钢结构设计计算题汇总

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

2

w

N=920KN

4

m

m

3

6

m

m

10mm

N=920KN

N=920KN N=920KN8

8

1

4

300mm

一条侧焊缝长为130mm

2

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 =

2266max

/185/6.18410616.5108.1036mm N f mm N W M w t W =<=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯==σ 2

26

63max /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

①若只设侧面角焊缝，则每侧共有四条焊缝，每条角焊缝长度为

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