综合分析题答案.doc

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1、综合分析题1、设计资料：屋面材料为石棉水泥波形瓦，干铺油毡一层，20厚木望板，屋面坡度1/2.5，檩条跨度6m，于跨中设一道拉条，水平檩距0.75m，沿坡向斜距0.808m。钢材Q235。永久荷载标准值：石棉瓦（含防水及木基层）0.37kN/m2，檩条（包括拉条、支撑）自重设为0.1kN/m。可变荷载：屋面雪荷载为0.4kN/m2，均布荷载为0.5kN/m2，风荷载较小不考虑，由于检修集中荷载1.0kN的等效均布荷载为2×1/（0.75×6）=0.444kN/m2，小于屋面均布活荷载，故可变荷载采用0.5kN/m2。要求：根据以上条件进行檩条设计。解：（1）内力计算：檩条线荷载：pk=0.3

2、7×0.808+0.1+0.50×0.75=0.774kN/mP=1.2×(0.37+0.808+0.1)+1.4×0.50×0.75=1.004kN/mPx=psin21.800=0.373kN/mPy=pcos21.800=0.932kN/m弯矩设计值：Mx=pyl2/8=0.932×62/8=4.19kN.mMy=pxl2/32=0.373×62/32=0.42kN.m(2)截面选择及强度验算选择轻型槽钢[10，如图所示。Wx=34.8cm3，Wymax=14.2cm3,Wymin=6.5cm3,Ix=173.9cm4，ix=3.99cm，iy=1.37cm。计算截面有孔洞削弱，考虑0

3、.9的折减系数，则净截面模量为：Wnx=0.9×34.8=31.30cm3，Wnymax=0.9×14.2=12.78cm3，Wnymin=0.9×6.5=5.85cm3。屋面能阻止檩条失稳和扭转，截面的塑性发展系数γx=1.05，γy=1.20，计算截面a、b点的强度为：σa=Mx/γxWnx+My/γyWnymin=4.19×106/(1.05×31.32×103)+0.42×106/(1.2×5.85×103)=187.2N/mm2<215N/mm2σb=Mx/γxWnx+My/γyWnymax=4.19×106/(1.05×31.32×103)+0.42×106/(1.05×12.7

4、8×103)=158.7N/mm2<215N/mm2(3)挠度计算υy=5/384·(0.774×cos21.80×60004)/（206×103×173.9×104）=33.85mm200故此檩条不可兼作屋面平面内的支撑竖杆或刚性系杆，只可兼作柔性系杆。2、条件：下图所示超静定桁架、两斜杆截面相同，承受竖向荷载P，因竖杆压缩而在两斜杆中产生压力250kN。桁架的水平荷载则使两斜杆分别产生拉力和压力150kN。1）两斜杆在交叉点均不中断。当仅承受竖向荷载时，确定斜杆A

5、D在桁架平面外的计算长度（m）?2）两斜杆在交叉点均不中断。当仅承受水平荷载时，确定斜杆AD在桁架平面外的计算长度（m）?3）两斜杆在交叉点均不中断。同时作用有竖向荷载和水平荷载时，确定斜杆AD在桁架平面外的计算长度（m）?解：1）解：μ=[0.5(1+N0/N)]1/2=[0.5(1+250/250)]1/2=1.0l=2.828，则平面外：l0=μl=2.828m2）解：μ=[0.5(1-3N0/4N)]1/2=[0.5(1-3×150/4×150)]1/2=0.35＜0.5取μ=0.5，l0=μl=0.5×2.828=1.414m3）解：斜杆BC：承受250-150=100kN压力斜杆

6、AD：承受250+150=400kN压力μ=[0.5(1+N0/N)]1/2=[0.5(1+100/400)]1/2=0.791l0=μl=0.791×2.828=2.236m3、设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长7.5m，两端铰接，设计轴心压力为1500kN，钢材为Q235-B，截面无削弱。解：（1）肢件的选择设λy=60查表φy=0.807则A≥N/φf=/0.807×215=8645mm2选2[36a查表得A=47.8cm2i1=2.73cmiy=13.96cmI1=455cm4验算：刚度λy=l0y/iy=7500/139.6=53.7<[λ]=150φy=0.839,N/φA=/0.8

7、39×47.8×2×100=187N/mm2