鋼結構課后題答案第三版（鋼結構施工技術要點,鋼結構施工技術要點鋼結構材料選擇指南）

漯河鋼結構設計01-22975閱讀0評論

鋼結構施工技術要點和鋼結構材料選擇指南是兩個重要的部分，它們對于確保建筑項目的質量和安全至關重要。在鋼結構施工中，選擇合適的材料是基礎，它不僅影響結構的整體性能，還關系到成本和可持續性。了解不同鋼材的性能特點、應用領域以及如何根據項目需求進行合理選擇，對于工程師和承包商來說至關重要。，，鋼結構材料的選擇應基于其機械性能、耐腐蝕性和成本效益。高強度鋼因其良好的承載能力而被廣泛應用于高層建筑和大跨度結構。而低合金鋼則因其成本效益而在一般工業應用中更為常見。材料的可回收性和環境影響也是考慮因素之一，尤其是在追求可持續發展的今天。，，鋼結構施工中的材料選擇是一個復雜的決策過程，需要綜合考慮多種因素。正確的材料選擇不僅可以提高結構的安全性和功能性，還可以減少維護成本和環境影響，從而為未來的可持續發展奠定基礎。

《鋼結構》（第三版）課后題答案相關內容

一、部分習題答案示例

（一）軸心拉桿強度和長細比驗算（4.1題）

對于由2∟63×5組成的水平放置的軸心拉桿，大家提出的方案（加大截面、加強端部約束、施加預應力等）都有實際意義，應根據工程具體情況選用，但文檔未給出詳細計算過程，無法確切提供這部分的答案內容。

（二）工業平臺柱設計（4.6題）

設計熱軋H型鋼截面柱
- 試選截面：
  - 先試用HW，Q235鋼，軸心受力，最大厚度28mm，f = 205N/mm2。因截面無削弱，不需進行強度驗算；采用熱軋型鋼，亦可不驗算局部穩定，只需驗算整體穩定和剛度。
  - 由表5.2知容許長細比為150，經計算，最初所選截面不滿足整體穩定要求，再試HW428×407×20×35（由附表7.2），經驗算剛度、整體穩定均滿足。
- 柱腳設計：可參見教材P141例題5.4，這里重點關注柱腳最輕的方案。

（三）工形截面柱相關驗算（4.7題）

a截面
- 截面幾何特性計算： $I = 143600441667cm^{4}$
- 整體穩定和剛度驗算：
  - 長細比滿足剛度要求。該柱為焊接組合截面，較厚鋼板的厚度為20mm（ $20mm>16 - 40$ ），設計強度 $f = 205N/mm2$ 。由較大值查附表4.2得整體穩定承載力為 $0.715×24000×205 = 3517.8kN$ ，大于設計荷載3200kN。
  - 局部穩定驗算：翼緣外伸 $= 17.58$ ，腹板局部穩定 $= 25+\frac{75.8}{2}=62.9$ ，局部穩定滿足要求。
  - 截面無削弱不需驗算強度，構造要求已滿足，該柱能安全承受設計荷載3200kN。
b截面
- 該柱為焊接組合截面，較厚鋼板的厚度為25mm（ $25mm>16 - 40$ ），設計強度 $f = 205N/mm2$ 。由較大值查附表4.2得整體穩定承載力為 $0.587×24000×205 = 2888.kN$ ，小于設計荷載3200kN。所以該柱雖截面面積與a截面相同，但布置不擴展使回轉半徑小，不能安全承受3200kN，強度、板件局穩、構造驗算無意義了。
- 確定柱寬 $b$ 假定等相關計算：假定 $\lambda = 60$ ，計算柱截面需要的回轉半徑，根據回轉半徑與柱寬的近似關系確定柱寬等一系列計算過程，以及綴板、橫隔等相關設計計算過程。

二、連接相關習題（3.1題）

（一）雙角鋼與節點板的角焊縫連接

三面圍焊
- 確定焊腳尺寸：
  - $h_{f,max}=1.2t_{min}=1.2\times10 = 12mm$ 。
  - 根據內力計算 $N_{3}$ 、 $N_{1}$ 等相關內力，以及焊縫長度計算，最終取 $h_{f}=8mm$ ，實際焊縫長度根據相關計算和取值范圍確定，如 $l_{w1}$ 取118mm， $l_{w2}$ 取120mm等。
兩面側焊
- 確定焊腳尺寸：同上取 $h_{f1}=8mm$ ， $h_{f2}=6mm$ ，進行內力分配 $N_{22}$ 、 $N_{11}$ ，然后計算焊縫長度。