钢结构计算题含复习资料

1、1、某6m跨度简支梁的截面和荷栽（含梁自重在内的设计值）如图所示。在距支座2.4m处有翼缘和腹板的拼接连接，实验算其 拼接的对接焊缝。已知钢材为 Q235,采用E43型焊条，手工焊, 三级质量标准，施焊时采用引弧板。9 / 8解:计算焊缝截面处的内力11M 1qab 1 240 2.4 (6.0 2.4)kN m 1036.8kN m1V q l a 240 3 2.4 kN 144kN 2计算焊缝截面几何特征值：1 _3_34 _ 64IW2501032 324010003mm42898 106 mm412WW2898 106 516 mm3 5.616 106mm3SW1250 16 50

2、8 mm3 2.032 106mm3SWSW1 500 10 250 mm3 3.282 106 mm3计算焊缝强度查附表得 ftw 185N / mm2fvw 125N / mm2maxMWw1036.8 1065.616 106184.6N / mm2ftw 185N / mm2maxvSwI Wtw144 103 3.282 1062898 106 10216.3N/mm2fVw 125N / mm2h01000210 max184.6 178.9N /mm21 h1032VSW1I Wtw144 103 2.032 1062898 106 1010.1N / mm2折算应力：23 12

3、178.92 3 10.12 179.8N/mm2 1.1ftw 1.1 185 203.5N/mm22、设计图示双盖板对接连接。 已知钢板宽a=240mm厚度t=10mm钢材为Q235钢，焊条为E43,手工焊，轴力设计值 N=550kN。解:(1)确定盖板尺寸为了保证施焊，盖板 b取为b=240mm-40mm=200mm按盖板与构件板等强度原则计算盖板厚度,240 10 人t1 6mm2 200 取 t1=6mm(2)计算焊缝按构造要求确定焊角高度hfhfmin 15tmax 4.74mm因止匕取hf=6mmt1=6mm hfmax<t1=6mm若只设侧面角焊缝，则每侧共有四条焊缝，每

4、条角焊缝长度N4 0.7hfffw10mm550 1034 0.7 6 16010mm205mm取 lw 210mm 200mm所需盖板全长l2lw 10mm 430mm若采用三面围焊，则端缝承载力为N1 2bhe f ffw 2 200 0.7 6 1.22 160 327936N328KN每条焊缝的长度为:N N14 0.7hfffw5mm3(550 328) 105mm 88mm4 0.7 6 160Mlw90mm所需盖板全长l 2lw 10mm 190mm3、如图所示支架，支柱的压力设计值 N 1600kN ,柱两端钱接， 钢材为Q235 ( f 215N/mm2 ),容许长细比150

5、。截面无孔眼削弱。支柱选用焊接工字形截面，已知面积A 90cm2,ix 12.13cm,iy 63.6cm。验算此支柱的整体稳定。0123456789400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861二;-25QX11整体稳定和长细比验算长细比x le翳49.5150（2分）y0y300063.647.2150（2 分）取长细比较大值，故由 x计算得0.859 ,于是 （2分）_ 3N 1600 103A 0.859 90 102207.0（N/mm2）f215N/mm2 （ 4 分）截面无孔眼削弱，不必验算强度。4、图示简支梁，不计自重，

6、Q235钢，不考虑塑性发展，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为45kN/m,荷载分项系数为1.4 , f =215N/mr2io问是否满足正应力强度及刚度要求， 弁判断是否需要进行梁的整体稳定验算。5ql384EIx_ _ _ 52E 2.06 10 N/mm】f l l、 J ( j J、F J 、/-10 M506000-10 ¥50解：(1)正应力强度验算梁的跨中最大弯矩为:1 2 12ql245 62 202.5kN m882134Ix2 15 1.0 25.520.8 503 27841cm4122.0 Ix 27841326maxM 202.5 103 103107

7、1 10322189.1N/mm2 f 215N/mm2x1071cm所以，正应力强度满足。(2)刚度验算5ql45 45 60004384EIx 1.4 384 2.06 105 27841 1049.5mm124mm 250所以，刚度满足要求。(3)整体稳定性验算由于密铺板牢固连接于上翼缘，所以不必进行整体稳定性验算。5、图 3 所示简支梁长12m,钢材为 Q235(f 215N/mm2 ,九125N./mm2 )采用如图所示焊接工字形截面，已知单位长度得质量为149.2kg/m ,梁的自重为 149.2 X 9.8 =1463N/m,截面积 A=158.4cm2, ix 268193 c

8、m4, Wnx 5128cm3, 3Sx 2987cm, tw 8mm梁上集中何载如图所tk （单位kN）。试验算此梁的正应力和支座处剪应力。荷载分项系数为1.2,截面塑性发展系数 x 1.05, y 1.20。（15分）【解】：梁自重产生的弯矩为:12一M1- 1.2 1463 122 31600 N - m8（2分）外荷载在跨中产生的最大弯矩为:M2 272.85 6 181.9 3 1091.4 kN - m （2 分）总弯矩为:Mx 1091.4 31.6 1123 kN m （ 1 分）验算弯曲正应力:MxxWnx1123 1061.05 5218 10322204.97 N/mmV

9、 f = 215 N/mm（4分）验算支座处最大剪应力: 支座处的最大剪力按梁的支座反力计算，3V= 181.9 X 2 X 103+1463 X 1.2 X 6 =374300 N （2 分）剪应力为:VSxItw374300 2987 103268193 104 82252N/mm< fv = 125 N/mm（4分）6、某双轴对称焊接工字型截面压弯构件，其受力状态、支撑布置和截面尺寸如图所示。承受的荷载设计值为N 880kN,跨中横向集中力为F 180kN。构件长度l 10m,材料用Q235- B.F钢。试校核截面的强度、刚度。解： 跨中截面： M 1F1 1 180 10 450kN m44(1)截面几何特征:An22bt hwtw 152 cmIxbh3 （b tw）hw3 82327cm412122 tb3 14933cm4129.91cmi x%23.27cm在弯矩作用平面内:3Wx 2Ix/h 3118cm l°x 10m,10y 5m翼缘板为剪切的焊接工字型截面,对x轴屈曲时属b类截面，对y轴屈曲时属c类截面。tx 0.65 曳 0.65 0.4M2Q235钢的强度设计值f 215N/mm2(2)强度验算:b/ (b %)/2 14 13 1t t23513,故 x fy1