钢结构(第三版)戴国欣主编__课后习题答案
第三章 钢结构的连接
3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图3.80)。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN(设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。
解:(1)三面围焊 ff160N/mm 确定焊脚尺寸:
w
2
1
21
2 33
hf,max1.2tmin1.21012mm,
hf,min5.2mm, hf8mm
内力分配:
N3f0.7hfbffw1.2220.78125160273280N273.28KN N22N
N31273.28
1000196.69KN 232N2273.28
N11N31000530.03KN
232
N1530.03
296mm, w
0.7hf20.78160ff
焊缝长度计算:
lw1
12968304mm60hf608480mm,取310mm。 则实际焊缝长度为 lwlw2
N2196.69
110mm, w
0.7hfff20.78160
21108118mm60hf608480mm,取120mm。 则实际焊缝长度为 lw
(2)两面侧焊
确定焊脚尺寸:同上,取hf18mm, hf26mm 内力分配:N22N焊缝长度计算:
12
1000333KN, N11N1000667KN 33
lw1
N1667372mm, w
0.7hf20.78160ff
则实际焊缝长度为:
137282388mm60hf608480mm,lwlw2
N2333
248mm, w
0.7hfff20.76160
390mm。
则实际焊缝长度为:
124862260mm60hf608480mm,取260mm。 lw
3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,角焊缝焊脚尺寸hf8mm,e130cm。
焊脚尺寸:hf8mm
205
245.6mm 焊缝截面的形心:x0
511.25.622055.6
5.6
则e220545.6162.2mm
2
2055.6
(1)内力分析:V=F, TF(e1e2)F(300162.2)462.2F (2)焊缝截面参数计算:
IX
1
5.6511.2322055.6(2502.8)22.09108mm4 12
2052
Iy5.6511.245.6222055.6(162.2)1.41107mm4
2
IpIxIy2.231108mm4
hl
ew
511.25.622055.65158.72mm2
(3)应力计算 T引起的应力:Tx
TryIP
462.2F255.6
5.295104F 8
2.23110
Ty
Trx462.2F166.2
3.360104F 8IP2.23110
V引起的应力:Vy
VF1.938104F
helw5158.72
(4
160
104F160
6.85104F160
F233577N233.58KN
3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊。
980.1211.K7N6 m(1)内力分析:V=F=98KN, MFe
(2)焊缝截面参数计算:取hf10mm 焊缝截面的形心:
193
15073.52697(7123.5)21937(7127)
y175.5mm
1507269721937
y2712719375.5143.5mm
2
1193223
IX1507(75.53.5)2697(75.57123.5)71931937143.5
122
2.25107mm4
(3)应力计算 M引起的应力:f,max
My211.76106143.52
74.96N/mm7
Ix2.2510
V9810336.27N/mm2 V引起的应力:f
helw27193
(4
71.35N/mm2ffw160N/mm2 3.4 习题3.3的连接中,如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝(按三级质量标准检验),试求该连接的最大荷载。
(1)内力分析:V=F, MFeF0.120.1F2K(N /m(2)焊缝截面参数计算:
y1
15012620012112
66.6mm
1501220012
y221266.6145.4mm
IX
1
12200315012(66.66)220012(145.4100)21.956107mm4 12
My20.12F106145.420.892F(N/mm) 7
Ix1.95610
(3)应力计算 M引起的应力:max
VF103
V引起的应力:0.417F(N/mm2)
A20012
(4
)eq1
1.1ftw
1.148F1.1ftw1.1185203.5(N/mm2) F177.3KN
3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝(图3.83),拼接处作用有弯矩
M1122kN.m,剪力V=374KN,钢材为Q235B钢,焊条用E43型,半自动焊,三级检验标准,试验算该焊缝的强度。
(1)内力分析:V=374KN, M1122kN.m (2)焊缝截面参数计算:
Ix
1
81000322801450722.68109mm4 12
Sw2801450750082502987440mm4 Sw1280145071987440mm4
(3)应力计算
max
VSw37410329874402w252.1N/mmf125N/mm v9
Ixtw2.68108
腹板和翼缘交接处:
My111221065002
1209.3N/mm 9
Ix2.6810VSw137410319874402
134.7N/mm 9
Ixtw2.68108
折算应力:
217.8N/mm21.1ftw1.1185204N/mm2
不满足
3.6 试设计图3.81的粗制螺栓连接,F=100KN(设计值),e130cm。
(1)内力分析:V=100KN, e1300(2)参数计算:
单个螺栓抗剪承载力(M22)
205
402.5mm, 2
TVe1000.402540.25KNm
Nnv
bv
d2
4
f1
bv
222
4
14053.2KN,
Ntbdtminfcb20830567.1KN
bNminminNvb,Ncb53.2KN
xy
2
i
2i
164000mm2
(3)内力计算 T引起的应力:N1Tx
Ty140.2510616039.26KN 22
xy164000iiTx140.251066014.73KN 22
164000xiyi
N1Ty
V引起的应力:N1Vy(4
)N1
V100
10KN n10
b
46.4KNNmin53.2KN
3.7 试设计如图3.84所示:构
①角钢与连接板的螺栓连接;
Q235B,螺栓为粗制螺栓。
②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1d2170mm。
③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1150mm,d2190mm。
①角钢与连接板的螺栓连接; 单个螺栓抗剪承载力(M20)
Nnv
bv
d2
4
f2
bv
202
4
14087.9KN
Ntbdtminfcb201430585.4KN
bNminminNvb,Ncb85.4KN
螺栓个数 n
N350
4.1个,取5个螺栓,按规范规定间距排列(图省略)。 b
Nmin85.4
②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1d2170mm。 内力分析
NNxN
350
247.5KN 22
VNyN350247.5KN,由支托承担。 2
单个螺栓抗拉承载力(M20,Ae2.45cm)
NtbAeftb24517041.65KN
螺栓个数 n
N247.55.9个,取6个螺栓,排2排,按规范规定间距排列(图省略)。 b
Nt41.65
③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接
。
d1150mm,d2190mm。
NNxN350247.5KN, MNxe247.50.0204.95KN
m
VNyN350247.5KN,由支托承担。 NMy1247.51034.95106120
N140.22KNNtb41.65KN 222
nyi84(12040)
3.8 按摩擦型连接高强度螺栓设计习题3.7中所要求的连接(取消承托板),且分别考虑:① d1d2170mm;②d1150mm,d2190mm。螺栓强度级别及接触面处理方式自选。
Q235钢,喷砂处理,M20,8.8级,P=125KN,µ=0.45,Nt0.8P0.8125100KN ①d1d2170mm
b
N247.5KN, V247.K5N
一个螺栓承担的拉力
Nt1Nti
N247.5
24.75KNNtb100KN n10
N
i
t
247.5KN
V247.5KN0.9nf(nP1.25Nti)0.910.45(101251.25247.5)381.0KN
②d1150mm,d2190mm
247.50.020N247.5KN, V247.K5N, MNxe
一个螺栓的最大拉力
4.KN95 m
NMy1247.51034.95106160b
N130.94KNN100KN t222
nmyi104(16080)
N227.85KN N324.75KN
N421.65KN N518.56KN
N
i
247.5KN
V247.5KN0.9nf(nP1.25Nti)0.910.45(101251.25247.5)381.0KN
第四章 轴心受力构件
4.1 验算由2∟635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 ∟635的面积A=6.14cm2 ,iminix1.94cm,
An2(Adt)2(614205)1028mm2, N=270KN N270103262.6Mpaf215Mpa,强度不满足,
An1028
N270103
1256mm2, 所需净截面面积为Anf215
所需截面积为AAndt
1256
205728mm2, 2
2
2
选636,面积A=7.29cm2729mm728mm (2)长细比
loimin
3000
154.6350 19.4
4.2 一块-40020的钢板用两块拼接板-40012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:
An1(b3d0)tmin(400322)206680mm2, N=1350KN N1350103202.1Mpaf205Mpa,强度满足。
An16680
(2)钢板2-2截面强度验算:
(a),种情况,(a)是最危险的。
An2(l(a)5d0)t(40080522)206463mm2, N=1350KN N1350103
208.9Mpaf205Mpa,但不超过5%,强度满足。
An26463
对应图(d)的验算:
An2(l(d)5d0)t(400522)205800mm2,
N
1010
N13501038.5KN 1313
N1038.5103
179.0Mpaf205Mpa,强度满足。
5800An2
(3)拼接板的强度够否?
因为拼接板厚度21224mm20mm,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:
An(b3d0)tmin(240322)142436mm2, NN
N600
0.536000.53500KN 99
N500103
205.3Mpaf215Mpa,强度满足。
An2436
(2)全截面验算
N600103
178.6Mpaf215Mpa,强度满足。
A24014
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∟908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 ∟908的面积A=13.94cm2 ,iminix2.76cm,
N870103312.1Mpaf310Mpa,但不超过5%,强度满足。
A13942
(2)刚度验算
l0imin
9000
326350 27.6
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钢时,设计承载力为多少? 查表得I16的面积A=26.1cm2 ,ix6.57cm,iy1.89cm
x
l0x2600
40150,a类截面,查表得x0.941 ix65.7
y
l0yiy
2600
138150,b类截面,查表得y0.353 18.9
NAf0.3532610215198086N198.1KN。
(2)改用Q345钢时,设计承载力是否显著提高?
x40,a
类截面,按x48查表得x0.921 164查表得y0.265 y138,b
类截面,按yNAf0.2652610310214411N214.4KN,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N300KN198.1KN,所以整体稳定不满足。 在侧向加一支撑,重新计算。
y
l0yiy
2600/2
69150,b类截面,查表得y0.757
18.9
NAf0.7572610215424791N424.8KN300KN,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600.807(b类)
l8000N5000103
28961mm2289.61cm2,ixiy0则A133mm, f0.80721560
选HW4284072035,其面积A361.4mm,ix18.2cm,iy10.4cm (2)验算
2
x
l0x800044150,b类截面,查表得x0.882 ix182
y
l0yiy
8000
77150,b类截面,查表得y0.707 104
N5000103
195.7Mpaf205Mpa,整体稳定满足。 2
A0.707361.410
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
A4203224001834080mm2
Ixix
11(4204643184003)3.4109mm4,Iy23242033.95
108mm4 1212
315.9mm,iy107.7mm4 (2)整体稳定验算
x
l0x8000
25150,b类截面,查表得x0.953 ix315.9
y
l0yiy
8000
74150,b类截面,查表得y0.726 107.7
N5000103
202.3Mpaf205Mpa,整体稳定满足。
A0.72634080
(3)局部稳定验算
42018b6.28(100.174)17.4 t32
h040022.2(250.574)62,局部稳定满足。 tw18
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:A500202500824000mm
2
120
85003220500(250)21.435109mm4 122
1
Iy22050034.17
108mm4
12Ixix
244.5mm,iy131.8mm4 (2)整体稳定验算
x
l0x10000
41150,b类截面,查表得x0.895 ix244.5
y
l0yiy
10000
76150,b类截面,查表得y0.714
131.8
N3200103
186.7Mpaf205Mpa,整体稳定满足。
A0.71424000
(3)局部稳定验算
5008b12.3(100.176)17.6 t20
h050062.5(250.576)63,局部稳定满足。 tw8
计算(b)图截面
(1)计算参数:A24000mm
2
125
104003225400(200)26.564108mm4 122
1
Iy22540032.67
108mm4
12Ixix
199.6mm,iy105.5mm4 (2)整体稳定验算
x
l0x10000
50150,b类截面,查表得x0.856 ix199.6
y
l0yiy
10000
95150,b类截面,查表得y0.588
105.5
N3200103
226.8Mpaf205Mpa,整体稳定不满足。
A0.58824000
(3)局部稳定验算
40010b7.8(100.195)19.5 t25
h040040(250.595)72.5,局部稳定满足。 tw10
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70y0.751(b类)
N1500103
9289mm292.89cm2, 则A
yf0.751215
选2[32a,,其面积A48.50297cm,iy12.44cm (2)验算实轴的整体稳定
2
y
l0yiy
7500
60150,b类截面,查表得y0.807 124.4
N1500103
191.6Mpaf215Mpa,绕实轴的整体稳定满足。
yA0.80797102
(3)确定柱宽 设1
30x
52ix
l0x
x
7500
144.2mm, 52
b
ix144.2
327.7mm取b=330mm,如下图所示。
0.440.44
(4)验算虚轴的整体稳定
z02.24cm,I1304.7cm4,i12.51cm
截面对虚轴的参数:
Ix2[304.748.50(ix
255.22
)]16402cm41.64
107mm4 2
l7500130mm, x0x58
, ix133
130
ox65[]150x0.780
N1500103
198.3Mpaf215Mpa,绕虚轴的整体稳定满足。
xA0.78097102
(5)缀板的设计
l011i1302.5175.3cm753mm
选用缀板尺寸为-2601808,则l1l01180753180933mm,取l1930mm,
I1304.7104
3276mm3 分支线刚度k1
l1930
缀板线刚度kb则
Ib11(818032)30470mm3 a255.212
kb304709.36 k13267
9710221524535N 85横向剪力V
24535
930
V1l1T44705N a255.2
24535
930
aV1l1
MT5.704106Nmm
222
取焊脚尺寸hf8mm,采用绕角焊,则焊缝计算长度为lw180mm
65.70410644705
188.6Mpa 44.4Mpa,f验算焊缝:f2
0.781800.78180
160Mpaffw160Mpa
第五章
5.1 一平台的梁格布置如图5.53所示,铺板为预制钢筋混凝土板,焊于次梁上。设平台恒荷载的标准值(不包括梁自重)为2.0kN/m2。试选择次梁截面,钢材为Q345钢。
解:1、普通工字形钢
2.
xrf
x
q(220)366kN/mk
q(1.221.420)391.2kN/m
11
Mql291.262410.4kNmx88
m410.4106W1324939mm31324.939cm3
xrf1.05295
xW
m
选I45a Wx1433cm3 Ix32241cm43、验算: 1)强度
Mx410.4106
272.8Mpa 3
rxWx1.05143310
2)挠度
f295Mpa
5qkl456660004
v
384EIx3842.0610532241104 16.77mm[v]15mm
重选I50a
Ix46472cm4
5qkl456660004
v
384EIX3842.0610546472104
3)整稳:不必计算。
4)局稳:因为是型钢,不必验算。
5.3解:图5.54(a)所示的简支梁,其截面为不对称工字形[图5.54(b)],材料为Q235B钢;梁的中点和梁端均有侧向支承;在集中荷载(未包括梁自重)F=160kN(设计值)的作用下,梁能否保证其整体稳定性?
1、计算梁自重
A301800.8101104cm2q10410476.980.8kN/m
Mql2Pl0.812216012
maxG841.284
497.3kNm
2、计算中和轴位置
y800.840.510181
1
301800.81010.533.2cm
I1
X120.8803(82/233.2)2800.8301(33.20.5)2101(48.80.5)293440cm4
WI93440XX2810cm3
y133.23、求
b
查附表3.1b1.75
I1
y
(13031103)2330cm412iy4.7cm
yl1/iy600/4.7127.7(1303II)/12
b1/(I12)2330
0.96
b0.8(2b1)0.8(20.961)0.74
4320Ahbb2b
235yWXfy1.754320127.72
1048223528100.742352.50.6
'1.070.2821.070.282
b0.957
b2.5
4、梁整体稳定计算
M497.3106
3
184.9Mpaf215Mpa(满足
)
bWX0.957281010
5.4解:设计习题5.1的中间主梁(焊接组合梁),包括选择截面、计算翼缘焊缝、确定腹板加劲肋的间距。钢材为Q345钢,E50型焊条(手工焊)。
解:
qk66KN/mq91.2KN/m
Fk666396KN
F91.26547.2KN
5
V547.21368KN
2
M13689547.2(63)7387.2KNmMx7387.2106
Wx23849103mm3
rxf1.05295
(1)试选截面:
fl2295
hmin4001800066
1.3410[VT]1.34101585mm
he2Wx0.42(23849103)0.41786mm取梁腹板高h01700mm
1368103
tw1.21.25.7mm
hofV1700170tw
3.511.8mm取tw12mm
Wxtwh023849103121700
翼缘Af10629mm
h0617006bf~
Vmax
~(340~567)mm
取bf500mm则tf21.2mm取tf24mm
(2)强度验算:
17001700sx(1250024862)1.468107mm3
241
Ix(5001748348817003)2.271010mm4
12
10
WxIx2.27102.597107mm3A50024217001244400mm2Mx7387.2106
270.9Mpa
7
rxWx1.052.59710
f295mMpa
fv170Mpa
Vmaxs13681031.46810773.7Mpa
10
Ixtw2.271012
(3)整稳验算:13000/5006(4)刚度验算:
(5)翼缘和腹板的连接焊缝计算: (6)主梁加劲肋设计
16不需验算.
5Fk5396110
kN18185qkl45110(18000)4l18000v32mm[v]45mm510
384EIx3842.06102.2710400400qk
Vs11368103(50024862)hf2.2mmw10
1.4Ixff1.42.2710200取hf8mm
7.3mm
h0/tw1700/12142,80(
142
170,宜设置横向加劲肋
2c
)+()21crc,crcr
2h0217003400mm
间距a0.5h00.51700850mm
取a3000mm,设在集中荷载作用处.
I区格:v
I1368KN
MI13681.52052KNm
mMIh02052106170076.8Mpa7Wxh2.597101748
1368103
I67.1Mpah0tw170012
II区格:VI820.8KN
MI13684.5547.21.55335.2
MIh05335.2I76.8199.68MPaWxh2052
8208103
I40.24MPa170012
Ⅲ区格:VVI 273.6KN
M13687.5547.2(4.51.5)6976.8kNm
76.86976.8261.12MPa2052273.610313.41MPa170012
计算cr
cr
h0b=0.97177
177
0.85b1.25
cr[10.75(b0.85)]f[10.75(0.970.85)]295268.45MPaa01.771.0
s221.6271.2cr1.1fv
1.170.6MPas
Ⅰ区格:(76.8267.12)()0.0820.9030.985268.4570.61
Ⅱ区格:(199.68240.242)()0.5530.3250.878268.4570.6
261.12213.412)()0.9460.0360.985268.4570.61 1 Ⅲ区格:(
横向加劲助尺寸:
h01700404097mm,取140mm3030
b140tss9.3mm取10mm 1515
1140122Iz10140314010()1222
10.4106mm43h0tw3317001238.8106mm4bs
中部支承加劲助:
70.6170012475.2kN1000
A214010360127120mm2
1Iz10(140212)32.07107mm4
12
i253.9mm23220.929N=1368+547.2-
N475.2103
71.8MPa2A0.9297120
支座支承加劲助验算
:
547.2N13681641.6kN2
采用18016板
A218016(180100)129120mm2
1Iz16(180212)36.86107mm412
I286.722020.970N1641.6103
185.6MPaA0.9709120f295MPa
fce400MPa f295MPace1641.6103366.4MPa2(18040)16
1641.6103
hf1.8mm,用6mm6mm40.7(1700250)200
第六章
6.1 有一两端铰接长度为4m的偏心受压柱子,用Q235钢的HN400×200×8×13做成,压力的设计值为490kN,两端偏心距均为20cm。试验算其承载力。
解:查型钢表得:A=83.37cm2,Ix=22775cm4 ,ix=16.53cm,iy=4.56cm,Wx=1139cm3。
M= 490×0.2=98kN.m
强度验算: MxN49010398106
2258.881.9140.7N/mmf215N/mmAnxWnx83371.051139103
平面内整体稳定验算:
βmx= 1
NEx/=π2E Ix/(1.1×l0x2)=3.142×2.06×105 ×22775×104/(1.1×40002)=26283KN λx= l0x/ix=4000/165.3=24.2,属于a类截面,查表,得φx=0.974 N/(φxA)+βmxMx/[γ1x W1x(1-0.8N/NEx/)]
=490×103/(0.974×8337)+1.0×98×106/[1.05×1139×103×(1-0.8×490 / 26283 )] =60.3+83.2=143.5 N/mm2
λy= l0y/iy=4000/45.6=87.7,属于b类截面查表,得φy=0.637 φb=1.07-λy2/44000=1.07-87.72/44000=0.895
N/(φyA)+βtxMx/ (φbW1x)
=490×103/(0.637×8337)+1.0×98×106/(0.895×1139×103)
=92.3+96.1=188.4 N/mm2
该构件强度、平面内整体稳定、平面外的整体稳定均满足要求。
6.2 如图所示悬臂柱,承受偏心距为25cm的设计压力1600kN,弯距作用平面外有支撑体系对柱上端形成支点,要求选定热轧H型钢或焊接工字形截面,材料为Q235钢(注:当选用焊接工字形截面时,可试用翼缘2-400×20,焰切边,腹板-460×12)。 解:选用选用焊接工字形截面时,可试用翼缘2-400×20,焰切边,腹板-460×12 平面内计算长度l0x=14000mm,平面外计算长度l0y=7000mm
承受均匀弯距M=1600×0.25=400kN.m
计算截面特性:
A=400×20×2+460×12=21520mm2
40050033884603
Ix1.019109mm4 1212
204003460123
Iy22.134108mm4 1212
Wx=Ix/(h/2)=1.019×109/(500/2)=4.076×106mm3
ix=( Ix/A)1/2=(1.019×109/21520) 1/2=217.6mm
iy=( Iy/A)1/2=(2.134×108/21520) 1/2=99.6mm
λx=lox/ ix=14000/217.6=64.3
λy=loy/ iy=7000/99.6=70.3
强度验算:
MxN1600103400106
74.393.5167.8N/mm2f215N/mm2
6AnxWnx215201.054.07610
平面内整体稳定验算:
βmx= 1
NEx/=π2E Ix/(1.1×l0x2)=3.142×2.06×105 ×1.019×109/(1.1×140002)=9599KN λx= l0x/ix=14000/217.6=64.3
属于b类截面,查表,得φx=0.784
N/(φxA)+βmxMx/[γ1x W1x(1-0.8N/NEx/)]
=1600×103/(0.784×21520)+1.0×400×106/[1.05×4.076×106×(1-0.8×1600 / 9599)]
=94.8+107.8=202.6 N/mm2
平面外整体稳定验算:
λy= l0y/iy=7000/99.6=70.3
属于b类截面查表,得φy=0.749 φb=1.07-λy2/44000=1.07-70.32/44000=0.958
N/(φyA)+βtxMx/ (φbW1x)
=1600×103/(0.749×21520)+1.0×400×106/(0.958×4.076×106) =99.3+102.4=201.7 N/mm2
maxNMx16001034001062 74.398.1172.4N/mm6AWnx215204.07610
NMx1600103400106
74.398.123.8N/mm2 6AWnx215204.07610min
maxmin172.423.81.14
max172.4
腹板:h046038.3(1600.5161.140.564.32575.4
tw12b(400-12)=13 tf220翼缘: