(完整word版)钢结构设计原理的计算题

1、200钢结构设计原理计算题1试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度（说明验算点）。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-AF。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。_vFF10DKN3；=86.6x200-50 xl30=W820.=一竺凹一=17.9帖伽前朋&2x0.7x8x250饷认2x0.7x8x250cr广罗+昭二口9+92A11110.6+30.9=95.8?/；=160/W2试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为8.8级M20,预拉力P=11OKN,被连接板件钢材Q

2、235-AF（凡=125N/mm2，几=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（#=045）。用=0,9与炉二09xlx0.45x110=44.5W妬=扌=乎=4齐兄M用N二(l-0.5=(l-0.5x-)xl?5二131.25用4&二虫-耗屛/二200-2x2L5%12二1384刚？浄截面曲度；*=：；=砂矗川咖v/=2巧皿初毛截面曲度：J=-=175X10=12.3Nmmf=25Nlmmj412x2003某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m,荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画

3、出加劲肋的布置图）。梁采用Q235-A钢材,fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。M=200Wzz?厶二丄xSK5003+2x200 xl2x30d3=5.32xl0SM412常5.32xlOsifZ3Wr=1.71x10加視312=200 x12x306=7.344x10W沧=色+300述工1刘JD.94工12珑存200 x106=111.3W/2f,=U汕加y枫1.05xl.71xl06电-叫叽罗用=加加皿N血皿5.32k10sxS临100100KN-200 x1211L雪疋迺三1口.囚？伽2624肉！100 x103x7.344k

4、105Zi=一=n=17.2J7tmmI人5.32xlO0 x8gQGOLgOOO-aocxie也=+=WnMTirP=111.2K/31.1=236.577/IL偸j巴皿故需按构造要求设置横向加劲肋，且门取四厂12皿其中支座及跨中集中力处均设横向加劲肋.因刼4某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2，E=206x105N/mm2。-=j.K_(o_965+0.31+12)-J(0.965+0.31+l2)2-42，帰=im-440002357.2Sxltf=233

5、x1q63312Iv=2xxl2xZ6tf=3.52xlO7mm4J127.28x10s=256.Qmm=/1104012229=38.92=15Q2256.83.52X107=56.5mm1104088.5:2.33xl061试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-AFo手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2,ftw=185N/mm2,fvw=125N/mm2o=60*200=1200060 x102.4N!mm2xO.7xlOx2002试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度(不需验算连接板的强度)。图中荷载为静力荷载设计值，高

6、强螺栓为10.9级M20(孔d0=21.5mm),预拉力P=155kN，被连接板件钢材Q235-AF(忌=125N/mm2,力=215N/mm2)，板件摩擦面间作喷砂处理5=0.45)。矿=100疋/M=100 x150=1500077-mm-2x(2x1203+2x402)A15kNnAkN肿_吗15000 x120二0.91.25)=0.9x1x0.45x(155-1.25x28.125)=48.53某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求(腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加

7、劲肋的布置图)。梁采用Q235-A钢材，25KN/n6000fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。M=|x25x62=112.5-y=x25x6=15kNL=_x8x6005+2x240 xl6x3082=8.73xlOsW128.73x10s=2.7610%3”316=240 x16x308+300 xgx150=1.54xl02_J_=1125xl6=33_82V/J=2，曲y用l.W況2,76幻址%75xl03xl.54xl0fl“22一=164川7喘喘*a28.73x10sx8-240口HLHKmiK22=8021=因为80=7

8、5故无需设加劲肋，但在克座处需设横向加劲肋4某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2，E=206x1O5N/mm2。Af=1x80 x9=130-mA=3600林?？L=+2x250 xl0 x3052=5.73xlOs4”12二5.73x10s=T85xl0ff310Iv=2xxl0 x2503=2.64xlO7mmy122.64X107=jj.Amm8600型2=49vJl=HO;見25E.154.227=2252（2）验算被连接钢板的净截面强度&=A-=401

9、.8-42.35x2.8=55.08cm3_N_1131x10s疔X55.08y!022.简支梁受力及支承如图所示，荷载标准值P=180kN,分项系数1.4,不计自重，Q235钢，fy=235N/mm2。1）验算该梁的强度。2）如不需验算该梁的整体稳定，问需设几道侧向支承？设强轴为x轴。（1）强度验算S=0.820 x40.4-0.6X4020=!26.4cm31.4P.2180.1=x6=SJSkN1m44=77829_=/90Scms40.3迅=0.8x20 x40.4=646.4cm3%=兰严“渝N最大正应力强度验算：因为翼缘耳牛m所以可以考虑部分塑性。lie最大剪应力强度验算：f%腹板

10、与翼缘交界处折算应力验算：=吃=空空竺=3亦/2277829x1泸/加_代12灾曲汛備2庄口沖/77325x1067她肿%=叫晶阳=口皿5叽所以强度均满足。（2）整体稳定性保证如不需验算梁的整体稳定性，则需受压翼缘自由长度与其宽度的比满足要求石M16X200=3200所以在梁跨中设一道侧向支承点就能保证梁的整体稳定性。3工字形截面轴心受压柱如图所示，lOx=9m,l0y=3m,在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的d=24mm的孔，钢材用Q235AF，f=215N/mm2，翼缘为焰切边。试求其最大承载能力N。局部稳定已保证，不必验算。I2z忖IOr200Y1.：rnrn)截面几何特性：A

11、=2.20020500!0=!3000mm24=A-(4y200202602=累时淞泌12乙=2x-Lx20 x2003=2.67IO7mm4按强度条件确定的承载力：MW=1.0610215=2.23105N=2280kN按稳定条件确定的承载力：90022.3心=加=嚳=66.22=150因x轴为弱轴，且心心，因而对y轴的稳定承载力小于对x轴的稳定承载力，由山=阳2査表得吠也所以弘=0.7731.310-215103=2161kN所以此柱的最大承载力为2160kN。4.验算图示端弯矩（计算值）作用情况下压弯构件的承载力是否满足要求。已知构件截面为普通热轧工字钢I10，Q235AF，假定图示侧向

12、支承保证不发生弯扭屈曲。I10截面的特性：A=14.3cm2，Wr=49cm3，r=415cm。热轧工字钢截面对x轴属于a类。因而，当A=3.3x1074.14=80时,张=0-65+0.35由平面内稳定计算公式：=0.31750.4,取=Q，416xl030.4xl0 xl060.783xl4.3xl021.05x49xl03(l-0.8x16/454.279)=94.3/W/lOxlO6由截面强度计算公式：叫+_-=11.2+194.4=2Q5.6Nfm/14.3X1021.05x49xW3因为平面外稳定通过侧向支承得到保证，所以本题承载力由强度、平面内稳定计算均满足要求。1、如图所示一钢

13、板与工字形柱的角焊缝T形连接。手工焊，E43型焊条，hf=8mm。设钢板高度为2a=400mm,钢板与一斜拉杆相连，拉杆受力F。钢材采用Q235钢，试求两条焊缝能传递的静载设计值F。已知fwf160N/mm2t1-1解、将拉力F分解为垂直于焊缝长度的分力F=0.6F和沿焊缝长度的分力Fy=08F，则xyF兀2hlew0.6F2x0.7x8x(400-2x8)=1.395x10-4F由公式Fy2hlew0.8F2x0.7x8x(400-2x8)=1.860 x10-4F+T2fwf得(1.395x10-4F1.22丿2+(1.860 x10-4F)160求得F乙uiuiN=M019*0“1OOO

14、IXO7EIS71Y=1.05f-310N/mm2x-150P=1.0 x*mxP十归。翊e平面内stt穏txN外整1换定计算公式v+n卩MtxX、/pwblx(p=1.07b44000勺寿解.构件裁面特性N亠PMf二兀2E4TOC o 1-5 h z定计算公式.yw(l-O.sJv/iV；)-f灰LW;弯矩平面xxlxExxrrf1111llIsII11I!xft11厂p11v11TOC o 1-5 h zIIIIsIIII!t1：訐IIIIsIIsA=56x1+2x30 x14=140c加21.0 x56312-+2x1.4x30 x28J2=83825cm4i=24.47cm2x1.4x

15、3031=6300cm4i=6.71cmyw=83825=28523ixy29.42su计算跨中Mmax=lxl20 xl5=450-m4-64.3+150.3-214.6N/mm2fNM900 x103450 x106+兀=+ZT71140 x1021.05x2851x103nxnxss满足要求。3弯矩平面内稳定计$柱在框架平面内的计算长度为I=15mOxqdodoq、二二6xDObT)6TXcDOzxcpTZCHX二171X17z、二901X0寸XOI01X006IXgKIKKf、亦亍nm(/KXUlJ+jvgnCH家二。X-E9889OIXzoxo寸IX00090ZXZ1I宙ZuXH-N

16、ig管才。KKoK03H=vEI9Hd7、003H二L因柱平面外三分点有侧向支撑，故柱平面外的计算长度为l0y二5mX=l/i=500/6.71=74.52x=150y0yy由九八345门35二90.29，查轴心受力稳定系数表得y=0.515（焊接、剪切边，属于C类截面）0.885少=1.07-八；fy=1.07-74.522345b4400023544000235AB段最大弯矩M=M=60 x5=300kNm弯矩系数（一端弯矩为零）卩tx=65BC段最大弯矩M=60 x7.5=450kNmmax弯矩系数（有弯矩和横向荷载，同向曲率）卩tx二1-0故应对BC段计算即可N卩M900 x10341

17、.0 x450 x106+htxx=+1x口W0.515x140 x1020.885x2851x103ybx=124.8+178.3=303.1N/mm26r0blowozoRo09wMg.0Nx.oztfwoNsg.09SW.0osOSZ88-0ssssss44OSSOHOIX96L匕二-Er=E-NAm0IX6X0X寸二：.0SAOIX96EIXOIX9O.ZX寸00ZX9E0006XCT0zJ过寸OOEu0n7J弋寸70三一乡6少VIE0n6M/.I00XZ006IMX乂Swo寸寸Inzg忘08茫HMMO96EIH-0C:tt乂(器IBISE就HL*:議县9gl上.蹄噹-畔观怦IAis逞

18、I签断土目bJ0OS丄兰Ijn200如N二500kNI=31343cm4，i=17.98cm，单个xx，截面由组成，单系缀条采用F=80kN,f=215N：m叫E=226mNlZ50 x5角钢的截面面积A=4.8cm2，0=1.0。mx算5角类柱的计知构件的截面3轴響设计作用平面内的整体稳定是否满足要求。0132a解：气=1P-L=4x80 x10=200kN-ml0 xix需=55-6255.622+27x97=582x4.8申=0.818xNEXN+qAx0Mmxx7XN500 x1000+0.818x97x100yay1-1兀2EA206x103x兀2x97x102=5324.141kN1.H20 x200 x10631343x104(1.1X582=201.26N/mm21.5.Jt=1.5xv14=5.6mm,满足f240mm，l=8h或40mmN=300kN，满足第二种解答：0.7xN0.7x300 x103，满足=78.13N-mm2fw=160N.mm2TOC o 1-5 h z0.7h乙l2x5.6x240ffw0.3窣=0.3x300 x10=47.27N：mm2fw=160Nmm2，满足0.7h乙l2x5.6x170-ffw第三种解答：=