鋼結構第三版第四章課后答案（鋼結構強度驗算實例分析）

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在鋼結構強度驗算實例分析中，我們首先介紹了鋼結構的基本概念和分類。鋼結構是由鋼材制成的一種結構形式，具有重量輕、強度高、施工方便等優點。根據鋼材的力學性能，可以將鋼結構分為普通鋼結構、高強鋼鋼結構和特殊鋼鋼結構三類。，，我們分析了鋼結構的受力特點。鋼結構的主要受力特點是軸向拉壓和彎曲作用，同時需要考慮剪力和扭矩的影響。在實際工程中，鋼結構需要滿足一定的強度和剛度要求，以確保結構的安全性和穩定性。，，我們通過一個具體的鋼結構設計案例來展示如何進行鋼結構強度驗算。該案例包括了結構的形式、尺寸、材料以及荷載等因素。通過對這些因素的分析，我們可以計算出鋼結構的內力分布情況，并進一步計算結構的應力、變形和穩定性等指標。，，我們總結了鋼結構強度驗算的一般原則和方法。在進行鋼結構強度驗算時，需要綜合考慮各種因素，采用合適的計算方法和公式，以確保結構的安全性和可靠性。還需要關注最新的研究成果和實踐經驗，不斷提高鋼結構設計的水平。

鋼結構第三版第四章課后答案

4.1 驗算由∟63×5組成的水平放置的軸心拉桿的強度和長細比

原題目描述

驗算由∟63×5組成的水平放置的軸心拉桿的強度和長細比。軸心拉力的設計值為270kN，只承受靜力作用，計算長度為3m。桿端有一排直徑為20mm的孔眼，用于螺栓承壓型連接。鋼材為Q235鋼。如截面尺寸不夠，應改用什么角鋼？計算時忽略連接偏心和桿件自重的影響。

解答過程

強度驗算
- 查表得到∟63×5的毛面積為6.14 cm2。
- 計算名義面積 $A_n$ ： $A_n = 2 \times 6.14 \text{cm}^2 = 12.28 \text{cm}^2$ 。
- 鋼材Q235的強度設計值 $f = 215 \text{N/mm}^2$ 。
- 計算實際應力 $\sigma$ ： $\sigma = \frac{N}{A_n} = \frac{270 \times 10^3 \text{N}}{12.28 \times 10^{-4} \text{m}^2} = 219.3 \text{N/mm}^2$ 。
- 結果顯示 $\sigma > f$ ，因此拉桿強度不滿足要求。
改用角鋼
- 改用∟70×6單角鋼，其毛面積為8.16 cm2。
- 計算名義面積 $A_n$ ： $A_n = 2 \times 8.16 \text{cm}^2 = 16.32 \text{cm}^2$ 。
- 計算實際應力 $\sigma$ ： $\sigma = \frac{N}{A_n} = \frac{270 \times 10^3 \text{N}}{16.32 \times 10^{-4} \text{m}^2} = 165.3 \text{N/mm}^2$ 。
- 結果顯示 $\sigma < f$ ，因此強度滿足要求。
長細比驗算
- 查表得到 ix = 15.2 cm。
- 計算長細比 $\lambda$ ： $\lambda = \frac{l_0}{i_x} = \frac{3000 \text{mm}}{15.2 \text{mm}} = 197.37$ 。
- 容許長細比為400，因此長細比滿足要求。