鋼結(jié)構(gòu)截面計(jì)算習(xí)題集(附詳細(xì)過(guò)程)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上圖5-1 梁受力簡(jiǎn)圖及彎矩圖例5-1：圖5-1所示，工字形簡(jiǎn)支主梁，Q235F 鋼，承受兩個(gè)次梁傳來(lái)的集中力P =250kN 作用（設(shè)計(jì)值），次梁作為主梁的側(cè)向支承，不計(jì)主梁自重。要求：驗(yàn)算主梁的強(qiáng)度判別梁的整體穩(wěn)定性是否需要驗(yàn)算解:一、主梁強(qiáng)度驗(yàn)算：畫(huà)出梁的剪力圖與彎矩圖，梁的最不利截面為第一根次梁左側(cè)截面（A-A截面）和第二根次梁的右側(cè)截面，由于其對(duì)稱(chēng)性，此兩截面受力相同。 kN kN-m梁的截面特性： cm4 cm3 cm3 cm3 正應(yīng)力強(qiáng)度： N/mm2 < f=215 N/mm2 剪應(yīng)力強(qiáng)度： N/mm2 < fv=125 N/mm2 折算應(yīng)力

2、強(qiáng)度： 在A-A截面上腹板與翼緣板連接處1點(diǎn)處的正應(yīng)力、剪應(yīng)力都較大，需要驗(yàn)算折算應(yīng)力 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2 一、 梁的整體穩(wěn)定性 所以不必計(jì)算梁的整體穩(wěn)定性。例5-2：一跨度為12 m的工作平臺(tái)簡(jiǎn)支梁，截面如圖5-2所示，承受均布永久荷載（含自重）q1=20 kN/m， 各種可變荷載共q2=35 kN/m，材料Q235，安全等級(jí)為二級(jí)，試驗(yàn)算該梁的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性。圖5-2梁的截面圖解：一、荷載計(jì)算： 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m（1分）荷載設(shè)計(jì)值 kN/m彎矩 kN-m 剪力 kN 二、截面參數(shù)計(jì)算：（1分） cm4 cm3 cm3 （1分） cm3 三、 梁的強(qiáng)度

3、驗(yàn)算（3分） 1、彎曲應(yīng)力 N/mm2 < f=215 N/mm2 2、剪應(yīng)力 N/mm2 < fv=125 N/mm2 梁上沒(méi)有移動(dòng)集中荷載，支座處會(huì)設(shè)置支撐板，故不需要驗(yàn)算局部承壓。四、 梁的剛度驗(yàn)算 梁的剛度滿(mǎn)足要求五、 梁的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 A=2*38*2+0.8*100 = 232 cm2 cm4 cm =0.556 < 0.6 N/mm2 > f = 215 N/mm2所以，梁的整體穩(wěn)定性不能保證例5-3：平臺(tái)梁格中次梁跨度為5m，間距為2.5m，鋼材Q235，平臺(tái)承受均布荷載的標(biāo)準(zhǔn)值為恒載（不包括自重）1.5kN/m2、活荷載9 kN/m2，若該次梁分別采

4、用工字鋼或H型鋼，試選擇其型號(hào)。解：一、荷載的計(jì)算： 設(shè)梁的自重為0.5 kN/m，荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m設(shè)計(jì)值 kN/m最大彎矩 kN-m 二、初選型鋼的型號(hào)因?yàn)榱旱慕孛鏇](méi)有明顯的削弱，抗彎強(qiáng)度能滿(mǎn)足，穩(wěn)定問(wèn)題占主導(dǎo)地位，根據(jù)整體穩(wěn)定性要求選擇截面，在普通軋制工字鋼梁的整體穩(wěn)定系數(shù)表中，根據(jù)中型、跨度5m初步查 0.6=1.07 -0.282/0.73 = 0.68需要的截面模量為mm3 =734 cm3在工字鋼型鋼表中，選I36a。其截面參數(shù)：A=76.4 cm2，Ix=15796cm4，Wx=878 cm3，iy=2.69cm，b=136mm，t=15.8mm單位長(zhǎng)度的重量=60kg/m

5、 = 0.588 kN/m，與估算的差異不太大，荷載不用再計(jì)算。 三、梁的剛度驗(yàn)算 剛度滿(mǎn)足要求。 四、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 =0.742 > 0.6 =1.07 -0.282/0.742 = 0.69 N/mm2 < f = 215 N/mm2 型鋼梁的抗剪強(qiáng)度不用計(jì)算。 所以選用I36a工字鋼作為次梁安全。圖4六、（本題共20分）如圖4所示的簡(jiǎn)支梁，跨中承受由次梁傳遞的集中荷載（自重已折入）設(shè)計(jì)值F=150kN，標(biāo)準(zhǔn)值F0=135kN，梁采用HN450*200*9*14型鋼，材料Q345，梁的容許撓度l/300。試驗(yàn)算其安全性。Q345：f =310 N/mm2 fv=180 N/m

6、m2（H型鋼幾何參數(shù)見(jiàn)附錄）。六、（本題共20分）簡(jiǎn)支梁（1分）解：1、荷載計(jì)算： 畫(huà)出剪力、彎矩圖（1分）彎矩 kN-m（1分） 剪力 =75 kN 2、 梁的強(qiáng)度驗(yàn)算 1）、彎曲應(yīng)力 （2分） N/mm2 < f=310 N/mm2 2）、剪應(yīng)力 cm3（1分） cm3（2分） N/mm2 < fv=180 N/mm2 3）、折算應(yīng)力 在1-1截面的左右兩側(cè)，彎矩和剪力都是最大值。需要計(jì)算該截面腹板與翼緣板交界點(diǎn)的折算應(yīng)力（1分） N/mm2（1分） N/mm2（2分） N/mm2 < 1.1f=1.1*310 =341 N/mm2 梁上沒(méi)有移動(dòng)集中荷載，固定集中力作用出

7、會(huì)設(shè)置支撐板，故不需要驗(yàn)算局部承壓。3、梁的剛度驗(yàn)算 根據(jù)（3分） 梁的剛度滿(mǎn)足要求1、 梁的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 因?yàn)?所以需要驗(yàn)算整體穩(wěn)定性（1分） 因?yàn)榱旱目缰信c次梁相連，有側(cè)向支撐 （1分） =2.16 > 0.6 （1分）=1.07 0.282/2.16 = 0.939（2分） N/mm2 < f=310 N/mm2 所以，梁的整體穩(wěn)定性能保證六、（本題共20分）一個(gè)簡(jiǎn)支梁主梁跨度為9m，跨間等距離與兩個(gè)次梁相連，每個(gè)次梁傳遞的集中荷載（自重已折入）設(shè)計(jì)值F=100kN，標(biāo)準(zhǔn)值F0=80kN，梁采用HN400*200*8*13型鋼，材料Q345，梁的容許撓度l/300。試驗(yàn)算其

8、安全性。如圖4所示。Q345：f =310 N/mm2 fv=180 N/mm2（H型鋼幾何參數(shù)見(jiàn)附錄）。圖4六、（本題共20分）簡(jiǎn)支梁剪力、彎矩圖解：1、荷載計(jì)算：（1分） 畫(huà)出剪力、彎矩圖彎矩 kN-m（1分） 剪力 =100 kN 3、 梁的強(qiáng)度驗(yàn)算 1）、彎曲應(yīng)力 （3分） N/mm2 < f=310 N/mm2 2）、剪應(yīng)力 cm3（1分） cm3（1分） N/mm2 < fv=180 N/mm2 3）、折算應(yīng)力 在1-1截面的左右兩側(cè)，彎矩和剪力都是最大值。需要計(jì)算該截面腹板與翼緣板交界點(diǎn)的折算應(yīng)力（1分） N/mm2（1分） N/mm2（1分） N/mm2 < 1.1f=1.1*310 =341 N/mm2 梁上沒(méi)有移動(dòng)集中荷載，固定集中力作用出會(huì)設(shè)置支撐板，故不需要驗(yàn)算局部承壓。3、梁的剛度驗(yàn)算 根據(jù)（3分） 梁的剛度不滿(mǎn)足要求1、 梁的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算（1分） 因?yàn)?根據(jù)規(guī)范要求須驗(yàn)算整體穩(wěn)定性（1分） b =1.2