2003年注册结构选修课作业题参考答案 (5)

M500?10622== 194.3 N/mm〈 f = 215 N/mm 3'?bWx0.9?2859?10满足《规范》要求。 （4）抗弯强度验算：

按《规范》式（4.1.1）

500?106M22 == 166.6 N/mm〈 f = 215 N/mm 3?xWx1.05?2859?10满足《规范》要求。

5-20．两端铰接的焊接工字形截面轴心受压柱（仅承受静荷载）,柱高为10m（l0X= l0Y=10m）,材料为Q235B,采用如图(a)与图(b)所示的两种截面尺寸,翼缘火焰切割后又经刨边,请验算两种截面柱的承载力。

答：1、验算图a所示截面受压柱的承载力： （1）计算截面特性：

A =8×400 + 2×16×400 = 16000 mm2

Ix= 8×4003/12+2×16×400×2082 = 596.4×106 mm4

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Ix596.4?106ix=== 193 mm

16000A Iiy=

y= 16×400

Iy3×2/12 = 170.7×10

6 mm

4

170.7?106== 103 mm A16000?x= ?y=

lox10000 = = 51 〈 [?] = 150 ，满足刚度要求。 ix193loyiy =

10000= 97.1 〈 [?] = 150 ，满足刚度要求。 103（2）计算柱的承载力：

两端铰接柱，计算长度lox= loy= l = 10m , Q235钢：f = 215 N/mm2（t ≤ 16mm）

?应取两个方向长细比较大值，?y〉?x ，故取?=?y=97.1 ，

查《规范》附表3.2，由?=97.1得?b=0.574, N = ?Af= 0.574×16000×215 = 1974.6 kN （3）局部稳定验算： 按《规范》式（5.4.1-1） 翼缘：

b1196= = 12.3 t16（10+0.1?）故

235 = (10+0.1×97.1)×1 = 19.7 fy235b1 < （10+0.1?）,满足《规范》要求。

fyt按《规范》式（5.4.2-1） 翼缘：

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h0400= = 50 tw8（25+0.5?）故

235 = (25+0.5×97.1)×1 = 73.6 fyh0235 < （25+0.5?）,满足《规范》要求。

fytw 2、验算图b所示截面受压柱的承载力：

（1） 计算截面特性：

A =10×320 + 2×20×320 = 16000 mm2

Ix= 10×3203/12 + 2×20×320×1102 = 397.23×106 mm4

Ix397.23?106ix=== 158 mm

16000AIy= 20×3203×2/12 = 109.23×106 mm4 iy=

?x= ?y=

Iy109.23?106== 83 mm A16000lox10000 = = 63.3 〈 [?] = 150 ，满足刚度要求。 ix158loyiy =

10000= 120.5 〈 [?] = 150 ，满足刚度要求。 83（2）计算柱的承载力：

两端铰接柱，计算长度lox= loy= l = 10m , Q235钢：f = 205 N/mm2（t ≥ 16mm）

?应取两个方向长细比较大值，?y〉?x ，故取?=?y=120.5 ，

查《规范》附表3.2，由?=120.5得?b=0.435, N = ?Af= 0.435×16000×205 = 1426.8 kN （3）局部稳定验算：

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按《规范》式（5.4.1-1） 翼缘：

b1155= = 7.8 t20（10+0.1?）故

235 = (10+0.1×120.5)×1 = 22.05 fy235b1 < （10+0.1?）,满足《规范》要求。

fyt按《规范》式（5.4.2-1） 翼缘：

h0320= = 32 tw10（25+0.5?）故

235 = (25+0.5×120.5)×1 = 85.25 fyh0235 < （25+0.5?）,满足《规范》要求。

fytw3、承载力比较：

由于Aa= Ab=16000 mm2 ,且两者翼缘面积和腹板面积也分别相等，

Na/ Nb=1.39，即截面（a）的承载能力大于截面（b）达39% 。

因此，设计工字形柱时，在满足局部稳定的前提下，截面尽量开展些。

第六部分 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程：（CECS102：98）

6-01．请指出门式刚架轻型房屋钢结构的适用范围,以及宜采用的材料。

答： 规程1.0.2条和3.3.1条。

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6-02．在门式刚架轻型房屋钢结构体系中，屋盖应采用压型钢板屋面板和冷弯薄壁型钢檐条，主刚架可采用变截面实腹刚架，外墙宜采用压型钢板墙面板和冷弯薄壁型钢墙梁。主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性，由与檩条或墙梁相连接的隅撑来保证。主刚架间的交叉支撑，可采用张紧的圆钢。

6-03．请说明门式刚架中设置隅撑的作用，并指出对隅撑的设计要求。

答： 隅撑作用：保证主刚架斜梁下翼缘和刚架柱内翼缘的出平面稳定性。

设计要求：见规程6.1.6条和6.4.7条。

6-04．轻型门式刚架结构，当抗震设防烈度≥ _7度_______时，外墙不宜采用嵌砌砌体。

6-05．某门式刚架轻钢厂房，屋面支撑和柱间支撑采用张紧的?20圆钢，请问支撑杆的长细比应限制在（D ）。

（A）250 ； （B）350； （C）400； （D）无限制。 6-06．门式刚架上冷弯薄壁型钢檐条平面处布置的拉条，请问下述论点哪一项是错误的（C ）。

（A）拉条可作为檐条的侧向支承点；（B）拉条可减小My方向的计算跨度；（C）拉条的存在与Mx计算无关；（D）拉条的直径不得小于8mm。

6-07．多层钢框架结构和单层门式刚架结构（采用轻型墙板且不

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