钢结构复习题全部

1、如图所示两截面为－14x400的钢板，采用双盖板和C级普通螺栓连接，单盖板厚度为7mm。螺栓为M22，螺栓孔径d0=24mm。 ， ；钢材为Q235，承受轴心拉力设计值N＝700KN。试验算此连接。
解：单个螺栓抗剪承载力设计值：
kN
单个螺栓承压承载力设计值：
kN
连接一侧所需螺栓数目为12：
94kNF= 1127.3kN>700 kN
要求：确定螺栓数量和布置
答案：1.栓直径确定
根据在角钢上设置螺栓的构造要求，在角钢 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 。
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 为
所需螺栓数目n为
个 取7个
螺栓布置如图5.5.33所示。7个螺栓6个空
解：1）刚度验算
121.3mm 63.7 mm
2)整体稳定性验算：因为截面对X轴、Y轴属b类截面，用 查附表得 满足要求
3)局部稳定验算：
满足要求
4) 截面无孔洞削弱，故不进行强度验算。
例、竖立钢板用角焊缝连接于钢柱上的焊缝计算（拉、剪）
条件：图5..5.16所示，一竖立钢板用有
钢柱上。已知焊缝承受的静态斜向力N=280N（设
答案：设角钢肢背、肢尖及端部焊脚尺寸相同，取
;
由《规》表3.4.1－3查的角焊缝强度设计值 ＝160N／m。
端缝能承受的里为：
肢背和肢尖分担的力为：
肢背和肢尖焊缝需要的实际长度为：
取235mm
取100mm
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Q235－B·F钢。承受的轴心拉力设计值计值 （静载）。采用C级螺栓，用 的角钢组成T形截面（见图5.5.33），截面积 。
A ＝2×24×1.4＋80×0.8=131.2
。
构件的最大弯矩为 。由《规》式（5.2.1）有
即横向荷载F的最大值为85.3kN。
侧面焊缝实际施焊长度为
，取280mm
，取130mm
例4、角钢和节点板连接计算（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2L110×70×10（长肢相连），连接板厚度为12mm，刚才Q235，焊条E43型，手工焊。
要求：试确定所需焊脚尺寸和焊缝长度。
焊缝连接，N＝667kN（静载设计值），角钢为 ，
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
角钢肢尖处
角钢肢背处
角钢肢背、肢尖都取 （角钢肢背和肢尖可采用相同的焊脚尺寸，也可使肢背的焊脚尺寸比肢尖的大2mm）。
所需焊缝计算长度为
故螺栓的承载力设计值应乘以折减系数 为
得所需螺栓数为
个Байду номын сангаас
所以取7个螺栓满足螺栓抗剪要求。
3.构件净截面强度验算
所以该连接按M20， ，7个螺栓如图布置满足要求。
例、工形截面柱的刚度、整体稳定验算
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处有支撑系统以阻止柱的侧向位移，柱截面为焊接工字形翼缘为轧制边，尺寸如图5.3.8所示，钢材为Q235。
解： 力系分解：
水平轴心力
剪力
弯 矩
在水平轴心力作用下：
在弯矩作用下：
在剪力作用下：
所以：
4、如图所示的两端铰接且在中点有侧向支撑的轴压柱。钢材为Q235 ，截面无削弱，静载轴力设计值N =1600kN，柱为焊接工字型截面，翼缘为焰切割边（[λ] = 150 ，对、x−x、y−y轴均属b类截面）。已知 ＝9000mm2，Ix= 1.325×108mm4，Iy= 3.65×107mm4。试对该支柱进行截面验算。（注：长细比计算精确到小数点后一位）（15分）。
要求：验算整体稳定性
答桑：根据题意可知 。
l）计算截面特征值。
毛截面面积：
截面惯性：
（忽略腹板）
截面回转半径：
2）柱的长细比和刚度验算。
3）整体稳定验算。
根据截面组成条件，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：
满足要求。
例题、验算实腹柱腹板和翼缘的局部稳定。
验算连件的净截面强度。
连接钢板在截面 受力最大的N,连接盖板则是截面 受力最大也是N，但是因两者钢材、截面均相同，故只验算连接钢板。
满足要求
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2∟125×80×10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 =300 mm，焊缝力分配系数 =0.65， =0.35，正面焊缝的强度增大系数 =1.22，角焊缝强度设计值 =160 N/mm2。试确定此连接能承受的最大静力荷载设计值F及肢尖焊缝的长度 。（15分）
解：由题意得 mm
正面焊接：
=273.3kN
肢背侧焊缝：
=523.26 kN
又
1015.24 kN
=218693N（3分）
mm
3、如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝T形连接，hf＝8mm，其它尺寸已在图中给出，钢板承受一个斜向拉力F＝500 kN的作用（静力荷载），钢材Q235B，焊条E43系列， 。面积A=4300mm2，抵抗矩W=2.75×105mm3。试验算此连接能否满足强度要求。
答案：腹板高度 ，厚度 ；长细比 ， 腹板局部稳定
翼缘局部稳定性按《规》公式（5.4.1-1）
腹板和翼缘的局部稳定均能得到保证。
例、
条件：某轴心受拉构件的受力情况和截面尺寸见图5.4.3，承受的静力荷载设计值为N＝1000kN，钢材为Q235A，构件截面无削弱。
要求：确定能承受的最大荷载F
答案：截面特性为
计值）， ＝60°，角焊缝的焊脚尺寸 ＝8mm， ，钢材为Q235－B，手工焊，焊条E43.
要求：验算直角角焊缝的强度
答案：查表得
1）解法1
将N力分解力垂直于焊缝和平行于焊缝的分力，即
焊缝同时承受 和 作用，可用《规》式（7.1.3-3）验算
例、角钢和节点板连接计算（两边侧焊连接）
条件：如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊