钢结构设计计算题汇总
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计算题A
1、如图所示用拼接板的平接连接，主板截面为14⨯400mm ，拼接板的尺寸为8⨯360⨯300mm ；用直角角焊缝三面围焊，每条侧面焊缝的长度为13cm （一边有4条）。承受轴心力设计值kN 920=N （静力荷载），钢材为Q235，采用E43系列型焊条，手工焊。试验算该连接是否可靠？（设焊缝的焊脚尺寸mm
6=f h ，直角角焊缝的
强度设计值2N/mm 160=w f f ）
10mm
8一条侧焊缝长为130mm
400m m
N=920KN
N=920KN
8
14300mm
N=920KN
360m m
N=920KN
2、图示连接中，焊脚尺寸h f =8mm,钢材为Q235B ，f =215N/mm 2
,手工焊，焊条为E4303, w f f =160N/mm 2
，盖板厚10mm ，主板厚18mm ，试计算此连接的承载能力。
3、验算如图所示摩擦型高强螺栓连接是否安全，已知：荷载
N =300kN,螺栓M20，10.9级，μ=0.5，预紧力P =155kN 。
4、如图连接，尺寸为mm ，受静载拉力kN 130=P ，mm
10=f
h ，钢
材为Q235BF ，E43焊条，手工焊无引弧板，2N/mm 160=w f f 。试验算焊缝强度。
5、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
10
P
10
110
P
10
A
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。
解：
①计算焊缝截面处的内力
m kN m kN qab M ⋅=⋅-⨯⨯⨯==
8.1036)]4.20.6(4.22402
1
[21 ()[]kN kN a l q V 1444.2324021=-⨯=⎪⎭
⎫
⎝⎛-=
② 计算焊缝截面几何特征值：
()
464331028981000240103225012
1
mm mm I W ⨯=⨯-⨯⨯=
()
363610616.5516102898mm mm W W ⨯=÷⨯= ()363110032.250816250mm mm S W ⨯=⨯⨯= ()363110282.325010500mm mm S S W W ⨯=⨯⨯+=
③ 计算焊缝强度
查附表得2/185mm N f w t = 2/125mm N f w v =
2
266max
/185/6.18410616.5108.1036mm N f mm N W M w t W =<=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯==σ 226
6
3max /125/3.1610
10289810282.310144mm N f mm N t I VS w v w W W =<=⨯⨯⨯⨯⨯==τ 2max 01/9.1786.1841032
1000mm N h h =⨯==
σσ
2
6
6311/1.1010
10289810032.210144mm N t I VS w W W =⨯⨯⨯⨯⨯==τ 折算应力：
22222121/5.2031851.11.1/8.1791.1039.1783mm N f mm N w t =⨯=<=⨯+=+τσ
6、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
mm
t 6200210
2401=⨯⨯≥
取
t1=6mm
(2) 计算焊缝
按构造要求确定焊角高度hf
mm
t h f 74.45.1max min =≥
t1=6mm hfmax 为 mm mm mm f h N l w f f w 2051016067.0410550107.043 =+⨯⨯⨯⨯=+⨯⨯= 取 mm mm l w 200210>= 所需盖板全长mm mm l l w 430102=+= ②若采用三面围焊，则端缝承载力为 KN N f bh N w f f e 32832793616022.167.0200221==⨯⨯⨯⨯⨯==β 每条焊缝的长度为： mm mm mm f h N N l w f f w 88516067.0410)328550(57.043 1=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯-= 取mm l w 90= 所需盖板全长mm mm l l w 190102=+= 7、验算如图所示的摩擦型高强度螺栓连接的强度。已知螺栓为8.8级M20高强度螺栓，45.0=μ，被连接的支托板与柱翼缘的厚度均为t =12mm ，各排螺栓编号如图，外力设计值为F =150KN 。(15分)(已知预拉力P=110KN) 计算题B 1、一实腹式轴心受压柱，承受压柱，承受轴压力3500kN （设计值），计算长度10,5ox oy l m l m ==，截面为焊工字形，尺寸如图 y 20.1 x 1