(完整版)钢结构基础第三章课后习题答案最新（精华版）.docx

习题参考答案3.1 题：答：（ 1）按制作方法的不同分为 型钢截面和组合截面 两大类型钢截面又可分为 热轧型钢和冷弯薄壁型钢 两种组合截面按连接方法和使用材料的不同，可分为 焊接组合截面 （焊接截面）、铆接组合截面 、钢和混凝土组合截面 等 2）型钢和组合截面应优先选用 型钢截面， 它具有加工方便和成本较低的优点3.7 题：解：由附录 1 中附表 1 可得 I20a 的截面积为 3550mm2，扣除孔洞后的净面积为 A n355021.5 7 23249 mm2工字钢较厚板件的厚度为11.4mm，故由附录 4 可得 Q235 钢材的强度设计值为 f 215 N/mm 2，构件的压应力为N 450 103138.5215 N/mm2，即该柱的强度满A n 3249足要求新版教材工字钢为竖放，故应计入工字钢的自重工字钢 I20a 的重度为 27.9kg/m，故N g 27.96 9.811.21971 N；构件的拉应力为N NgA n45010332491971139.11215 N/mm2，即该柱的强度满足要求3.8 题：解： 1、初选截面假定截面钢板厚度小于 16mm，强度设计值取 f215 ， f v125。

可变荷载控制组合： q1.210.21.4 2547.24kN ，永久荷载控制组合： q1.3510.21.40.7 2538.27kN简支梁的支座反力（未计梁的自重）R ql/2129.91kN，跨中的最大弯矩为抵抗矩为M max1 ql281 47.2485.52178.63kNm ， 梁所需净截面WnxM maxx f178.631.05106215791274mm3 ，梁的高度在净空方面无限值条件； 依刚度要求， 简支梁的容许扰度为l/250，参照表 3-2 可知其容许 最小高度 为hminl 550024 24229mm ，按经验公式可得梁的 经济高度 为he 73 Wx30073 791274300347mm ，3由净截面抵抗矩、 最小高度和经济高度， 按附录 1 中附表 1 取工字钢I36a， 相应 的截面抵抗矩W nx875000791274mm， 截面高 度3h 360 229mm且和经济高度接近按附录 1 中附表 5 取窄翼缘 H型钢 HN400150 813，截面抵抗矩Wnx942000791274mm ，截面高度 h400229mm 。

普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为b1 (13610) / 2b163mm ， t6315.83.9913 235/ f y13 ，故翼缘板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展 <校核此项标准>窄翼缘型钢梁的翼缘的外伸宽度为b1 (1508) / 2b171mm ， t71 5.461313 235/ f y13，故翼缘板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展2、验算截面（1） ）普通工字钢 I36a 截面的实际几何性质计算：xA 7630mm 2 ， I157600000mm4， W 875000mm 3 ，xI x Sx 307mm ，梁自重估算，由荷规附录 A 得钢的重度为 78.5kN/m3，梁的自重为g 763010-61.278.50.719kN/ m ， 修正为g 763010-678.50.60kN / m自重产生的跨中最大弯矩为gM 1 0.6081.25.522.72kNm ，式中 1.2 为可变荷载控制组合对应的荷载分项系数跨中最大总弯矩为M x 178.632.72181.35kN m ，A 点的最大正应力为181.35 106197.39 f215N/mm 2 (tmax15.816)1.05 875000B 点的最大剪应力为Vmax(47.240.601.2)5.5 / 2131.89kN131.893071031042.96 f v125N/mm2(t max15.816)故由以上分析可知，该普通工字钢等截面钢梁满足强度要求。

2） ）窄翼缘型钢 HN400150 813 截面的实际几何性质计算：xA 7112mm 2 ， I188000000mm4， W 942000mm 3 ，x梁自重估算，由荷规附录 A 得钢的重度为 78.5kN/m3，梁的自重为g 711210-61.278.50.670kN/ m ， 修正为g 711210-678.50.56kN / m自重产生的跨中最大弯矩为gM 1 0.5681.25.522.54kNm ，式中 1.2 为可变荷载控制组合对应的荷载分项系数跨中最大总弯矩为M x 178.632.54181.17kN m ，A 点的最大正应力为181.17 106183.17 f215N/mm2(t13 16)1.05 942000maxB 点的最大剪应力为Vmax(47.240.561.2)5.5 / 2131.76kN， 面积矩可近似计算如下Sx 150 13( 400/ 213/ 2)(20013) 28 / 2517201mm 3 ，131.76 10351720145.31 f125N/mm 2 (t135.816)1.88108 8v max故由以上分析可知，该窄翼缘型钢等截面钢梁满足强度要求。

比较普通工字钢和窄翼缘型钢可发现， 在相同的计算条件下采用窄翼缘型钢更加经济3.9 题：解：强度验算部位： A 点的最大正应力； B 点的最大剪应力； C 点的折算应力； D 点的局部压应力和折算应力R P 300kN， M max300 2600kN m ，梁截面的相关参数： A800 8280 10 212000mm2 ，I 1x 12(2808203- 2728003 )1259920000mm4 ，腹板轴线处的面积矩S 280 10405400 82001774000mm3 ，腹板边缘处的面积矩S 280 104051134000mm3 梁的自重标准值g 1200010-678.51.21.1304kN/m（也可按课本的方法计算，此处直接采用荷规附录 A 提供的重度），Mg1 1.130481021.216.956kNm ，跨中最大总弯矩M x 60016.956616.956kN m A 点的最大正应力为：由于翼缘自由外伸的宽厚比为，280 8 2 1013.613 235 fy13 ，故取 x对轴的部分塑性发展系数x 1.0 。

616.956 106 410200.77 f215N/mm 2 (t10 16)1.0 1259920000maxB 点的最大剪应力为：Vmax3001.21.130410 / 2306.78kN306.78103177400053.99 f125N/mm2 (t10 16)1259920000 8 vC 点的折算应力为：maxM 306.78 20.51.130422 1.2610.85kN m ，V 306.781.21.1304 2304.07kN ，304.07 103 113400034.21N/mm2 ，1259920000 8610.85 106 400 21259920000193.93N/mm，折算应力为3ZS2 2 202.781.1f236.5N/mm2 D 点的局部压应力和折算应力F 1.0300103250N /mm 2 f215Mpact w l z8 150 ；2D 点正应力为压应力，其值大小为193.93N/mm 2；剪应力向下，2大小为34.21N/mm代入折算应力计算公式可得，2 2ZS cc 3 234.811.1f236.5N/mm2 ，即 D 点的折算应力满足强度要求，但局部压应力不满足强度要求。

故由以上分析可知，该焊接工字型等截面钢梁 不满足强度要求 3.10 题：解： 1、初选截面假定截面钢板厚度小于 16mm，强度设计值取 f215 ， f v125，简支梁的支座反力（未计梁的自重） RP/2750kN，跨中的最大弯矩为M max750 43000kNm ，梁所需净截面抵抗矩为WnxM maxx f30001.051062151.3289107 mm3 ，梁的高度在净空方面无限值条件；按经验公式可得梁的经济高度为he 73 Wx30073 1.3289。