钢结构计算题集
钢结构计算题-答案完整
侧焊缝所能承担的内力为：
N
最大承载力
【变化】若取消端焊缝，问N?
解：上题中令N30,lw12002 6,得N弘505.344 kN
【练习3】钢材为Q235,手工焊，焊条为E43,ff160N/mm"，静态荷载。 双角钢2L125X8采用三面围焊和节点板连接，hf6mm，肢尖和肢背实际焊缝长度
均为250mm等边角钢的内力分配系数0.7，k20.3。求最大承载力N
⑷净截面强度验算：
N683.2
2t12
85.4
103
1020mm,故公式中取t14)
683.2kN
An(310 421.5)14
不满足要求。最大承载力由净截面强度控制:
N,
【变化】上题条件如改为已知
3
68竺匹217.9N/mm2
3136
215N /mm
Anf3136 215 103674.24kN
N=600kN试验算该连接是否安全
—
解：
端焊缝所能承担的内力为：
N
肢背焊缝所能承担的内力为：
N1
0.7hflw1ffw
2
0.7 6 (250
6) 160
327936N
根据
N1
n3
k1N—3
2
1
n3
1
204960
得:
N
(N1
3)
(327936
0 960)
614880N
K1
2
0.7
2
【变化】若取消端焊缝，问
解：上题中令N3
614.88kN
《钢结构设计原理计算题》
【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。钢板宽度L=250mm厚度t=10mm。
钢结构计算考试题及答案
钢结构计算考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 钢结构中，下列哪种材料的屈服强度最高？A. Q235B. Q345C. Q390D. Q460答案：D2. 钢结构设计中，通常采用的安全系数是多少？A. 1.0B. 1.5C. 2.0D. 2.5答案：B3. 钢结构连接中，高强度螺栓连接的预紧力应如何确定？A. 根据螺栓直径确定B. 根据螺栓材料确定C. 根据连接板厚度确定D. 根据螺栓的屈服强度确定答案：D4. 钢结构的稳定性设计中，下列哪项不是影响因素？A. 构件的截面特性B. 构件的长度C. 构件的材料D. 构件的表面处理答案：D5. 钢结构的疲劳计算中，哪个参数对疲劳寿命影响最大？A. 应力幅B. 应力比C. 应力集中系数D. 材料的疲劳极限答案：A6. 钢结构的焊接过程中，下列哪种焊接方法的变形最小？A. 电弧焊B. 气体保护焊C. 埋弧焊D. 激光焊答案：D7. 钢结构的防火设计中，下列哪种材料的防火性能最好？A. 普通钢材B. 耐火钢材C. 不锈钢D. 铝合金答案：B8. 钢结构的抗震设计中，下列哪种构件的抗震性能最好？A. 工字形梁B. 箱形梁C. H形柱D. 圆管柱答案：B9. 钢结构的防腐设计中，下列哪种防腐方法的耐久性最好？A. 热浸镀锌B. 喷砂除锈后涂漆C. 阴极保护D. 热喷涂铝答案：D10. 钢结构的施工中，下列哪种施工方法的施工速度最快？A. 现场焊接B. 现场螺栓连接C. 工厂预制后现场组装D. 现场浇筑混凝土答案：C二、简答题（每题10分，共40分）1. 简述钢结构设计中，为什么要进行稳定性设计？答：稳定性设计是为了确保结构在各种荷载作用下，保持其几何形状和位置的稳定性，防止结构发生失稳破坏。
稳定性设计需要考虑构件的截面特性、长度、材料等因素，以确保结构在静载荷、动载荷、风载、地震等作用下的稳定性。
2. 钢结构的焊接连接有哪些优点和缺点？答：优点包括：连接强度高，可以形成整体结构；施工速度快，适合现场作业；可以形成密封结构，具有良好的防水性能。
《钢结构》习题集(按自编教材)..
1、图示简支梁，不计自重，Q235钢，不考虑塑性发展系数，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为45KN/m ，荷载分项系数为1.4，f=215N/mm 2,问：是否满足正应力强度及刚度要求，并判断是否需进行整体稳定验算。
解：（1）、正应力强度验算 梁的跨中最大弯矩为：22333max 342222/215/1.18910107110105.202107126278410.227841508.01215.250.11525.2026458181mmN f mm N cm h I W cm I mKN ql M x x x =<=⨯⨯⨯===⨯==⨯⨯+⨯⨯⨯=∙=⨯⨯==σ所以，正应力强度满足。
刚度验算mm w mmEI ql w x 242501][5.910278411006.23844.1600045538454544==<=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==所以刚度满足要求。
（2）、整体稳定性验算由于密铺牢固连接于上翼缘，所以不必进行整体稳定性验算。
2、选择Q235工字形钢工32a ，用于跨度l=6m ，均布荷载作用的简支梁，荷载分项系数1.4，求满足正应力强度和挠度条件时，梁所能承受的最大设计荷载是多少？解：先求满足正应力条件的最大荷载主设计值，设为q 135.69216110800.2cm h I W x x ==⨯=不考虑塑性发展，由mmN q f 得Wl q /09.3360008105.6922158123121=⨯⨯⨯==满足刚度要求的最大荷载设计值为q 2则：242506000250][10110801006.23844.160005384545424====⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==l w q EI ql w x 所以最大设计荷载为：33.09N/mm 。
3、已知一钢平台梁中一截面静力荷载产生的弯矩为800KN.m,剪力V 为500KN ，截面形式如图，Q235，请验算截面强度解：需验算正应力强度、剪应力强度和折算应力强度。
钢结构设计原理考试计算题大全
计算题大全5．试验算图示压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定性，钢材为Q235，kN F 900=，（设计值），偏心距mm e 1501=，mm e 1002=，1235.065.0M Mmx +=β，0.12354400007.12≤⨯-=y y b f λϕ，跨中有一侧向支撑，2310206mmN E ⨯=，2215mmN f =，对x 轴和y 轴均为b 类截面。
（13分）解：m kN Fe M x ⋅=⨯==13515.09001（1分）28.14122.132165cm A =⨯⨯+⨯=（1分）333107037)65314.6732(121cm I x =⨯-⨯⨯=（1分）3365542322.1121cmI y =⨯⨯⨯=（1分）3117.31764.6721070372/cm h I W x x =⨯==（1分）cm A I i x x 47.278.141107037===（1分）12.2947.27800===xox x i L λ（1分）查表9386.0=x ϕ（1分）883.01359035.065.035.065.012=⨯+=+=M Mmx β（1分）KNEANxEx45.3087612.291.1108.1412060001.122222'=⨯⨯⨯⨯==πλπ（1分）223623'1215/2.104)45.308769008.01(1017.317605.110135883.0108.1419386.010900)8.01(mmN f mm N NN W MANExx x xmx x =≤=-⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=-+γβϕ34、图示焊接工字钢梁，钢材Q345，承受次粱传来的集中荷载，次梁可作为主梁的侧向支撑点，验算该梁的整体稳定。
已知：KN F 300=，215840mm A =，361017.4mmW x ⨯=，481051.0mmI y ⨯=，y b y x ybb f h t w Ah 2354.414320212⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=ηλλβϕ，20.1=b β，0.1282.007.1'≤-=bb ϕϕ，2310mmN f =。
钢结构计算题文档
钢结构计算题文档————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：三、计算题（共70分）钢材的弹性模量E ＝2.06×105MPaQ235钢强度设计值：厚度t ≤16mm 时，MPa 215=f ，MPa 125v =f ； 厚度t 在16～40mm 时，MPa 205=f ，MPa 120v =f 。
1．节点构造如图所示，钢材Q235B ，焊条E43型，手工焊接(w f 160MPa f =)，高强度螺栓采用摩擦型连接，螺栓为8.8级M22，孔径23.5mm ，P =150kN ，接触面喷砂后涂无机富锌漆，μ＝0.35，连接承受的静力荷载N ＝400kN ，验算焊缝和螺栓连接强度是否满足要求。
（20分） 正面角焊缝强度增大系数f 1.22β=。
解： N =240 kN （1）V =320 kN （1） f M =240×0.09=21.6 kN·m （1）B M =240×0.12=28.8 kN·m （1）焊缝连接()9.4220420107.02102403=-⨯⨯⨯⨯==∑w e N fl h N σ MPa （1）()8.5720420107.0612106.2126=-⨯⨯⨯⨯⨯==wfM fW M σMPa （1）()1.5720420107.02103203=-⨯⨯⨯⨯==∑w e Vf l h V τ MPa （1）7.100=+=M f N f f σσσ MPa Vf f ττ=4.10022=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛f f f τβσ MPa< 160=w f f MPa （3） 焊缝强度满足要求。
（2）螺栓连接()60362416.008.02216.08.281024022211=+=+⨯⨯⨯+=+=∑i t y My n N N kN （1） 2t N =24+18=42 kN （1） 3t N =24 kN （1） 4t N =24-18=6 kN （1） 1t N =60 kN <0.8P=120 kN （2）∑tiN=2×(60+42+24+6)=264 kN()()26425.11501035.019.025.19.0⨯-⨯⨯⨯=-∑ti f N nP n μ6.368= kN>V=320 kN （4）螺栓连接满足承载力要求。
钢结构设计计算题汇总
计算题A1、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mm6=f h ，直角角焊缝的强度设计值2N/mm 160=w f f ）10mm8一条侧焊缝长为130mm400m mN=920KNN=920KN814300mmN=920KN360m mN=920KN2、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 ，mm10=fh ，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10P10110P10A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(4.224021[21 ()[]kN kN a l q V 1444.2324021=-⨯=⎪⎭⎫⎝⎛-=② 计算焊缝截面几何特征值：()4643310289810002401032250121mm 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 22663max /125/3.161010289810282.310144mm N f mm N t I VS w v w W W =<=⨯⨯⨯⨯⨯==τ 2max 01/9.1786.18410321000mm N h h =⨯==σσ266311/1.101010289810032.210144mm 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 =⨯=<=⨯+=+τσ6、设计图示双盖板对接连接。
钢结构第四计算题
-250 ×24
x
-250 ×8
y
y
x yc
1 、截面及构件几何性质计算
截面面积: 截面重心: 惯性矩:
-
250 ×24x
- 250 ×8
y
y
x yc
回转半径:
长细比: 2 、整体稳定性验算 因为绕y轴属于弯扭失稳 ， 必须计算换算长细比 yz 因T形截面的剪力中心在翼缘板和腹 板中心 线的交 点 ，所以剪力中心距形心的 距离e0等于yc 。即:
截面面积 惯性矩:
回转半径:
长细比:
y
-250 ×8
x
x
y -250 ×12
2 、整体稳定性验算 截面关于x轴和y轴都属 于b类,
满足整体稳定性要求。 其整体稳定承载力为:
查表得:
例2 某焊接T形截面轴心受压构件的截面尺寸 如图所 示 , 承受轴心压力设计值 （包括自重）N=2000kN , 计算长度l0x= l0y=3m , 翼缘钢板为火焰切割边 , 钢材 为Q345 , f=315N/mm2 , 截面无削弱 , 试计算该轴心受压构件的整体稳定 性。
故整体稳定性满足要求
三 、焊接工字钢
1 、初选截面 假设 ＝60 , 组合截面一般b/h>0.8不论对x轴或 y轴 均属b类截面 。
需要的截面几何ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ为
查附表4.2得
查表4.6对工字形截面
根据h=23cm , b=21cm , 和计算的A=92.2cm2 , 设计截面如下图 。这一步 , 不同 设计者的差别较大 。估计的尺寸h 、b只是一个参考 , 给出一个量的概念 。设计者可 根据钢材的规格与经验确定截面尺 寸。
-
250 ×24x
钢结构计算题集
钢结构设计原理计算题第3章 连接1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。
已知：连接承受静力荷载设计值300P kN =，240N kN =，钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2160w f f N mm =，设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10mm 。
2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载P 。
已知：钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2/160mm N f wf =，考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为mm 290。
2 解：120P 53M ,P 53V ,P 54N ⨯===p 33.029067.0210p 54A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==σ p 25.029067.0210p 53A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==τ p 61.029067.061210120p 53W M 23f M=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ题1图12w f 222V 2M N mm /N 160f )P 25.0()22.1P 61.0P 33.0()()22.1(=≤++=τ+σ+σ kN 5.197P ≤3、图示角焊缝连接，承受外力kN N 500=的静载，mm h f 8=，2160mm N f w f =，没有采用引弧板，验算该连接的承载力。
3 解：400,300x y N kN N kN ==2365.90)82410(87.0210400mm N l h N w e x f =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑σ2398.67)82410(87.0210300mm N l h N w e yf =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑τwf ff f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22.165.90()(τβσ4、计算图示角焊缝连接中的f h 。
已知承受动荷载，钢材为Q235-BF ，焊条为E43型，2160mm N f w f =，偏离焊缝形心的两个力kN F 1801=，kN F 2402=，图中尺寸单位：mm ，有引弧板。
钢结构设计原理的计算题题库文档
1.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。
222。
fvw=125N/mm，ftw=185N/mm，ffw=160N/mm型。
E43手工焊，焊条．2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为8.8级M20，预拉力，被连接板件钢P=110KN22）。
=215N/mm=125N/mm（Q235-材A?F，），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.453.某简支梁截面如图所示，梁的跨度为6m，荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
判定梁的局部稳定是否满足要求2，fd=215N/mm钢材，并画出加劲肋的布置图）请按构造要求设置加劲肋，。
梁采用Q235-A如需设加劲肋，（腹板判定是否需设加劲肋，22。
计算时可忽略梁的自重。
fy=235N/mm，fvd=125N/mm2，fd=215N/mm某压弯构件截面如图所示，荷载为静力荷载设计值，试验算整体稳定是否满足要求。
材质：Q235-A钢材，4.222。
E=2.06×105N/mmfy=235N/mmfvd=125N/mm，，，；0.7572；平面内稳定验算：平面内稳定验算：；0.6309；E43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。
图中荷载为静力荷载设计值。
1.钢材为Q235-A? F手工焊，焊条。
222型。
ffw=160N/mm，。
，ftw=185N/mmfvw=125N/mm2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度（不需验算连接板的强度）。
图中荷载为静力荷载设计值，高强螺栓为10.9级M20（孔22），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.45=215N/mm）。
，（A? F被连接板件钢材P=155kN，d0=21.5mm）预拉力，Q235-=125N/mm，所受荷载为静力荷载设计值，试验算梁的强度是否满足要求。
判定梁的局部稳定是否满足6m某简支梁截面如图所示，梁的跨度为3.钢材，Q235-A 要求（腹板判定是否需设加劲肋，如需设加劲肋，请按构造要求设置加劲肋，并画出加劲肋的布置图）。
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 fσ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 fσM f =σ=σσ，， kN fn N vVV96.8710140424=⨯⨯⨯==⑵一个螺栓的承压承载力设计值： kN f t d N bc 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 b2.6834.858min =⨯== ⑷净截面强度验算：2233/215/9.2173136102.68314)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 bV 81025.1018=⨯==⑶净截面强度验算：2231/205/8.13620)224310(10810)845.01()5.01(mm N f mm N A N n n n =<=⨯⨯-⨯⨯-=-=σ⑷毛截面强度验算：223/205/6.1302031010810mm 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 。
钢结构计算题集
钢结构计算题集1. 引言钢结构计算是工程设计中重要的一部分，在建筑、桥梁和其他结构的设计和施工过程中起着关键作用。
本文将介绍一些常见的钢结构计算题，通过解答这些计算题，可以加深对钢结构设计原理和计算方法的理解。
2. 弹性计算2.1 弹性计算概述钢结构在正常工作载荷下处于弹性阶段，弹性计算可以用于确定结构的初始刚度和最大承载能力。
2.2 弹性计算题示例问题：已知一根长为10m，截面为矩形的钢梁，在两端受到垂直重力荷载为10kN的作用，求其在这个荷载下的挠度。
解答：根据弹性力学原理，我们可以使用梁的挠度公式进行计算。
根据材料力学性质的已知参数，将荷载和几何参数代入公式，可以计算得出该钢梁在给定荷载下的挠度。
3. 屈曲计算3.1 屈曲计算概述屈曲是指钢柱或钢杆在受到额外压力时发生的不稳定性失效，屈曲计算可以用于确定结构在承受压力时的稳定性。
3.2 屈曲计算题示例问题：已知一根跨度为6m的单肢钢桁架，在两端支座处受到垂直压力荷载为50kN的作用，围绕y轴对称。
a) 请计算该钢桁架的最小截面重量能满足强度与稳定要求。
解答：根据屈曲理论，我们可以根据给定的荷载和几何参数进行计算，以确定最小截面重量。
计算方法可采用经典的Euler公式或其他适用的屈曲计算方法。
b) 在最小截面重量的基础上，求出该桁架的围护系数。
解答：围护系数是指在实际设计中采用的截面重量与最小截面重量之间的比值。
根据桁架的几何形状和材料特性，可以计算得出围护系数。
4. 焊接连接计算4.1 焊接连接计算概述在钢结构设计中，焊接连接是常用的连接方式之一。
焊接连接计算可以用于确定焊接接头的强度和受力性能。
4.2 焊接连接计算题示例问题：已知一道对接焊缝连接的双角钢节点，其材料为Q345钢，在正常工作载荷下承受的垂直载荷为100kN，请计算焊缝的最小尺寸。
解答：根据焊接接头的几何形状和焊接材料的性能，可以使用焊接接头的强度计算方法来确定最小焊缝尺寸。
钢结构考试题库计算题版
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 =⨯⨯()10.786W =⨯截面内力:150,33VKN M KN m ==⋅321501034.9/4300.8Fe F N mm A τ⨯===623310119.9/275251.2Mf 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。
（2170/b t f N mm =，17.66e d mm =）(12分）解：偏心距e=80mm,核心距：()22214801608010160iy mm ny ρ⨯+===⨯∑e ρ=,为小偏心 2245170416504b b e t t d N f N π==⨯=…()11222150000150000801603000010480160b bt 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）6000xx -10×150-10×150－8×500解：截面几何特征值：()3341150520142500 278433333.312x I mm =⨯-⨯= 3 1070897.4/2x x IW mm h ==…截面抗弯强度：取 1.05x γ=()1 1.450363158M kN m=⨯⨯=⋅62231510280.1/295/1.051070897.4x x x M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯，满足要求4455550600011384384 2.0610278433333.30.068250x 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。
钢结构计算题(含答案)
1、某6m 跨度简支梁的截面和荷栽〔含梁自重在内的设计值〕如下图。
在距支座2.4m 处有翼缘和腹板的拼接连接，实验算其拼接的对接焊缝。
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(4.224021[21 ()[]kN kN a l q V 1444.2324021=-⨯=⎪⎭⎫⎝⎛-=② 计算焊缝截面几何特征值：()4643310289810002401032250121mm 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 =<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==σ22663max /125/3.161010289810282.310144mm N f mm N t I VS w v w W W =<=⨯⨯⨯⨯⨯==τ 2max 01/9.1786.18410321000mm N h h =⨯==σσ266311/1.101010289810032.210144mm 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 =⨯=<=⨯+=+τσ2、设计图示双盖板对接连接。
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 。
钢结构计算题(含答案)
《钢结构设计原理》【练习1】两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。
钢板宽度Ｌ＝250mm ，厚度t=10mm 。
钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准，2/185mm N f w t =。
试求连接所能承受的最大拉力?=N解：无引弧板时，焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ，即250-2*10mm 。
根据公式 w t w f tl N<⋅=σ 移项得： kN N f t l N w t w 5.42542550018510)102250(==⨯⨯⨯-=⋅⋅< 【变化】若有引弧板，问?=N解：上题中w l 取实际长度250，得kN N 5.462=【练习2】两截面为450⨯14mm 的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽300mm ，长度410mm(中间留空10mm)，厚度8mm 。
钢材Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载，mm h f 6=。
求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 49190416022.130067.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β侧焊缝所能承担的内力为：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==【练习3】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f w f =，静态荷载。
双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接，mm h f 6=，肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm 。
等边角钢的内力分配系数7.01=k ，3.02=k 。
求最大承载力?=N解：端焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f f w f 20496016022.112567.027.033=⨯⨯⨯⨯⨯=∑=β肢背焊缝所能承担的内力为：N f l h N w f w f 327936160)6250(67.027.011=⨯-⨯⨯⨯=∑=根据2311N N k N -= 得：kN N N N K N 88.614614880)2204960327936(7.01)2(1311==+=+=【变化】若取消端焊缝，问?=N解：上题中令03=N ，622501⨯-=w l ，得kN N 96.456=【练习4】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，2/160mm N f wf =，静态荷载。
钢结构计算题(有答案)
【练习1】两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。
钢板宽度Ｌ＝250mm ，厚度t=10mm 。
250-2*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==【变化】若取消端焊缝，问?=N解：上题中令03=N ，622501⨯-=w l ，得kN N 96.456=【练习4】钢材为Ｑ235载。
已知kN F 120=，求焊脚尺寸f h 解：设焊脚尺寸为f h M=Fe在剪力作用下：f w e Vf h l h V 2507.02101203=⨯⨯⨯=∑=τ在弯矩作用下：f f M fh W M 2507.06121501012023⨯⨯⨯⨯==σ代入基本公式f ff +22)()(τβσ1601068)9.342()22.11234(22≤=+fffh h h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?=N2w 载。
已知h f 8=N f σM f =σ=σσ【变化】焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去h 2，求， kN f n N b v V bV 96.87101404243=⨯⨯⨯==-⑵一个螺栓的承压承载力设计值：kN f t d N b cb 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 b2.6834.858min=⨯== ⑷净截面强度验算：2233/215/9.2173136102.68314)5.214310(102.683mm N f mm N A N n =>=⨯=⨯⨯-⨯==σ不满足要求。
钢结构计算题
1.钢材2.脆性破坏3.塑性破坏4.脆性破坏5.力学性能6.抗拉强度7.屈服点8.韧性9.冷弯性能10.疲劳强度11.概率极限状态12.铆钉13.高强度螺栓连接14.粗制螺栓15.角焊缝16.斜缝17.部分焊透18.斜角角焊缝19.残余变形20.施工要求21.受剪螺栓22.受拉螺栓23.钢梁24.组合梁25.热轧型钢梁26.临界荷载27.局部稳定28.经济条件29.建筑高度30.拼接31.工厂拼接32.工地拼接33.刚接34.滚轴支座35.桁架36.高度37.弯矩38.轴心力39.节点板40.构件详图41.结构布置图42.结构布置图43.构件详图44.施工导流闸门45.弧形闸门46.液压式47.螺杆式49.水头的大小 50.闸门的尺寸. 六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)如图所示的角钢截面为2∠100×12与厚度14mm 的节点板用角焊缝相连，已知角钢承受轴心拉力460kN ，钢材为Q235-B ·F ，焊条为E43型。
试采用两侧角焊缝，设计角钢肢背和肢尖的焊缝尺寸(注意角钢有两个)。
（选取角钢肢背焊角尺寸mm h f 121=；肢尖焊角尺寸mm h f 102=。
等肢角钢的内力分配系数为：k 1 = 0.7，k 2 = 0.3） 解：肢背焊缝长度为：cm f h N k l w f f w 98.1110160127.02104607.07.0213111=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=（4分） 取l w1 =15 cm (大于cm h f 6.92.1881=⨯=) （1分） 肢尖焊缝长度为：cm f h N k l w f f w 16.610160107.02104603.07.0213222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=（4分） 取l w2 =9 cm (大于cm h f 0.80.1882=⨯=) （1分）2．某桁架腹杆设计内力N=-430kN(压力)，l0x=l0y=250cm ，选用2∠100×80×10的角钢与厚度为12mm 的节点板用长肢相连，用Q235钢，试验算杆件的稳定性。
钢结构截面计算习题集(附详细过程)
例5-1：图5-1所示，工字形简支主梁，Q235F 钢，承受两个次梁传来的集中力P =250kN 作用（设计值），次梁作为主梁的侧向支承，不计主梁自重。
要求：①验算主梁的强度②判别梁的整体稳定性是否需要验算解:一、主梁强度验算：①画出梁的剪力图与弯矩图，梁的最不利截面为第一根次梁左侧截面（A-A 截面）和第二根次梁的右侧截面，由于其对称性，此两截面受力相同。
250==P V kN10004*2504*===P M kN-m②梁的截面特性：2848607.50*4.1*28*2100*1*12123=+=x I cm 4 55424.51284860*2*2===h I W x xcm 3 19907.50*4.1*281==S cm 3323725*1*507.50*4.1*28=+=S cm 3③正应力强度：8.17110*5542*05.110*100036==x x W M γ N/mm 2 < f =215 N/mm 2 ④剪应力强度：4.2810*10*28486010*3237*25046===w x t I VS τ N/mm 2 < f v =125 N/mm 2 ⑤折算应力强度：在A-A 截面上腹板与翼缘板连接处1点处的正应力、剪应力都较大，需要验算折算应力5.17510*284860500*10*1000461===x W My σ N/mm 2 5.1710*10*28486010*1990*2504611===w x t I VS τ N/mm 2 1.1785.17*35.1753222121=+=+=τσσz N/mm 2图5-1 梁受力简图及弯矩图5.236215*1.11==<f βN/mm 2一、 梁的整体稳定性163.14280400011<==b l 所以不必计算梁的整体稳定性。
例5-2：一跨度为12 m 的工作平台简支梁，截面如图5-2所示，承受均布永久荷载（含自重）q 1=20 kN/m ， 各种可变荷载共q 2=35 kN/m ，材料Q235，安全等级为二级，试验算该梁的强度、刚度和整体稳定性。
注册考试钢结构计算例题
选择题在钢结构计算中，以下哪项不是影响结构构件承载力的主要因素？A. 构件的截面尺寸B. 构件的材料强度C. 构件的表面涂漆颜色（正确答案）D. 构件的受力状态对于钢结构中的受弯构件，以下哪项描述是正确的？A. 受弯构件主要承受轴向力B. 受弯构件的截面应力分布均匀C. 受弯构件的弯矩主要由其抗弯刚度承担（正确答案）D. 受弯构件的变形主要为轴向伸长或缩短在进行钢结构稳定性计算时，以下哪项不是需要考虑的因素？A. 结构的几何形状B. 结构的材料性质C. 结构的建造地点海拔（正确答案）D. 结构的荷载情况对于钢结构中的轴心受压构件，以下哪项描述是错误的？A. 轴心受压构件主要承受轴向压力B. 轴心受压构件可能因失稳而破坏C. 轴心受压构件的承载力与其长细比无关（正确答案）D. 轴心受压构件的设计需考虑其整体稳定性在钢结构连接计算中，以下哪项不是焊缝强度的主要影响因素？A. 焊缝的尺寸B. 焊缝的质量C. 焊缝的形状（正确答案）D. 焊缝所受的应力状态对于钢结构中的受剪构件，以下哪项描述是正确的？A. 受剪构件主要承受弯矩作用B. 受剪构件的剪切力与其截面面积成正比（正确答案）C. 受剪构件的变形主要为弯曲变形D. 受剪构件的承载力与其长度无关在进行钢结构疲劳计算时，以下哪项不是需要考虑的因素？A. 结构的应力幅值B. 结构的应力循环次数C. 结构的材料韧性D. 结构的建造时间（正确答案）对于钢结构中的拉弯构件，以下哪项描述是错误的？A. 拉弯构件同时承受拉力和弯矩作用B. 拉弯构件的承载力需同时考虑拉力和弯矩的影响C. 拉弯构件的破坏模式可能为拉断或弯折D. 拉弯构件的设计只需考虑其拉力作用，无需考虑弯矩（正确答案）在钢结构计算中，以下哪项不是确定结构构件截面尺寸的主要依据？A. 构件的承载力要求B. 构件的刚度要求C. 构件的美观性要求（正确答案）D. 构件的稳定性要求。
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钢结构设计原理计算题第3章 连接1、试计算题1图所示角焊缝连接得焊脚尺寸。
已知:连接承受静力荷载设计值300P kN =,240N kN =,钢材为Q235BF,焊条为E43型,2160w f f N mm =,设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10mm 。
2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受得最大静力设计荷载P 。
已知:钢材为Q235BF,焊条为E43型,2/160mm N f w f =,考虑到起灭弧缺陷,每条角焊缝计算长度取为mm 290。
2 解:120P 53M ,P 53V ,P 54N ⨯===p 33.029067.0210p 54A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==σ p 25.029067.0210p 53A N 3e N =⨯⨯⨯⨯==τ p 61.029067.061210120p 53W M 23f M=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ2w f 222V 2M N mm /N 160f )P 25.0()22.1P 61.0P 33.0()()22.1(=≤++=τ+σ+σ kN 5.197P ≤3、图示角焊缝连接,承受外力kN N 500=得静载,mm h f 8=,2160mm N f w f =,没有采用引弧板,验算该连接得承载力。
3 解:400,300x y N kN N kN ==2365.90)82410(87.0210400mm N l h N w e x f =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑σ2398.67)82410(87.0210300mm N l h N w e y f =⨯-⨯⨯⨯⨯==∑τwf ff f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22.165.90()(τβσ 题2图题1图1题3图4、计算图示角焊缝连接中得f h 。
已知承受动荷载,钢材为Q235-BF,焊条为E43型,2160mm N f w f =,偏离焊缝形心得两个力kN F 1801=,kN F 2402=,图中尺寸单位:mm,有引弧板。
4解:将外力1F ,2F 移向焊缝形心O,得:kN F N 1801==;kN F V 2402==kN F F M 0902401201809012021=⨯-⨯=⨯-⨯=f f w e f h h l h N 5362407.02101803=⨯⨯⨯⨯==∑σ ff w e f h h l h V 7142407.02102403=⨯⨯⨯⨯==∑τ 0.1=f β则:160)714()536()(2222=≤+=+wf ff f f f f h h τβσ 解得mm h f 58.5>取mm h f 6= 构造要求:mm t h f 6.982.12.1min max =⨯==mm t h f 74.4105.15.1max min ===max min 6f f f h mm h h <=<满足要求。
5、验算图示角焊缝连接得强度。
已知承受静荷载,钢材为Q235-AF,焊条为E43型,2160mm N f w f =,偏离焊缝形心得力kN F 500=,mm e 100=,mm h f 10=,图中尺寸单位:mm,无引弧板。
5解:将外力F 移向焊缝形心,得:2F N =;2F V =;2FeM =23/47.66)20400(107.02210500mm N l h Nw e N f =-⨯⨯⨯⨯⨯==∑σ23/47.66)20400(107.02210500mm N l h Vwe f =-⨯⨯⨯⨯⨯==∑τ223/95.104)20400(107.022*********mm N WM Mf=-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==σ题4图题5图222222/160/44.15547.66)22.147.6695.104()(mm N f mm N w f f f f =≤=++=+τβσ 6、验算题6图所示摩擦型高强度螺栓连接得强度就是否满足设计要求。
已知:初连接构件钢材为Q235BF,8、8级M20高强度螺栓得设计预拉力P=110kN,接触面喷砂后涂无机富锌漆,抗滑移系数μ为0、35。
6解V=F=180kN;M=F ×150kN 6.38)14070(22140150180N 22t =+⨯⨯⨯⨯=kN 881108.0P 8.06.38N t =⨯=<=)N 25.1p (n 9.0N t f b v -μ=kN 45.19)6.3825.1110(35.019.0=⨯-⨯⨯⨯= kN 45.19N 1810180n V N b v v =<=== 7、图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接,45.0=μ,设计预拉力kN P 125=,kN N 20=,kN F 280=,验算螺栓得连接强度。
7解:方法1:1122220280100160370.81001022(16080)t i My N N kN P kN n m y ⨯⨯=+=+=<=⨯⨯+∑kN n N N t 5.1916080352=⨯+=kN N t 23= kN N N N N t t t ti 11725.58)(321=⨯=++=∑ kNV kN N nP n Nti f b v280447)11725.112510(45.019.0)25.1(9.0=>=⨯-⨯⨯⨯=-=∑∑μ方法2:kN P N bt 1008.0==1122220280100160370.81001022(16080)t i My N N kN P kN n m y ⨯⨯=+=+=<⨯⨯+∑kN N P n N kN N t f b v v 89.31)25.1(9.028102801=-=<==μb t t N N <1,b v v N N <满足要求8、验算图示普通螺栓连接时得强度,已知螺栓直径mm d 20=,C 级螺栓,螺栓与构件材料为Q235,外力设计值kN F 100=,2140mm N f b v =,2170mm N f b t =,题6图题8图2305mm N f b c =,245.2cm A e =。
8解:-32451701041.65b b t e t N A f kN ==⨯⨯=2233.14201140104444b b vv vd N n f kN π-⨯==⨯⨯⨯=kN f t d N b c b c 12210305221=⨯⨯⨯==-∑受力最大得１号螺栓所受得剪力与拉力分别就是:kN n N N v 5.128100===kN y m My N i t 78.26)100200300(230025010022221=++⨯⨯⨯==∑ 1703.0)65.4178.26()445.12()()(2222<=+=+btt b v v N N N N kN N kN N b c v 1225.12=<=螺栓连接强度满足要求。
9、验算图示普通螺栓连接时得强度。
已知螺栓直径mm d 22=,C 级螺栓,螺栓与构件材料为Q235,外力设计值kN F 150=,2140mm N f b v =,2170mm N f b t =,2305mm N f b c =,203.3cm A e =。
9解:kN f A N bt e b t51.51101701003.332=⨯⨯⨯==-kN f d n N b vv bv19.531014042214.314322=⨯⨯⨯⨯==-πkN f t d N b c b c 78.1201030518223=⨯⨯⨯==-∑受力最大得１号螺栓所受得剪力与拉力分别就是:kN n F N v 75.188150===题9图kN y m My N i t 18.40)24016080(224020015022221=++⨯⨯⨯==∑ 186.0)51.5118.40()19.5375.18()()(2222<=+=+btt b v v N N N N kN N kN N b c v 78.12075.18=<=螺栓连接强度满足要求。
10.试验算图示高强度螺栓连接得强度。
采用8、8级M20摩擦型螺栓,P=125kN,u =0、45,kN F 300=。
10解:V=300kN,T=300×0、25=75kNm,KN p n N f bv 625.5012545.019.09.0=⨯⨯⨯==μ kN y x Ty N ii Tx 56.55240412046010240107522262211=⨯+⨯+⨯⨯⨯=∑+∑= kN y x Tx N i i Ty 89.1332400060107562211=⨯⨯=∑+∑=kN n V N F30103001=== KNN kN N N N N bV F Ty TX 625.508.70)3089.13(56.55)()(22211211=>=++=++=该螺栓连接得强度不满足。
第5章 梁得设计1、焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用,设计值如题1图所示,钢材为Q345B,2310/f N mm =,2345/y f N mm =。
忽略梁自重,受压翼缘扭转受到约束,试验算梁得整体稳定性与局部稳定性。
已知846.1410x I mm =⨯,743.12510y I mm =⨯,29456A mm =,632.0510x W mm =⨯,57.5y i mm =,211243202350.821()0.684.4b y x yt Ah W h f λϕλ=⋅+=,b bϕϕ282.007.1-='。
1解 (1)整体稳定计算:最大弯矩2002400x M kN m =⨯=⋅;0.680.6,0.64b b ϕϕ'=>=;题10图/()x b x M W σϕ'=66240010/(0.64 2.0510)305/N mm f =⨯⨯⨯=≤满足要求(2)验算局部稳定翼缘00122,12,/10.213235/10.7y b mm t mm b t f ===<=满足要求腹板0/576/69680235/66w y h t f ==>=;0/96170235/140w y h t f =<= 应布置横向加劲肋2、如题2图所示一焊接组合截面板梁,截面尺寸为:翼缘板宽度b =340mm,厚度为t =12mm;腹板高度为h 0=450mm,厚度为t w =10mm,Q235钢材。
梁得两端简支,跨度为6m,跨中受一集中荷载作用,荷载标准值为:恒载40kN,活载70kN(静力荷载)。
试对梁得抗弯强度、抗剪强度、折算应力、整体稳定性与挠度进行验算。