《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案
??MW?1.142?1030?300627?25.4N/mm ?fd?205N/mm22
20758300?30?3.5N/mm ?fvd?125N/mm22??1.5Tbtb?1.5?
故由以上整体稳定验算和局部稳定验算可知,该缀板柱满足要求.
5.9 有一拔杆,采用Q235钢,
fd?215N/mm2,如图5-30所示,缀条采用斜杆式体系.设考虑
起吊物时的动力作用等,应将起重量乘以1.25,并设平面内、外计算长度相等.问??60?时,拔杆最大起重量设计值为多少?
第六章
6.1 工字形焊接组合截面简支梁，其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变形。梁上均布荷载（包括梁自重）q?4kN/m，跨中已有一集中荷载F0?90kN，现需在距右端4m处设一集中荷载F1。问根据边缘屈服准则，F1最大可达多少。设各集中荷载的作用位置距梁顶面为120mm，分布长度为120mm。钢材的设计强度取为300N/mm2。另在所有的已知荷载和所有未知荷载中，都已包含有关荷载的分项系数。
图6-34 题6.1
解：
（1）计算截面特性
A?250?12?2?800?8?12400mm Ix?112Ixh2Sm?250?12?406?400?8?200?1858000mm S1?250?12?32?250?824?63112?(250?8)?800?1.33?10mm
3394Wx??3.229?10mm
40?6121m8m00 03第 16 页 共 38 页
《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案
（2）计算F0、F1两集中力对应截面弯矩
M0?18?4?12?214?90?12?82?14F13?6?342?2F1?kN?m? 23?F13?8?244?83F1?kN?m?
M1?24?8?4?8??90?12?令M1?M0，则当F1?147kN，使弯矩最大值出现在F1作用截面。 （3）梁截面能承受的最大弯矩
M?Wxf?3.229?10?300?968.7kN?m
6令M?M0得：F1?313.35kN；令M?M1得：F1?271.76kN 故可假定在F1作用截面处达到最大弯矩。 （4） a．弯曲正应力
?max?M(244?x83F1)?1066Wx??300 ①
3.229?10b.剪应力
22?1?1F1作用截面处的剪力V1???4?12?4?4???90?F1?53?F1(kN)
33?2?22??353?F?1??10?18580003??1.33?10?89?max?V1SmIxt??3003 ②
c.局部承压应力
2??324?45?F1??10?3????300 ③ 8??120?5?12?2?120?F1?103在右侧支座处：?cF1集中力作用处：?c?8??120?5?12?2?120??300 ④
d.折算应力
F1作用截面右侧处存在很大的弯矩，剪力和局部承压应力，计算腹板与翼缘交界处的分享
应力与折算应力。 正应力：?1?MxWx?400412
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《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案
剪应力：?1?V1S1Ixt?2??3?53?F1??10?12180003??1.33?10?8F1?1039
局部承压应力：?c?8??120?5?12?2?120?
22折算应力：?zs??12??c??1?c?3?1?300 ⑤ 联立①-⑤解得：F1?271.76kN
故可知F1max?271.76kN，并且在F1作用截面处的弯矩达到最大值。
6.2 同上题，仅梁的截面为如图6-35所示。
6.3 一卷边Z形冷弯薄壁型钢，截面规格160?60?20?2.5，用于屋面檩条，跨度6m。作用于其上的均布荷载垂直于地面，q?1.4kN/m。设檩条在给定荷载下不会发生整体失稳，按边缘屈服准则作强度计算。所给荷载条件中已包含分项系数。钢材强度设计值取为
210N/mm。
26.4 一双轴对称工字形截面构件，一端固定，一端外挑4.0m，沿构件长度无侧向支承，悬挑端部下挂一重载F。若不计构件自重，钢材强度设计值取为215N/mm2。 F最大值为多少。
图6-37 题6.4
解：
（1）截面特性计算
A?200?10?2?250?6?5500mm Ix?112?200?270?112332112??200?6??250?7.54?10mm 1?250?6?1.33?10mm IyA374374Iy?2??10?200?12ix?IxA?117.09 iy??49.2 4（2）计算弯曲整体稳定系数
按《钢结构设计规范》附录B公式B.1-1计算梁的整体稳定系数
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《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案
??l1t1b1h?4000?10200?270?0.74
查表B.4，由于荷载作用在形心处，按表格上下翼缘的平均值取值：
?b??y?12??0.21?0.67?0.74?2.94?0.65?0.74??1.58
?81.2
400049.24截面为双轴对称截面，?b?0
??yt1?4320Ah235则?b??b ?[1????]??b2fy?yWx?4.4h?2 ?1.58?取?b'?1.07?432081.225500?270??7.54?10?0.985
72702?[1??81.2?10??0]?235?3.333?1.0
??235?4.4?270?20.2823.333（3）F最大值计算
M?h2?4000?F?,?bIxh2?f，解得F?30.02kN。
由
,?bIx6.5 一双轴对称工字形截面构件，两端简支，除两端外无侧向支承，跨中作用一集中荷载
F?480kN，如以保证构件的整体稳定为控制条件，构件的最大长度l的上限是多少。设
钢材的屈服点为235N/mm2（计算本题时不考虑各种分项系数）。
图6-38 题6.5
解：依题意，当
l1b1?13.0时，整体稳定不控制设计，故长度需满足
l?13.0?400?5200mm?5.2m。
（1）截面特性计算
A?400?20?2?1200?12?30400mm Ix?112?400?1240?32112?388?1200?7.68?10mm
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《钢结构基本原理》（第二版）练习参考解答：第二、五、六、七、八章习题答案
Iy?2?112?20?400?3112384?1200?12?2.13?10mm
ix?IxA?502.6 iy?IyA?83. 7（2）整体稳定计算
按《钢结构设计规范》附录B公式B.5-1近似计算梁的整体稳定系数： ?b?1.07??y244000235?fy ①
又有 ?y?liy ②
由整体稳定有
2?f，即1Fl?h??If ③
bx42?b?IxM?h联立①-③解得：l?12283mm 故可取lmax?12.28m。
（注：严格应假定长度l，再按《钢结构设计规范》附录B公式B.1-1计算梁的整体稳定系
数，然后验算③式，通过不断迭代，最终求得的长度为所求） 第七章压弯构件
7.1 一压弯构件长15m，两端在截面两主轴方向均为铰接，承受轴心压力N?1000kN，中央截面有集中力F?150kN。构件三分点处有两个平面外支承点（图7-21）。钢材强度设计值为310N/mm2。按所给荷载，试设计截面尺寸（按工字形截面考虑）。 解：选定截面如下图示：
图1 工字形截面尺寸
下面进行截面验算： （1）截面特性计算
A?300?20?2??650?20?2??14?20540mm
Ix?112?300?650?321126?286?610?1.45?10mm
3394Wx?Ix/325?4.48?10mm
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