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1、第四章 轴心受力构件4.1 验算由2组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN，只承受静力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20mm的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。解：（1）强度 查表得 的面积A=6.14cm2 ， ， N=270KN，强度不满足，所需净截面面积为，所需截面积为，选，面积A=7.29cm2（2）长细比4.2 一块-的钢板用两块拼接板-进行拼接。螺栓孔径为22mm，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN（设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题;（1）钢板
2、1-1截面的强度够否？（2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？（3）拼接板的强度够否？解：（1）钢板1-1截面强度验算：， N=1350KN，强度满足。（2）钢板2-2截面强度验算：（a），种情况，（a）是最危险的。， N=1350KN，但不超过5%，强度满足。对应图（d）的验算：，强度满足。（3）拼接板的强度够否？因为拼接板厚度，所以不必验算拼接板。4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm，孔径22mm，钢材为Q235AF，承受轴心拉力N=600KN（设计值）。解：（1）净截面验算：，强度满足。（2）
3、全截面验算，强度满足。4.4 一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m，截面由2组成的肢尖向下的T形截面，问是否能承受设计值为870KN的轴心力？解：（1）强度验算查表得 的面积A=13.94cm2 ，但不超过5%，强度满足。（2）刚度验算4.5 某车间工作平台柱高2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用I16（16号热轧工字钢），试经过计算解答：（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？（2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？（3）如果轴心压力为330KN（设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？解：（1）钢材采用Q235
4、钢时，设计承载力为多少？查表得I16的面积A=26.1cm2 ，a类截面，查表得，b类截面，查表得（2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？，a类截面，按查表得，b类截面，按查表得，承载力无太明显的提高。（3）如果轴心压力为330KN（设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？8距uuuuuuuuuuuujuu因为，所以整体稳定不满足。在侧向加一支撑，重新计算。，b类截面，查表得，整体稳定满足。4.6 设某工业平台柱承受轴心压力5000KN（设计值），柱高8m，两端铰接。要求设计一H型钢或焊接工字形截面柱。解：H型钢柱（1）初选截面设（b类）则， 选，其面
5、积，（2）验算，b类截面，查表得，b类截面，查表得，整体稳定满足。焊接工字形（1）初选截面根据H型钢截面，初选焊接工字形截面，如图所示。（2）计算参数（2）整体稳定验算，b类截面，查表得，b类截面，查表得，整体稳定满足。（3）局部稳定验算，局部稳定满足。4.7 图4.40（a）、（b）所示两种截面（焰切边缘）的截面积相等，钢材均为Q235钢。当用作长度为10m的两端铰接轴心受压柱时，是否能安全承受设计荷载3200KN。解：计算（a）图截面（1）计算参数：（2）整体稳定验算，b类截面，查表得，b类截面，查表得，整体稳定满足。（3）局部稳定验算，局部稳定满足。计算（b）图截面（1）计算参数：（2）
6、整体稳定验算，b类截面，查表得，b类截面，查表得，整体稳定不满足。（3）局部稳定验算，局部稳定满足。4.8 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Q235B，截面无削弱。解： （1）初选截面：设（b类）则， 选232a，其面积，（2）验算实轴的整体稳定，b类截面，查表得，绕实轴的整体稳定满足。（3）确定柱宽 设， 取b=330mm，如下图所示。（4）验算虚轴的整体稳定截面对虚轴的参数：130， ， ，绕虚轴的整体稳定满足。（5）缀板的设计选用缀板尺寸为-，则，取，分支线刚度缀板线刚度则横向剪力取焊脚尺寸，采用绕角焊，则焊缝计算长度为验算焊缝：，6.
7、1 有一两端铰接长度为4m的偏心受压柱，用Q235的HN400200813做成，压力设计值为490kN，两端偏心距相同，皆为20cm。试验算其承载力。解（1）截面的几何特征：查附表7.2（2）强度验算：（3）验算弯矩作用平面内的稳定：b/h=200/400=0.516mm；故假想剪力缀条内力及长度：缀条采用，单角钢，为斜平面，故杆件计算长度为0.9l。即：根据表4.3，截面为b类，查附表4.2得：单角钢单面连接的设计强度折减系数为：验算缀条稳定：（3） 横缀条稳定：（由于横缀条截面及斜缀条一样，可不验算。）查附表4.2得：符合要求（4） 验算弯矩作用面内的整体稳定：换算长细比：查附表4.2得假设是有侧移结构：（4）验算分肢的稳定：最大压力b/h=176/630248+372=312mm，足够布置4个螺栓。加劲肋的稳定5.4已经计算，焊缝按构造要求取即可。若取10.9级M20的摩擦型高强度螺栓一排则需布置5个螺栓。第 22 页