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钢结构第5章课后答案

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P187 5.1解：

1.计算截面特征值： A=230016+120010=21600mm2 Ix=(30012323-29012003)/12=4.989109mm4

Wx= Ix/616=8.099106 mm3 Iy=(1200103+2163003)/12=72.10106 mm4 iy=( Iy/A)1/2=57.76mm y=l1/iy=7200/57.76=124.65 梁自重q=A=21.610-677=1.66310-3kN/m 2.求梁最大弯矩 M=Pl/4=(设计值)6507.2/4+1.21.66310-37.22/8=1170+12.93=1182.93kN.m 3.验算梁的整体稳定 跨中无侧向支撑，荷载作用在梁上翼缘，钢材Q235 l1/b=24>13 不满足表5.9不需要验算的条件 要求满足 =M/bWf 焊接工字组合截面整体稳定系数

b梁整体稳定的等效临界弯矩系数 计算 =l1t1/b1h=720016/3001232=0.312<2 查P122表5.6 得 b=0.73+0.18=0.786， b——截面不对称系数，b =0。

=0.765>0.6 （截面已进入塑性，修正b） b=1.07-0.282/b=0.701 =M/b W=1182.93106/0.7018.099106 =208.35 N/mm2<215 N/mm2 满足要求 （结论要给） 5.2解：

yb21yx2y

bb

235])4.4(1[4320fhtWAh

yb21yx2y

bb

235])4.4(1[4320fhtWAh 1.初选截面： 标准值qd=33=9kN/m； qL=203=60KN/m 设计值qd=1.233=10.8kN/m； qL=1.3203=78KN/m M=(10.8+78)62/8=399.6 kN.m 钢材Q345-B，f =310N/ mm2 W=M/f =399.6106/310=1289103/ mm3 选择HM450200(446199) ，梁自重84.95kg/m 2.验算构件： (1) 整体稳定 钢筋混凝土板与次梁焊接，能保证整体稳定。 (2) 强度验算 型钢梁可只验算弯曲强度 M=399.6+1.20.0849562/8=400.06 kN.m =M/ W=400.06106/1.3106=307.73 N/mm2(3) 刚度验算： 查表5.3项次4(3) [vT]= l/250、[vQ]= l/300 均布荷载作用下 5ql4/384EI 恒+活 56960004/（38420610329107）=19.49mm<[vT]=[l/250]=24mm 活 56060004/（38420610329107）=16.95mm<[vQ]=[l/300]=20mm 刚度满足要求 5.3解：檩条跨度为12m，水平间距5m，屋面坡度1：10，彩色压型钢板重0.13kN/mm2，雪荷载0.4 kN/mm2，屋面均布活荷载0.5 kN/mm2（两者取大者）。 屋面倾角arctan1/10=5.71，sin0.0995，cos=0.995 在檩条侧向设2道拉条，设檩条和拉条的自重为 0.5kN/m， 檩条荷载设计值： (g+q)d=1.2(0.135+0.5)+1.4(0.55)=4.88 kN/m 檩条荷载标准值： (g+q)k=(0.135+0.5)+(0.55)=3.65 kN/m 跨中最大弯矩Mx=(g+q)dcos l2/8=4.880.995122/8=87.4 kN.m 1/3跨弯矩Mx=(g+q)dcos l l1/2-(g+q)d l12/2=19.52 kN.m 侧向1/3跨支座My=-(g+q)dsin l12/10=-4.880.099542/10=0.78 kN.m 侧向跨中最大弯矩My=(g+q)dsin l12/40=4.880.099542/40=0.19 kN.m 跨中的截面应力最大 型钢需要的净截面模量为： 取Wx/Wy=7

(1)yxxxnxreqxyyxMMWWfWM=66687.4100.1910(10.8757)1.0521587.410

=392cm3， 查附表4选HN300150: 2981495.58 自重g0=0.32 kN/m， A=4155mm2 Ix=64.60108mm4；Wx=433103 mm3；ix=124mm； Iy=4.43108 mm4；Wy=59.4103 mm3；iy=32.6mm； 截面验算： 1.（1）抗弯强度 =Mx/xWx+ My/yWy =87.4106/1.05433103+0.19106/1.259.4103 =192.24+2.67=194.91N/mm2<215N/mm2 （2）抗剪强度 （3）局部承压强度 因为型钢截面壁较厚，其抗剪和局部承压一般能满足要求。 2. 刚度验算： 侧向有拉条只要验算垂直于屋面的挠度

[]=l/200=60mm =5 3.65120004/(38420610364.60108)]=21.3751.047=0.74mm[] 刚度满足要求 3.整体稳定验算： 跨中侧向有支撑 l1/b=4000/298=13.4<16 P125 表5.9 整体稳定满足要求 4.因为是型钢局部稳定也满足要求 （书上例题有做长细比验算，是因为它兼做细杆） 5.4解：一、 1.跨中作用5个集中力间距3m Fk=(9+0.08495+60)6=414.51kN Fd=[1.2 (9+0.08495)+1.360]6=533.41kN 主梁的支座反力(不包括梁自重)： 设计值R=3F=3533.41=1600.23kN 梁最大剪力Vmax=2.5F=1333.53kN 梁最大弯矩Mmax=1333.539-(3+6)533.41=7201.08kN.m Wnx=Mmax/xf= 7201.08106/1.05310=22.1231106 mm3 2.确定梁截面尺寸： [T]/l=1/400, Q345 hminl/10.8=1666.7mm 经济高度he=2Wx0.4=2(221231.3103)0.4=1734mm

3

x5()384kgqlvlEIl

 经济高度37300exhW=1655mm 取h0=1700mm tw1.2Vmax/h0fv=1.21333.53103/1700170=5.54mm tw=(h0)1/2/3.5=11.78 mm 取h0=12mm h0/tw=1700/12=142mm<170 仅需设置横向加劲肋。 翼缘尺寸： A1=Wx/h0-twh0/6=22.1231106/1700-121700/6=9614 mm2

b=(1/3~1/5)h=(566~340) 取b =500mm t=25 b1/t=244/25=9.76<13(235/345)1/2=10.66 3梁截面尺寸验算： A=255002+170012=45400 mm2 qk=1.145410-476.98=3.84kN/m 主梁的支座反力(包括梁自重)： 设计值R=1600.23+1.23.8418/2=1641.7kN 梁最大剪力Vmax=1333.53+1.23.8418/2=1375kN 梁最大弯矩Mmax=7201.08+1.23.84182/8=7387.7kN.m Ix=1217003/12+250025862.52=235.1066108 mm4

Wx=Iy/y=235.1066108 /875=26.8693106 mm3 =Mx/ x Wx=7387.7106/1.0526.8693106 =261.86 N/mm2<295N/mm2 Smax= 25500862.5+85012425=15.116106 mm3 S1= 25500862.5=10.781106 mm3 max=VS/Ixt=137510315.116106/235.106610812=73.67 N/mm2<180N/mm2 设次梁的支承宽度为a=200 局部压应力 c=F1/twlz lz=200+512=260mm c =533.41103/ 12260=170.96 N/mm2<290N/mm2 二、整体稳定 次梁可作为侧向支撑l1=3m l1/b=3000/500=6<13整体稳定满足要求

三、改变截面设计 在距支座l/6=3m处改变截面， 该截面M=1333.533-1.23.8432/2=3979.85kN.m W`nx=Mmax/xf= 3979.85106/1.05290=13.07106 mm3 改变翼缘截面的宽度， A`1=W`x/h0-twh0/6=13.07106/1700-121700/6=4288mm2

b`=4288/25=170mm 取b`=250 l1/b=3000/250=12<13保证梁的整体稳定

Ix1=1217003/12+225025862.52=142.1188108 mm4

Wx=Ix1/y=142.1188108 /875=16.242106 mm3 =Mx/ x Wx=3979.85106/1.0516.242106 =233.37 N/mm2<295N/mm2

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《金属材料与热处理》教材习题答案：第五章 合金钢

《金属材料与热处理》教材习题答案：第五章 合金钢

《金属材料与热处理》教材习题答案第五章合金钢1.什么是合金钢?答：所谓合金钢就是在碳钢的基础上，为了改善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一种或数种合金元素的钢。

2.合金元素在钢中有哪些主要作用?这些作用对钢的性能会产生哪些影响?答：合金元素在钢中的作用是非常复杂，其中主要作用包括：一是形成合金铁素体。

由于合金元素与铁的晶格类型和原子半径的差异，引起铁素体的晶格畸变，产生固溶强化作用。

二是与碳能形成碳化物，当这些碳化物呈细小颗粒并均匀分布在钢中时，能显著提高钢的强度和硬度。

三是抑制钢在加热时奥氏体晶粒长大的作用，达到细化晶粒的目的使合金钢在热处理后获得比碳钢更细的晶粒，从而提高其综合力学性能。

四是可增加过冷奥氏体的稳定性，推迟其向珠光体的转变，减小钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。

五是提高回火稳定性，在相同的回火温度下，合金钢比相同含碳量的碳素钢具有更高的硬度和强度。

在强度要求相同的条件下，合金钢可在更高的温度下回火，以充分消除内应力，而使韧性更好。

3.合金钢是如何分类的?答：合金钢最常用下面两种分类方法。

一是按用途分类：分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。

其中合金结构钢又可以分为低合金高强度钢，渗碳钢，调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢等。

合金工具钢可分为刃具钢、模具钢和量具钢等。

特殊性能钢则有不锈钢、耐热钢、耐磨钢等。

二是按合金元素总含量分类：分为低合金钢（合金元素总含量＜5％）、中合金钢（合金元素总含量5％一10％）和高合金钢（合金元素总含量＞10％）。

4.合金钢的牌号编制有何特点？答：我国合金钢牌号采用碳含量、合金元素的种类及含量、质量级别来编号，简单明了，比较实用。

其中合金结构钢的牌号采用两位数字（碳含量）＋元素符号（或汉字）＋数字表示，前面两位数字表示钢的平均含碳量的万分数；合金工具钢的牌号和合金结构钢的区别仅在于碳含量的表示方法，它用一位数字表示平均含碳量的千分数，当碳含量大于等于1.0％时，则不予标出。

钢结构设计原理智慧树知到答案章节测试2023年西安理工大学

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第一章测试1.钢结构更适合于建造大跨结构，这是由于（）A:钢材具有良好的焊接性B:钢结构的实际受力性能和力学计算结果最符合C:钢材具有良好的耐热性D:钢结构自重轻而承载力高答案:D2.钢结构正常使用极限状态是指（）A:结构达到最大承载力产生破坏B:结构和构件产生疲劳裂纹C:结构变形已不能满足使用要求D:已达到五十年的使用年限答案:C3.结构承载力设计表达式中，是结构重要性系数，对于安全等级为一级的建筑结构，其取值为( )A:1.0B:0.9C:1.1D:1.2答案:C4.在对结构或构件进行正常使用极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。

A:错B:对答案:B5.承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。

A:对B:错答案:A第二章测试1.动力荷载作用时，防止钢材发生脆性破坏的性能指标为（）A:冲击韧性B:伸长率C:180°冷弯D:屈服点答案:C2.引起钢材疲劳破坏的荷载为（）A:静力荷载B:产生全压应力的循环荷载C:产生拉应力的循环荷载D:冲击荷载答案:D3.在低温工作的钢结构除了控制力学性能指标外，一定还要控制（）A:低温塑性B:低温屈服强度C:低温冲击韧性D:疲劳强度答案:C4.钢材的冷弯试验结果出现( )现象是冶金质量问题A:断裂B:纵向小裂纹C:分层起皮D:弯曲答案:C5.在钢材的有益元素中，是脱氧剂的元素是（）A:锰和硅B:锰和铜C:硅和钒D:锰和钒答案:A6.同类钢种的钢板，板件厚度越薄，钢材的( )A:塑性越好B:内部构造缺陷越少C:韧性越好D:强度越高答案:D7.构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是( )A:强度破坏B:脆性破坏C:塑性破坏D:失稳破坏答案:B8.钢材中硫含量超过限制时，钢材可能会出现( )A:热脆B:蓝脆C:冷脆D:徐变答案:A9.与钢构件发生脆性破坏无直接关系的是( )A:钢材含碳量B:钢材屈服点C:应力集中D:负温环境答案:B10.钢材的韧性性能是通过( )试验测定的A:抗折试验B:冲击试验C:冷弯试验D:拉伸试验答案:B第三章测试1.普通螺栓受剪连接中，当螺栓杆直径相对较粗，而被连接板件的厚度相对较小，则连接破坏可能是（）A:板件被拉断B:板件端部冲切破坏C:螺栓杆被剪坏D:被连接板件挤压破坏答案:D2.每个高强度螺栓在构件间产生的最大摩擦力与下列哪一项无关（）。

安徽理工大学钢结构第五章 题库

安徽理工大学钢结构第五章 题库

第五章 受弯构件设计一、选择题1．对于跨度较大的工字钢梁，其最小高度一般是由下列哪项指标决定的？（ B ）A ．建筑高度B ．刚度要求C ．强度要求D ．经济条件（即用料最省原则）2．设计焊接组合截面梁时，通常要事先估计梁的高度取值范围，一般来说梁的最大高度是 由建筑高度所决定的，而梁的最小高度一般是由下列哪项决定的?（ D ）A ．梁的整体稳定要求B ．梁的局部稳定要求C ．梁的强度要求D ．梁的刚度要求3．经济梁高e h 指的是（ A ）A ．用钢量最小时梁的截面高度B ．挠度等于规范限值时梁的截面高度C ．强度与稳定承载力相等时梁的截面高度D ．腹板与翼缘用钢量相同时梁的截面高度 4．一简支梁受均布荷载作用，其中永久荷载标准值为15kN/m ，仅一个可变荷载，其标准值为20kN/m ，则强度计算时的设计荷载为（ A ）。

A ．q=1．2×15+1．4×20B ．q=15+20C ．q=1．2×15+0．85×1．4×20D ．q=1．2×15+0．6×1．4×20 5．按规范GBJ17－88中的公式σγ=M W f x x nx≤计算直接承受动力荷载的工字形截面梁抗弯强度时，γx 取值为（ A ）A ．γx =10. B ．γx =105. C ．γx =115. D ．γx =12. 6．梁的支承加劲肋应设置在（ C ）A ．弯曲应力大的区段；B ．剪应力大的区段；C ．上翼缘或下翼缘有固定作用力的部位；D ．有吊车轮压的部位7．简支梁符合下列哪种条件时，可不必验算梁的整体稳定性？（ A ） A ．有钢筋混凝土板密铺在梁的受压翼缘上，并与其牢固连接，能阻止受压翼缘的侧向位移时B ．有钢筋混凝土板密铺在梁的受拉翼缘上，并与其牢固连接，能阻止受拉翼缘的侧向位移时C ．除了梁端设置侧向支承点外，且在跨中有一个侧向支承点时D ．除了梁端设置侧向支承点外，且在跨间有两个以上侧向支承点时8．为了提高梁的整体稳定性，（ B ）是最经济有效的办法。

钢结构设计课后习题答案

钢结构设计课后习题答案

1.1、屋盖结构主要组成部分是哪些？它们的作用是什么？A、屋架：支撑于柱或托架，承受屋面板或檩条传来的荷载；b、天窗：屋架跨度较大时，为了采光和通风的需要；C、支撑系统：用于增强屋架的侧向刚度，传递水平荷载和保证屋盖体系的整体稳定。

1.2、屋盖结构中有哪些支撑系统？支撑的作用是什么？（1）a、上弦横向水平支撑b、下弦横向水平支撑c、上弦纵向水平支撑d、下弦纵向水平支撑e、垂直支撑f、系杆（2）a、保证结构的空间整体性b、为弦杆提供适当的侧向支撑点c、承担并传递水平荷载d、保证结构安装时的稳定与方1.3、如何区分刚性系杆和柔性系杆？哪些位置需要设置刚性系杆？答：（1）刚性系杆：能承受压力，柔性系杆：只能承受拉力（2）上弦平面内檩条和大型屋面板可起到刚性系杆作用，因而可在屋架的屋脊和支座节点处设置系杆，当屋架横向支撑设置在第二柱间时所有系杆均为刚性系杆。

1.4实腹式和格构式檩条各适用于哪种情况？其优缺点是什么？答：（1）实腹式檩条常用于跨度为3~6m的情况，构造简单，制造及安装方便（2）桁架式檩条用于跨度较大（>6m）的情况，分为三种形式：A、平面桁架式檩条，受力明确，用料省，但侧向刚度较差，必须设置拉条；B、T形桁架式檩条，整体性差，应沿跨度全长设置钢箍；C、空间桁架式檩条，刚度好，承载力大，不必设置拉条，安装方便，但是构造复杂，适用跨度和荷载较大的情况1.5为什么檩条要布置拉条？答：为了给檩条提供侧向支撑，减小檩条沿屋面坡度方向的跨度，除了侧向刚度较大的空间桁架式和T形桁架式檩条外，在实腹式檩条和平面桁架式檩条之间设置拉条。

1.6三角形、梯形、平行弦桁架各适用于哪些屋盖体系？答：（1）三角形屋架：屋面坡度较大的有檩屋盖结构或中小跨度的轻型屋面结构（2）梯形屋架：用于屋面坡度较小的屋盖结构、工业厂房屋盖结构最常用形式（3）矩形屋架：用于托架或支撑体系中（4）曲拱屋架：用于有特殊要求的房屋中1.7屋架的腹杆有哪些体系？各有什么特征？答：（1）三角形腹杆：单斜杆式，长杆受拉，短杆受压，经济；人字式，腹杆数少，节点少，构造简单；芬克式，腹杆受力合理，可分开运输。