钢结构设计原理计算题

1、钢构造设计原理的计算题.钢构造设计原理的计算题.42/42钢构造设计原理的计算题.钢构造设计原理计算题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-A?F。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。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=110KN，被连接板件钢材Q235-A?F（=125N/mm2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂办理（=0.45）。某简支梁截面以以下图，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设

2、计值，试验算梁的强度能否满足要求。判断梁的局部稳固能否满足要求（腹板判断能否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的部署图）。梁采纳Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2。计算时可忽视梁的自重。某压弯构件截面以以下图，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳固能否满足要求。材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2，2，fy=235N/mm2，E=2.06105N/mm2。fvd=125N/mm，；0.7572；平面内稳固验算：平面内稳固验算：；0.6309；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

3、载为静力荷载设计值。钢材为Q235-A?F。手工焊，焊条E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。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，高强螺栓为10.9级M20（孔2，=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂办理（=0.45）。d0=21.5mm），预拉力P=155kN，被连接板件钢材Q235-A?F（=125N/mm某简支梁截面以以下图，梁的跨度为6m，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度能否满足要求。判断梁的局部稳固能否满足要求（腹板判断能否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋

4、，并画出加劲肋的部署图）。梁采纳Q235-A钢材，2，fvd=125N/mm2，fy=235N/mm2。计算时可忽视梁的自重。fd=215N/mm2，fvd4.某压弯构件截面以以下图，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳固能否满足要求。材质：Q235-A钢材，fd=215N/mm2，fy=235N/mm2，E=2.06105N/mm2。=125N/mm，；0.9181；平面内稳固验算：平面内稳固验算：；0.8368；平面外稳固不满足要求。两钢板截面为18400，两面用盖板连接，钢材Q235，承受轴心力设计值N=1181kN，采纳M22一般C级螺栓连接，d0=23.5mm，按图示连接。试验算节点能

5、否安全。已知：。（1）螺栓强度验算单个螺栓抗剪承载力设计值单个螺栓承压承载力设计值故取。每侧12个螺栓，承载力为（2）验算被连接钢板的净截面强度2。2.简支梁受力及支承以以下图，荷载标准值P=180kN，分项系数1.4，不计自重，Q235钢，fy=235N/mm1）验算该梁的强度。2）如不需验算该梁的整体稳固，问需设几道侧向支承？设强轴为x轴。（1）强度验算最大正应力强度验算：因为翼缘因此可以考虑部分塑性。最大剪应力强度验算：腹板与翼缘交界处折算应力验算：因此强度均满足。（2）整体稳固性保证如不需验算梁的整体稳固性，则需受压翼缘自由长度与其宽度的比满足要求：因此在梁跨中设一道侧向支承点就能保证

6、梁的整体稳固性。一工字形截面轴心受压柱以以下图，l0 x=l=9m，l0y=3m,在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称部署的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。局部稳固已保证，不用验算。截面几何特征：按强度条件确立的承载力：按稳固条件确立的承载力：因x轴为弱轴，且，因此对y轴的稳固承载力小于对x轴的稳固承载力，由查表得因此因此此柱的最大承载力为2160kN。验算图示端弯矩（计算值）作用状况下压弯构件的承载力能否满足要求。已知构件截面为一般热轧工字钢I10，Q235AF，假设图示侧向支承保证不发生弯扭屈曲。I10截面的特征：A=14.

7、3cm2，Wx=49cm3，ix=4.15cm。热轧工字钢截面对x轴属于a类。因此，当时，得。由平面内稳固计算公式：由截面强度计算公式：因为平面外稳固经过侧向支承获取保证，因此本题承载力由强度、平面内稳固计算均满足要求。1、以以下图一钢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。钢材采纳Q235钢，试求两条焊缝能传达的静载设计值F。已知w2ff160N/mmFF和沿焊缝长度的分力F0.8F，则解、将拉力F分解为垂直于焊缝长度的分力0.6yxfF0.F64x1.3951F0hl20.7840028ewfFF0.8

8、y41.8601F0hl20.7840028ew由公式2fw2ffff得41.3951F01.22241.8601F0160，求得F733kN2、如图2所示一牛腿，用C级螺栓连接于钢柱上，牛腿下设有承托板以承受剪力。螺栓公称直径M20，孔径d0=22mm，螺纹处有效直径de=17.65mm，螺栓部署如图3。竖向荷载设计值F=1.0105N（静载），距柱翼缘表面200mm。轴心拉力设计值N=1.0105N。试验算螺栓强度已知、fb2t170N/mm解：用C级螺栓（承托承受剪力）螺栓承载力设计值。一个C级螺栓在杆轴方向受拉的承载力设计值bN为t2dbtbbNfAfttet4244.81704161

9、6N螺栓的拉力计算及螺栓强度验算先假设被连构造件绕螺栓群的形心转动，此时弯矩的设计值MFe5710200210Nmm故连接中螺栓最小拉力值为57NMy1.0102101401Nmin222nmy10470140i18571N因为Nmin18571N0，说明被加构件应偏安全地以为绕底排螺栓转动，由对底排螺栓取矩，取顶排螺栓最大拉力值为55FeNey(102001.010140)28011Nmax22222my270140210280i4b410NN4.1610Nt因此连接满足要求3、某简支梁跨长为5.5m，在梁上翼缘承受均布静力荷载，恒载标准值为10.2kN/m（不包含梁自重），活载标准值为25

10、kN/m，假设梁的受压翼缘有靠谱侧向支撑，钢材为Q235钢，梁的允许挠度为l/250。若采纳型钢36b，其单位长度质量为65.7kg/m，梁的自重荷载为0.644kN/m，Ix=16574cm4，Wx=921cm3，Ix/Sx=30.6cm，tw=12.0mm，试验算该受弯构件设计能否合理。已知、f215N/mm22f125N/mmx1.05v解、梁上的均布荷载标准值10.2250.64435.8qkNmk梁上的均布荷载设计值q1.2(10.20.644)1.4kN25m跨中的最大弯矩标准值22ql35.845.5M135.5kNmkmax88跨中的最大弯矩设计值22ql48.015.5M18

11、1.5kNmmax88支座处的最大剪力设计值ql48.015.5V132k.N0max22强度验算曲折正应力MWxnx61039211022N/mmf215N/mmVS132.01000It30.61010w支座处最大剪力22N/mmf125N/mmv强度满足要求。v445ql535.84550054384EI3842.06101657410刚度验算l5500mmv22mm250250刚度满足要求。对于型钢截面不必进行局部稳固验算；其余梁的受压翼缘有靠谱侧向支撑，整体稳固获取保障。综上所述该受弯构件设计合理。4、某焊接工字形截面压弯构件，翼缘板截面30014；腹板截面56010，截面翼缘为剪切

12、边（对x轴为b类截面，对y轴为c类截面），钢材为Q345钢。两端铰接，长度为15m，承受的轴心压力设计值为N=900kN，在杆的中央有一横向集中荷载设计值P=120kN，在弯矩作用平面外位于杆的三分点处各有一个支撑点，如图4所示。假设构件的局部稳固满足要求，试验算此构件其余方面能否满足要求。已知、1.05x，NMmxxffNmm150mx1.0tx1.01.0弯矩平面内整体稳固计算公式、AW110.8N/N，310/xxxEx2NEx2EA2x；弯矩平面NMtxxfAW，外整体稳固计算公式、1ybxb2fyy44000235。解、1.构件截面特征2A56123014c1m4035624Icm2

13、4.4721.43028.783825icmx12x321.4304Icm6.716300icmy12yI838253xW2851cm1xy29.4强度计算跨中最大弯矩1M120154k5N0mmax4NMxAWnxnx36900104501023140101.052851102150.3214.6N/mmf强度满足要求。弯矩平面内稳固计算柱在框架平面内的计算长度为015lmxxl0 x/ix1500/24.4761.3150由345/23574.27x，查轴心受力稳固系数表得x（焊接、剪切边，属于b类截面）222EA206000140103N106886kNEx221.161.3x平面内仅一

14、跨集中力作用，1.0mxNMmxxAW10.8N/Nxx1xEx36900101.04501023140101.0528511010.8900/68862288.8167.9256.7N/mmf310N/mm平面内稳固性满足。弯矩平面外稳固计算因柱平面外三分点有侧向支撑，故柱平面外的计算长度为05lmyyl0y/iy500/6.7174.52150由345/23590.29y，查轴心受力稳固系数表得y（焊接、剪切边，属于c类截面）b274.522345fyy1.071.070.8854400023544000235AB段最大弯矩605300MMkNmBC弯矩系数（一端弯矩为零）0.65txBC

15、段最大弯矩Mmax607.54k5N0m弯矩系数（有弯矩和横向荷载，同向曲率）1.0tx故对付BC段计算即可NMtxxAWybx36900101.045010123140100.88528511022178.3303.1N/mmf310N/mm平面外稳固性满足。b类截面轴心受压构件的稳固系数f0123456789/235y600.8070.8020.7970.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694c类截面轴心受压构件的稳固系数f0123456789/235y700

16、.6430.6360.6290.6230.6160.6100.6040.5970.5910.584800.5780.5720.5660.5590.5530.5470.5410.5350.5290.523900.5170.5110.5050.5000.4940.4880.4830.4770.4720.467b类截面轴心受压构件的稳固系数0123456789400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861500.8560.8520.8470.8420.8380.8330.8280.8230.8180.813600.8070.8020.7970

17、.7910.7860.7800.7740.7690.7630.757700.7510.7450.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.694试验算图示构造AB杆能否满足要求。已知B点作用的集中力设计值F300kN，AB杆截面由HW100100制成，其截面参数为：2A，cm4Ix，ix6.39cm，1660cmIy4，icmy3.70，钢材Q235-B(564cmf2)，b类截面，150，局部稳固满足要求，截面无削弱，不计215Nmmf2)，b类截面，150，局部稳固满足要求，截面无削弱，不计自重。F300解：AB杆为轴压杆，内力为：kNNo519.62tg300

18、.577l0 xxix2706.39l0y270，73yiymax,maxxy73150由max73查表的0.732yNAy31055210N2mmf215N2mm因为截面无削弱，强度不需计算；CHW100100yxx130A1By1-12700题1图某工作平台梁，用I36a型钢制成，梁截面无削弱，承受均布可变荷载，以以下图。钢材Q235，(f2，215Nmmfv2，125NmmE)，1.0520610Nmm32x，vTl250（所有荷载作用下），梁的整体稳固可以保证，荷载分项系数1.4，不计自重。试确立该梁所能担当的最大荷载标准值kqI36a截面参数：A2，76.4cmA2，I4，x1579

19、6cmW3，ix14.4cm，x878cmS（半个截面面积矩）tw10mm。3x509.6cm12369000qlWf1.058781021510198.2kNm解：xx881qkqkNm.4k113.98/192yxx4545qll363842.06101579610k13.71/vqkNTk24384EI25059000 xm33VS0.51.4q910509.5510 x12561.58k32fNmmqvk34yIt157961010 xwkNm该梁所能担当的最大荷载标准值为13.71kN/m以以下图两端铰支格构式构件，截面由两个32a型钢构成，单系缀条采纳505角钢，柱的计算长度ll0

20、，承受轴心压力设计x值N500kN，跨中横向荷载设计值F80kN，Q235钢材，（f），b类截面，已知构件的截面参数为：2,2061032A2，215NmmENmm97cmI，ix17.98cm，单个505角钢的截面面积A，mx1.0。试验算该柱弯矩作用平面内的整体稳固能否满足要求。42x31343cm014.8cm2232a1105m405m1132a1-111解：MPLkNmx801020044l0 xxix1000A2270Axx122729758xN2322EA206109710EX5324.141kN221.1580 xNM5001000200mxx610 xAWx1xNNEX971003134320041010.818500142215/2N/mmfNmm整体稳固满足要求图示侧面角焊缝连接，承受轴心拉力设计值N300kN，焊脚尺寸8hmm，钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型（ffw2f），160N/mm焊缝的内力分配系数：k0.7（肢背），k0.3（肢尖），不考虑焊口影响，试验算该角焊缝连接的承载力和构造能否满足要求。128-2408