沈祖炎钢结构基本原理第三版课后答案（《钢结构基本原理》学习实务）

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沈祖炎《钢结构基本原理》第三版课后答案

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第四章习题答案

4.1 验算由2∟63×5组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比

点评: 本题训练基本能力是多方面的；本题加深对“整体稳定”基本概念的理解；本题是解决钢结构工程问题（加固措施）的开始，训练运用基本概念指导工程实践；方案很多---可行入选---评比选优：两轴的回转半径相差悬殊，计算长度相同显然不会经济，布置支撑减小绕弱轴的计算长度是合理的。大家提出的方案（加大截面、加强端部约束、施加预应力等）都有实际意义，应根据工程具体情况选用。

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及其柱脚（钢材为Q235）

解: ㈠、设计热轧H型钢截面柱：试选截面：由附表7.2，试用：HW，其，截面验算：Q235钢，轴心受力，最大厚度28mm，故f=205N/mm2因截面无削弱，故不需进行强度验算。又因采用热轧型钢，亦可不验算局部稳定。只需验算整体稳定和刚度。长细比：由表5.2知容许长细比为150.截面满足刚度要求。故由查附表4.2，（fy=235、78.4）得：>截面不满足整体稳定要求。再试：HW428×407×20×35由附表7.2其经验算刚度、整体稳定均满足。柱脚设计参见教材P141例题5.4点评：满足要求看谁的柱脚最轻。

4.7 图示a、b两种工形截面（焰切边缘）的截面面积相等，钢材均为Q235钢

① 截面几何特性计算=143600441667cm4② 整体稳定和刚度验算：长细比：刚度满足。该柱为焊接组合截面，较厚钢板的厚度为20mm>16~40，故设计强度f=205N/mm2。故由较大值查附表4.2得：整体稳定承载力：0.715×24000×205=3517.8kN大于设计荷载3200kN③ 局部稳定验算：翼缘外伸：=17.58腹板局部稳定：=25+75.8/2=62.9局部稳定满足要求。④ 截面无削弱不需验算强度；构造要求已满足。该柱能安全承受设计荷载3200kNOKb截面--相对a板件比较窄、比较厚。该柱为焊接组合截面，较厚钢板的厚度为25mm>16~40，故设计强度f=205N/mm2。故由较大值查附表4.2得：整体稳定承载力：0.587×24000×205=2888.kN小于设计荷载3200kN故该柱虽截面面积与a截面相同，但布置不扩展使回转半径小，不能安全承受3200kN。强度、板件局稳、构造验算无意义了。