C模块钢结构2C钢结构设计方法,构件及连接计算/钢结构设计1、验算设有重级工作制吊车厂房的钢屋架下弦，其最大设计内力N＝400KN（拉力），截面如图21.5所示，计算长度，，，材料为A3。1．强度验算由型钢表中查得L100808截面面积A＝13.94，则此下弦杆净截面面积为：2．长细比验算由附录表IV－2b查得：2、试设计一两端铰接的轴心受压格构柱，该柱承受的轴心压力值Ｎ=1350kN，在轴方向的计算长度为，在轴方向的计算长度为，采用的钢材为Ｑ345（16Mn），焊条为E50系列。（１）设计成缀条式格构柱。（２）设计成缀板式格构柱。解:1.缀条柱确定肢件截面查附表１得设，按b类截面查附表２得由附表8选２[20a，截面如图21.14。按b类截面查附表2得：所选2[20a满足要求。肢件间间距，并按构造取最小角钢∟45×45×4由附表3可知取b=35cm由按b类截面查附表2得缀条计算：斜缀条按45°布置，如图21.14缀件面剪力斜缀条内力斜缀条角钢为∟45×45×4由表21.4查得单角钢属b类截面，再查附表2得单肢稳定性验算单肢稳定满足要求连接焊接由表3.1查得采用两面侧焊，取肢背焊缝需要长度肢尖焊缝需要长度肢背、肢尖焊接缝长度都取50mm。２．缀板柱对实轴计算与缀条柱相同，选用2[20a，截面形式如图21.15所示。肢件间间距根据（此处因）设查附表3得：取b=40cm按b类截面查附表2得：单肢稳定性验算且不大于40，单肢稳定性满足要求缀板设计由图21.15可知，缀板为-10×240×360缀板刚度验算连接焊缝缀板与分肢连接处的内力为：剪力弯矩采用角焊缝，三面围焊，计算时偏安全地仅考虑竖直焊缝，但不扣除考虑缺陷的10mm，取。3、一管道支架，其支柱的设计压力为Ｎ＝1600kN(设计值)，柱两端铰接，钢材为Ｑ235，截面无孔眼削弱。试设计此支柱的截面：①用普通轧制工字型；②用热轧Ｈ型钢；③用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边。解：支柱在两个方向的计算长度不相等，故取如图21.10a所示的截面朝向，将强轴顺x轴方向，弱轴顺y轴方向。这样，主在两个方向的计算长度分别为：１．轧制工字钢（图21.10b）（１）试选截面假定，对于轧制工字钢，当绕x轴失稳时属于a类截面，由附表２查得；绕y轴失稳时属于b类截面，由附表２查得。需要的截面几何量为：由附表５中不可能选出同时满足Ａ、ix、iy的型号，可适当照顾到Ａ和iy进行选择。现试选56a，Ａ=135cm2，ix=22.0cm，iy=3.18cm。（２）截面验算因截面无孔眼削弱，可不验算强度。又因轧制工字钢的翼缘和腹板均较厚，可不验算局部稳定，只需进行整体稳定和刚度验算。长细比：远大于，故由查附表2得＝0.591。２．热轧Ｈ型钢（１）试选截面（图21.10c）由于热轧Ｈ型钢可以选用宽翼缘的形式，截面宽度较大，因此长细比的假设值可适当减小，假设＝60。对宽翼缘Ｈ型钢，因b/h＞0.8，所以不论对x轴或y轴都属于b类截面，当＝60时，则附表2查得＝0.807，所需截面几何量为：由附表11中试选ＨＷ250250914，A=92.18cm2，ix=10.8cm，iy=6.29cm。（２）截面验算因截面无孔眼削弱，可不验算强度。又因为热轧型钢，亦可不验算局部稳定，只需进行整体稳定和刚度验算。因对x轴和y轴值均属b类，故由长细比的较大值x＝55.6查表得＝0.83。３．焊接工字形截面（１）试选截面参照Ｈ型钢截面，选用截面如图图（21.10d）所示，翼缘2-25014，腹板1-2508，其截面面积：（２）整体稳定和长细比验算长细比：因对x轴和y轴值均属b类，故由长细比的较大值，查附表２得＝0.859，（３）局部稳定验算翼缘外伸部分：腹板的局部稳定：截面无孔眼削弱，不必验算强度。（４）构造因腹板高厚比小于80，故不必设置横向加劲肋。翼缘与腹板的焊缝最小焊脚尺寸。4、设计一支承波形石棉瓦屋面的条，屋面坡度1/2.5，无雪荷载和积灰荷载.檩条跨度为6m，水平间距为0.79m(沿屋面坡向间距为0.851)，跨中设置一道拉条，采用槽钢截面,材料Q235-B.F。解：波形石棉瓦自重0.20KN/m2(坡向)，预估檩条（包括拉条）自重0.15KN/m；可变荷载；无雪荷载，但屋面均布荷载为0.50KN/m（水平投影面）。檩条线荷载标准值为：qk=0.2×0.851+0.15+0.5×0.79=0.715KN/m=