钢结构测验考试计算题

1、试验算图示焊缝连接的强度。已知作用力F=150kN(静力荷载)，手工焊，E43

型焊条，w f f =160N/mm 2。(12分)

0.78384A =⨯⨯()1

0.786W =⨯截面内力：150,33V

KN M KN m ==⋅

3

2

1501034.9/4300.8

F

e F N mm A τ⨯===

6

23310119.9/275251.2

M

f M N mm W σ

⨯===故该连接可靠 2、如图所示一梁柱的端板连接，钢材为Q235，采用M20C 级普通螺栓，该连接

所受的偏心力F=150kN ，试验算其连接的强度是否满足要求。

（2

170/b t f N mm =，17.66e d mm =）(12分)

解：偏心距e=80mm ，核心距：

()2221

4801608010160

i

y mm ny ρ⨯+=

=

=⨯∑

e ρ=，为小偏心 2

245170416504

b b e t t d N f N π=

=⨯=…

()

11222

150000150000801603000010480160b b

t t i F Fey N f N N n y ⨯⨯=+=+=<+∑

3、图示简支梁，不计自重，Q235钢，，受压翼缘有做够约束能保证整体稳定，均布荷载设计值为50kN/m ，荷载分项系数为1.4，f =215N/mm 2。问该梁抗弯强度及刚度是否满足要求。已知：

25N/mm 1006.2,3845,250][⨯===E EI ql

l x

ωω(16分)

x

x -10×150

-10×150

－8×500

解：截面几何特征值：

()3341

150520142500 278433333.312x I mm =

⨯-⨯= 3 1070897.4/2

x x I

W mm h ==…截面抗弯强度：取 1.05x γ=

()1 1.450363158M kN m

=⨯⨯=⋅6

2231510280.1/295/1.051070897.4x x x M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯，满足要求

445

5550600011384384 2.0610278433333.30.068250

x ql EI ω⨯⨯===>⨯⨯⨯ 梁刚度不满足要求…

1、试设计如图所示角钢与连接板的连接角焊缝。轴心力设计值N ＝900k N （静力荷载）。钢材Q235，焊条E43系列。（采用三面围焊）(12分)

解： 由构造要求，定10f h mm =…正面角焊缝受力

330.720.76125 1.22160204960w f w f f N h l f N β=∑=⨯⨯⨯⨯⨯=

肢背焊缝所能承担的内力为：

3

11110.720.7101600.79000.5204.965275202

w f w f w N N h l f l k N kN N =∑=⨯⨯⨯⨯=-

=⨯-⨯=得：1235.5w l mm =，取124020260w l mm =+=，满足构造要求

肢尖焊缝所能承担的内力为：

120.720.7101600.39000.5204.96167520w f w f w N h l f l kN kN N =∑=⨯⨯⨯⨯=⨯-⨯=得：274.8w l mm =，取1752095w l mm =+=，满足构造要求

2、钢板截面为310mm ⨯20mm ，盖板截面为310mm ⨯12mm ，钢材为Q235，

22（16>t ）。8.8级高强度螺栓摩擦型

＝0.45，预拉力kN P 125=。求该连接

0.90.920.45125101.25b V f N n P KN μ==⨯⨯⨯=连接的抗剪承载力为：

11212101.251215b V N N KN KN ==⨯=……………….5分

(2) 连接板件净截面强度验算： 1

2

(10.5

)n n N A f n -≤ 可得：()

2(310421.5)2020531362051224.510.50.750.75n A f

N kN -⨯⨯⨯⨯≤

===-…

最大承载力由连接的抗剪控制：max 11215N N kN ==

1、（本题12分）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。f f w =160N/mm 2，f t w =185N/mm 2，f v w =125N/mm 2。

2222

22

2

2

2

3

22

3

23

/160/8.959.3022.16.11022.1/6.1107.929.17/7.92250

87.021********.06/9.30250

87.02106.867.0/9.17250

87.0210507.010820130502006.86506.86mm N f mm N mm

N mm N l h M mm N l h V mm N l h N mm kN M kN

N kN V w f f f M f N f f w f M f

w f V f

w f N f

=<=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛=+=+==⨯⨯⨯⨯⨯=∑==⨯⨯⨯⨯=∑==⨯⨯⨯⨯=∑=⋅=⨯-⨯===τσσσσσ

τσ

上边缘点危险

3、图示焊接工字钢梁，均布荷载作用在上翼缘，Q235钢，验算该梁的整体稳定。

已知：213200mm A =，2215mm N f =，71.0=b β，0.1282.007.1'

≤-=b

b

ϕϕ，y b y x y b b f h t w Ah 2354.414320212⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=ηλλβϕ。（可不计梁自重）(16分) 180kN/m

解:截面几何特征值： 943.060210x I mm =⨯，34.5016cm W x =

445019392mm I y =

16000l mm =，45019392

58.413200

y

y I i mm A

=

==，

16000102.758.4y y

l i λ=== 0b η= 整体稳定系数计算：2122343202351 4.44320132001220102.710

0.71

1102.75016.410 4.412201.020.6y b b b

y x y t Ah w h f λϕβηλ⎤⎛⎫⎥=⨯+ ⎪⎥⎝⎭⎦

⨯⨯=+

⨯⨯=>