钢结构复习题全部

1、文档编码 : CS10V6A7O9W3 HA1T6T5Z8G5 ZF5Z3D10T5Q10. .1、如下图两截面为14x400 的钢板, 接受双盖板和 C级一般螺栓连接, 单盖板厚度为 7mm；b 2 b 2螺栓为 M22,螺栓孔径 d0=24mm；f v 140 N mm,f c 305 N mm；钢材为 Q235,承担轴心拉力设计值 N700KN；试验算此连接；解：单个螺栓抗剪承载力设计值：Nbn vd2fb2222140106.4kN vv44单个螺栓承压承载力设计值：Nbdtfb22 14 30594kN 121127.3 kN700 kN cc连接一侧所需螺栓数目为12：bNbNb,

2、Nbmin94 kNF=Nminvcmin验算连件的净截面强度；连接钢板在截面受力最大的N,连接盖板那么是截面33受力最大也是N,但是因两者钢材、截面均一样,故只验算连接钢板；A nbn d0 t400424 142 4256 mm2 mmN3 700 104256164.5N2 mmf215NA n中意要求. l.word.z. .2、图示双角钢与节点板三面围焊缝连接,受静态轴心拉力N,角钢为 2125 80 10 长肢相拼,焊脚尺寸 hf =8 mm,钢材为 Q235,焊条 E43 型,手工焊；肢背焊缝实际长度 1l =300 mm,焊缝力支配系数 K =0.65,K =0.35,正面焊缝

3、的强度增大系数 f=1.22,角焊缝强度设计值 ff w=160 N/mm 2；试确定此连接能承担的最大静力荷载设计值 F 及肢尖焊缝的长度 2l ； 15分解：由题意得wl3125mm w正面焊接：N 3 2 0.7 h f l w 3 f f f22 0.7 8 mm 125 mm 1.22 160 N / mm =273.3kN w肢背侧焊缝：N 1 2 0.7 h f l 1 h f f f22 0.7 8 mm 300 mm 8 mm 160 N mm =523.26 kN 又 N 1 k N N 32N 1 N 3 523260 273280N 2 2 1015.24 kN K 1

4、 0.65N 2 k N N 3=218693N 3 分2l W 2 N 2W h f 2186938 122 8 130 mm 2 h e 2 f f 2 0.7 8 1603、如下图钢板与工字形柱接受双面角焊缝T 形连接, hf 8mm,其它尺寸已在图中给出,钢板承担一个斜向拉力F500 kN 的作用静力荷载,钢材Q235B,焊条E43 系列,fw160 N/2 mm；面积 A=4300mm2,抗击矩 W=2.75 105mm3；试验算此连接能否中意强.word.zf. l. .2度要求；ff2fwff50工字形柱8 2002003 5 4 F 解：力系分解：sin5003300KN水平轴

5、心力NF5剪力VFcos5004400KN5弯 矩MFesin50035015000KNmm5在水平轴心力作用下：N fN30000069.75N/mm2A4300.8在弯矩作用下：M f 50N/mm2W2. 7525105在剪力作用下：V fV40000093.00N/mm2A4300.8所以：N ffM f2V269.7554 .50293 . 002137 .9N/2 mmfw160ff1 .224、如下图的两端铰接且在中点有侧向支撑的轴压柱；钢材为 力设计值 N =1600kN,柱为焊接工字型截面,翼缘为焰切割边Q235 ,截面无减弱,静载轴 = 150 ,

6、对、 x - x 、y -y 轴均属 b 类截面； A 9000mm2,Ix = 1.325 108mm4,Iy = 3.65 107mm 4；试对该支柱进展截面 验算；注：长细比运算精确到小数点后一位15分；h 0250.1 235b100.1 235twfytfy.word.z. l. .解： 1刚度验算i x I x121.3mm i y I y63.7 mm A Ax l ox 600049.5 y l oy 300047.1 i x 121.3 i y 63.72 整 体 稳 定 性 验 算 ： 因 为 截 面 对 X 轴 、 Y 轴 属 b 类 截 面 , 用 x查 附 表 得3x

7、 0.8582 N 1600 102 207.2 N mm 2f 215 N mm 2 中意要x A 0.8582 90 10 mm求3局部稳固验算：b2508100.149.523515.word.z28.6100.1max235t14fy235h o25031.25250.5max235250.549.523550中意要求tw8fy2354 截面无孔洞减弱,故不进展强度验算；l. . .例、 直立钢板用角焊缝连接于钢柱上的焊缝运算拉、剪条件：图 5.5.16 所示,始终立钢板用有钢柱上；焊缝承担的静态斜向力 N=280N设计值,60 ,角焊缝的焊脚尺寸 h 8mm,l w 155 mm,钢

8、材为Q235B,手工焊,焊条 E43. 要求：验算直角角焊缝的强度答案：查表得ftw160Nmm21解法 1 将 N 力分解力垂直于焊缝和平行于焊缝的分力,即N xNsin602803242.5 kNl.word.z2N yNcos602801140kN2. ffNx242 . .mm2510 328 155N2 mm2 h elw2.078 155NNy14010328 90N2 mm2 h e lw2.0 78 155焊缝同时承担f和f作用,可用 .规.式 7.1.3-3验算01552902156Nmm2fw160f2f2f1. 22f例、角钢和节点板连接运算两边侧焊连接条件：如下图,角钢

9、和节点板接受两面侧焊焊缝连接, N667kN静载设计值,角钢为2L 10010,节点板厚度为 10mm,钢材为Q235,焊条为 E43型,手工焊；要求：试确定所需焊缝的厚度和施焊长度答案：角焊缝的强度设计值 f f w160 N 2mm2h f , min .1 5 10 5 mm角钢肢尖处 h f , max 10 1 2 9 8 mm角钢肢背处 h f , max 1 . 2 10 12 mm角钢肢背、肢尖都取 h f 8 mm角钢肢背和肢尖可接受一样的焊脚尺寸,也可使肢背的焊脚尺寸比肢尖的大 2mm；. .word.zl.N 1k 1N0 7.667466 . 9 kN. .N2k2N.

10、0 3667200 . 1 kN所需焊缝运算长度为lw1N1207.hfffw466.910320.78160261 mmflw2N220.7hfw200.1103207.8160112mmf侧面焊缝实际施焊长度为l1lw 12 hff26116277,取 280mm l2lw22 h11216128,取 130mm 例 4、 角钢和节点板连接运算三面围焊连接条件：图 5.5.20 所示角焊缝与连结板的三面围焊连接中,轴心力设计值 N=800Kn静力荷载 ,角钢为 2L1107010长肢相连,连接板厚度为 12mm,刚刚 Q235,焊条 E43型,手工焊；要求：试确定所需焊脚尺寸和焊缝长度；.

11、 l.word.z. .答案：设角钢肢背、肢尖及端部焊脚尺寸一样,取 h f 8 mm ; 由.规.表 3.4.13 查的角焊缝强度设计值 端缝能承担的里为：w h 160Nm；N320 . 7 hfbffw20 . 781101 . 22160240 kNf肢背和肢尖分担的力为：N1K1NN30.65800240400kN22N2K2NN30 .35800240160kN22肢背和肢尖焊缝需要的实际长度为：l12N 1ffwhff24003 108231 mm取 235mm 7.0hf0 . 78160l22N2fw fh21603 10897 mm取 100mm .07 hf0 7.816

12、0例、角钢和节点板的搭接连接用螺栓连接条件：有一角钢和节点板搭接的螺栓连接,钢材为Q235BF钢；承担的轴心拉力设计值计值N39.105静载；接受 C级螺栓,用2L9060的角钢组成 T形截面见图 5.5.33,截面积A2120mm2；.word.z. l. .要求：确定螺栓数量和布置答案： 1.栓直径确定依据在角钢上设置螺栓的构造要求,在角钢 2L 90 60 上的栓孔最大开孔直径为 23.5mm,线距 e=50mm；据此选用 M20 螺栓,孔径为 d 0 21 . 5 mm；端距为 45mm 中距螺距为 65mm 螺栓数目确定：一个 C级螺栓受剪承载力设计值b N 为N87.92kNNb

13、vn vd2fb v23.144202140879204Nbdtfb201030561000 N61 kNccNbminNb,Nc61000 Nvv所需螺栓数目 n 为nN 11.39.105610006 .4个取 7 个Nb390.515021螺栓布置如下图 5.5.33；7 个螺栓 6 个空. l.word.zl. .1665390 mm15 d01521 5.322 5. mm故螺栓的承载力设计值应乘以折减系数为1 1.l10.113900 . 979.07150 d15021 5.得所需螺栓数为nNb1 .13 .9105610006.6个N390.515021所以取 7 个螺栓中意螺

14、栓抗剪要求；3.构件净截面强度验算AnAn 1d0t21201.21 . 5621862 mmn3 .91052095Nmm2f215Nmm2An1862所以该连接按 M20,d 021 . 5 mm,7 个螺栓如图布置中意要求；例、 工形截面柱的刚度、整体稳固验算条件：两端铰接轴心压杆所受的轴向压力设计值N=500kN,柱的高度为 6m,设在 x 平面柱高为 4.5m 处有支撑系统以阻挡柱的侧向位移,柱截面为焊接工字 形翼缘为轧制边,尺寸如下图 5.3.8,钢材为 Q235；要求：验算整体稳固性答桑：依据题意可知l0 x6 m ,l0y4 . 5 m；l运算截面特点值；. l.word.z.

15、 .毛截面面积：A2221200 .656cm2截面惯性：I x12222321.42035255cm412I y212231775cm4忽视腹板12截面回转半径：ixIx5255 569 . 68 cmAi yI52519. 68 cmA562柱的长细比和刚度验算；xl0 x60061 . 98150150ix9 . 68l0y45071 . 93yiy.5633整体稳固验算；依据截面组成条件,从 .规.表 5.1.-1 知,对 x 轴属 b 类,对 y 轴属 c 类,查.规.表 C-2,C-3 得：x0. 8070 .8070 .78061. 98600. 79626560y0. 6100

16、.6100. 78079.9375 0. 5788075N500103154 . 5N2 mmf215NmmyA0 . 5785600中意要求；. l.word.z. .例题、验算实腹柱腹板和翼缘的局部稳固；答案：腹板高度h 0250 mm,厚度tw8 mm；长细比50.4,腹板局部稳固h025031.25250.52352505.50.4 23541.43tw8fy345翼缘局部稳固性按 .规.公式 5.4.1-1h2508 /210. 08 100 5.235 100 .1504.23512.4t12yf345腹板和翼缘的局部稳固均能得到保证；例、条件：某轴心受拉构件的受力情形和截面尺寸见图5.4.3,承担的静力荷载设计值为 N1000kN,钢材为 Q235A,构件截面无减弱；要求：确定能承担的最大荷载 F