第四章1. 已知鋼屋架的端斜桿,截面為雙角鋼2∟125×80×10,長肢相連,如圖所示,承受的軸心拉力設計值,兩主軸方向計算長度分別為,試驗算此截面的整體穩定性。鋼材為q235。
解:本題為雙角鋼軸壓構件整體穩定驗算,由於截面為單軸對稱的構件,因此,繞非對稱軸x軸的長細比用計算,但繞對稱軸y軸應取計及扭轉效應的換算長細比代替。
(1)計算用資料
由附表可得:,,,
(2)計算長細比
繞y軸的長細比採用換算長細比代替,
(3)驗算整體穩定性
對x、y軸均屬於b類截面,且》,由附表得:
滿足整體穩定性要求。
2. 圖所示,兩端鉸接柱高6m,承受的軸心壓力設計值為n=1200kn,材料採用q235鋼,截面無孔洞削弱,焊接工字形截面,翼緣為火焰切割邊。試設計此柱。
解:軸心受壓構件的截面設計,首先要假設合適的長細比,按整體穩定條件來初選截面。對於本題構件計算長度相對較大,而承受的軸心壓力值相對較小,在這種情況下,假定長細比宜大些能求出比較合適的截面。
由假設長細比初選出截面尺寸,需逐步試算,逐步進行修正,而獲得滿意的截面尺寸(所用面積最小而承載力能力較大)。
(1)計算用資料
由附表可查得(適用於),由表4-2查得
(2)確定截面幾何特性
假定,焊接工字鋼屬於b類截面,查穩定係數錶可得:
, (3)確定截面尺寸
由表4-8(截面近似關係表)可以得到:
, 則截面尺寸為:,
由b、h、a的要求選用截面尺寸,取,則平均厚度:
為了使腹板厚度不致過大,翼緣板厚度宜厚一些,取,
(4)截面驗算:
焊接工字型截面幾何特性:
, 剛度驗算:
滿足剛度要求。
整體穩定性驗算:
滿足整體穩定性要求。
(5)區域性穩定驗算
翼緣寬厚比:
腹板高厚比:
滿足區域性穩定要求。
第四章練習題
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