钢结构计算题答案完整

《钢结构设计原理计算题》

，厚度t=10mm 。

。

kN 5.

N f l h N w f w f 521472160)6200(67.047.011=⨯-⨯⨯⨯=∑= 最大承载力kN N N 4.10131013376521472491904==+= 【变化】若取消端焊缝，问?=N

解：上题中令03=N ，622001⨯-=w l ,得kN N N 344.5051==

解：上题中令03=N ，622501⨯-=w l ，得kN N 96.456=

已知F =V f

=τM f

σ

可以解得：mm h f 68.6≥，取mm h f 7=。

mm h h mm h f f f 4.14122.16.5145.1max min =⨯=<<==，可以。 【变化】上题条件如改为已知mm h f 8=，试求该连接能承受的最大荷载?=N

已知h f =N f

σ

M f =

σ=σ，

， kN f

n N v

V

V

96.87101404

24

=⨯⨯⨯==

⑵一个螺栓的承压承载力设计值：

kN f t d N b c b c 4.851030514203

=⨯⨯⨯=⋅∑=-

(因为mm t mm t 201022141=⨯=<=,故公式中取14=∑t ) ⑶最大承载力

kN nN N b

2.6834.858min =⨯== ⑷净截面强度验算：

223

3/215/9.2173136

102.68314)5.214310(102.683mm N f mm N A N n =>=⨯=⨯⨯-⨯==σ

不满足要求。最大承载力由净截面强度控制：

kN f A N n 24.6741021531363

=⨯⨯==-

【变化】上题条件如改为已知N=600kN ，试验算该连接是否安全?

kN nN N b

V 81025.1018=⨯==

⑶净截面强度验算：

2

23

1/205/8.13620

)224310(10810)845.01()5.01(mm N f mm N A N n n n =<=⨯⨯-⨯⨯-=-=σ⑷毛截面强度验算：

223

/205/6.13020

31010810mm N f mm N A N =<=⨯⨯==σ

【变化】上题条件如改为已知N=800kN ，试验算该连接是否安全?

【练习8】 拉力F 与4个螺栓轴线的夹角为450

，柱翼缘厚度为24mm ，连接钢板厚度16mm 。钢材为Q235，2

/215mm N f =（16≤t ），2

/205mm N f =（16>t ）。8.8级高强度螺栓摩擦型连接20M ，孔径22mm ，接触面喷砂，μ＝0.45，预拉力kN P 125=。求该连接的最大承载力?=F

解：

斜拉力F 的两个分力为：V F N N o t v 445sin ==

= 1≤+b

t

t

b

v v N N N N

kN

P n N f b v 625.50.09.0==⋅=μ

一个高强度螺栓的抗拉承载力设计值：

kN P N b

t 1001258.08.0=⨯==

代入规范公式：

1≤+b

t t b v v N N N N 即

110082625.5082≤⨯+⨯F

F 可以解得：kN N 13.190≤

【变化】上题条件如改为已知N=190kN ，试验算该连接是否安全?

【练习9】 钢材为Q235，2

/215mm N f =（16≤t ）。C 级螺栓22M ，有效直径为

mm d e 65.19=，孔径mm d 240=2b 2b

2/170mm N f b t =解：

斜拉力F 的两个分力为：N V ==每个螺栓同时承受的剪力和拉力为：F N N o t v 8

2

445sin === 1)()(

22≤+b

l

l b v v N N N N 及一个螺栓的抗剪承载力设计值：

f

d n N b v

V

b

V

4

2214.314

2

2

⨯⨯==π 一个螺栓的承压承载力设计值：

f t d N b c b c 3051622⨯⨯=⋅∑=一个螺栓的抗拉承载力设计值：

kN f d N b

t e b

t

6.51101704

65.1914.3432

2

=⨯⨯⨯==-π 代入公式得：

1)6.5182()2.5382()()(

2

222≤⨯+⨯=+F F N N N N b

l

l b v v 可以解得：kN F 5.209≤

再验算：kN N kN N b c v 36.10703.378

5

.2092=<=⨯=

，可以。

【变化】上题条件如改为已知N=200kN ，试验算该连接是否安全?

【练习10

块钢板焊成的工字型柱截面，235 ，2

/215mm N f =解：

按题意得：m l ox 5=⑴ f A

N ≤ϕ 式中ϕ要由x λ或y λ上式中：x

ox

x i l =λ，λA

I i x x =

，A I i y y =⑵ ① 截面积： 2A ⨯=② 惯性距： 121230I x ⨯=

43

540012302.12cm I y =⨯⨯

= ③ 回转半径： cm A I i x x 06.108456.8498=== cm A I i y

y 02.8845400

==

=

④ 长细比： []15070.4905

.10500

=<===λλx ox x i l

[]15017.3102

.8250

=<==

=

λλy oy

y

i l

⑤ 稳定系数：b 类截面，由最大长细比70.49=x λ查附表得：

8575.0)861.0856.0(49

5049

7.49861.0=---+

=x ϕ

⑥ 整体稳定验算：

kN N Af N 6.1548154864521510848575.02

==⨯⨯⨯==ϕ ⑦ 局部稳定验算： 腹板的高厚比：

85.49235

235)7.495.025(235)5.025(3.336.0200=⨯+=+<==y w f t h λ（可以） 翼缘的宽厚比：

97.14235

235)7.491.010(235)1.010(25.122.17.14=⨯+=+<==y f t b λ （可以） 【变化】 已知柱承受轴心压力N=1500kN ，试验算该柱。