考虑6.1题中次梁截面选择HN446×199×8×12，可得由次梁传递给主梁的荷载为：
Fk?66.7?6?400.2kN，
F?[1.2??2.0?3?0.667??1.3??20?3?]?6?86.0?6?516.0kN 支座处最大剪力为：Vmax?52F?12gl?2.5?516.0?122
?6?18?1344.0kN
跨中最大弯矩： MX = 1344x9 – 516x（6+3）–1/2x6x9=7209kN·M；
采用焊接组合梁，估计翼缘板厚度 tf?16mm, 故钢材强度设计值取f=295N/mm2。 （1）试选截面
按刚度条件，梁最小高度为
hmin?f1.34?106?l2[VT]x?2951.34?1066?400?18000?1585mm；
梁的经济高度：Wx?hs?2Wx0.4M?f?7209?101.05?29530.4?23274cm
3?2?(23274?10)?1769.2mm
取梁的腹板高度：hw?h0?1800mm ； 按抗剪强度求腹板厚度：
tw?1.2Vmaxhwfv?1.2?1344?1031800?180?5.0mm
按经验公式求腹板厚度：
hw3.518003.5tw???12.1mm
考虑腹板屈曲后强度，取腹板厚度tw?10mm ； 每个翼缘所需截面积：
Af?Wxhw?twhw6?23274?1018003?10?18006?9930mm；
2翼缘宽度： bf?h5~h3?1800/5~1800/3 = 360 ~ 600mm 取bf = 450mm ；
翼缘厚度： tf?Afbf?9930450?22.1mm 取tf?25mm；
翼缘板外伸宽度与厚度之比： b1t?22025?8.8?13235/fy?10.7，满足局部稳定要求；
此组合梁跨度并不是很大，为施工方便，不沿梁长度改变截面。 （2）强度验算
梁的截面几何常数（如图1）：
Ix?112?45?1853?44?18033??23595942
cm
4Wx?2Ix/h?25509cm ,A=405 cm ，
S?450?25?912.5?900?10?450?14316cm
3梁自重：gk = 3.2kN/m，考虑腹板加劲肋等增加 的重量，原假设梁自重5kN/m稍大。 验算抗弯强度：
??Mx图2 ?xWnx?7209?10631.05?25509?10?269.1N/mm?f?295N/mm
2验算抗剪强度：
??VmaxSIxtw?1344?10342359594?10?10?14316?103?81.5N/mm2?fv?180N/mm
2主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，不必验算局部承压强度。
（3）梁整体稳定验算
次梁可以视为主梁受压翼缘的侧向支承，主梁受压翼缘自由长度与宽度之比
l1/b1?3000/450?6.7?16235/345?13.2,故不需验算主梁的整体稳定性。
（4）刚度验算
全部荷载标准值作用时：
Rk=5/2 Fk+1/2x5x18=2.5x400.2+5x9=1045.5kN
Mk?1045.5?9?400.2??6?3??12?5?92?5605.2kN?m
VTL?MKLX10EI?5605.2?10?1800010?206000?2359594?1046?1482?[VT]L?1 ;
400可变荷载标准值作用时:
Rk可变=2.5x（20x3）x 6=900 kN Mk可变=900x9-360x(6+3)=4860 kN·m
VTL?MKL10EIX?4860?10?1800010?206000?2359594?1046?1556?[VT]L?1
；
500故刚度满足要求。
批改要点：本题是一个比较系统的设计题目，解题思路比较简单。在加劲肋验算时，要分区隔考虑。
（页面不够请敷页） 助教（签名）：
时间：
时间
主讲教师（签名）：
作业答案和批改要点
（第 3 次作业）
------------------------------------------------------- 课程名称：钢结构设计原理 主讲教师： 罗明德 助教：李志富 -------------------------------------------------------
题目1：
6-1 有一两端铰接长度为4m的偏心受压柱，用Q235的HN400x200x8x13做成，压力的设计值为490KN，两端偏心距相同，皆为20cm。试验算其承载力。 参考答案:
解：（1）截面的几何特性
A = 84.12 cm 2 IX = 23700cm4 Iy = 1740cm4 ix = 16.8cm iy = 4.54cm wx = 1190cm (2) 验算强度 N= 490kN M= N x e0 =490x0.2=98kN?m
NAn3
+
MxrXWnx =
490?103284.12?10 +
98?10631.05?1190?10
= 58.25+78.43=136.68N/mm2 < f =215 N/mm2 (3) 验算弯矩作用平面内的稳定 ?x =
lxix =
40016.8 = 23.8< [?] =150
查附表4.2（b类截面） ?x = 0.958 N'Ex=
?EA1.1?X22 =
??206000?84121.1?23.822 = 2744.86kN ?mx=1.0
N?xA +
?mxMxrXW1x(1?0.8NN'Ex )=
490?1030.958?8412 +
1.0?98?10361.05?1190?10(1?0.84902744.86
)=152.30N/mm2 < f =215 N/mm2
可见平面内不失稳。
（4）验算弯矩作用平面外的稳定 ?y = 查附表4.2 （b类截面） ?y = 0.634
?y24004.54 =88.1
?b
= 1.07 -
44000 = 1.07-
88.1244000=0.894
?tx=1.0 , ?=1.0 N?yA + ??txMx?bW1x =
490?1030.634?8412 + 1.0?1.0?98?10630.894?1190?10
=184 N/ mm2 < f = 215 N/mm2
平面外不失稳。 （5）局部稳定验算： ?max=
NA +
MIxxx490?10h98?10374 + = 135.57 N/mm2 ??0= 48412223700?102336?min=
NA -
MIx490?10h98?103742
- = -19.07N/mm ??0= 48412223700?1026 ?0=
?max??min?maxh0twbt=1.1407< 1.6
腹板： =
400?268 =46.75 <（16?0+0.5?0+25）235fy=55.15 翼缘： =
100?413 =7.385 <13235fy=13 局部不会失稳。
批改要点：本题属于基础题目，学生完成情况较好 题目2：
6-2 图所示悬臂柱，承受偏心距为25cm的设计压力1600kN。在弯矩作用平面外有支撑体系对柱上端形成支点[图7.24（b）]，要求选定热轧H型钢或焊接工字截面，材料为Q235（注：当选用焊接工字形截面时，可适用翼缘2-400×20，焰切边，腹板-460×12）。 参考答案：
解：采用焊接H型钢：HW500×400×12×20：