平台钢结构例题
钢结构原理第5-6章例题
y2 =80 2 2 37.44 46.56(cm) 1 2 I x = 30 23 +30 2 37.44 1.0 12 1 2 + 20 23 +20 2 46.56 1.0 12 1 2 + 1.0 803 +80 1.0 84 / 2 37.44 207047.8(cm 4 ) 12
【解】 (1) 截面几何特性 截面面积： A 1.4 30 0.8 100 1.2 20 146(cm 2 ) 形心轴 x - x 至腹板中点距离 1.4 30 50 0.7 1.2 20 50 0.6 6.3(cm) y 146 y1 50 1.4 6.3 45.1(cm)
因 P 1.2 0.3Pk 1.4 0.7Pk 1.34Pk 故此梁承受的跨中荷载标准值： P 293.2 Pk 218.8(kN) 1.34 1.34 (3) 不设中间侧向支撑 l1 l 12 m 跨中作用一集中荷载，无侧向支撑时，系数 C1 1.35 、 C2 0.55 、 C3 0.40 。 简支梁弹性屈曲临界弯矩 M cr 为：
y0 I1hs1 I 2 hs2 3150 20.5 800 80.8 0.016(cm) Iy 3950
x
3 3 b13 h1t1 b2 h2 t2 tw 4 b t h3 b2 t2 h2 4 (h1 h2 ) 1 1 1 y0 24 I x 8I x 2I x
按整体稳定性条件，此梁能承受的弯矩设计值 M x b fW1x 0.158 300 5107 103 106 242.1 1201.8(kN m) 所以，梁的承受力由整体稳定性控制。 4M xp 4 242.1 24.2 P 72.6(kN) 12 l P 72.6 Pk 54.2(kN) 1.34 1.34 故 上述计算表明；梁在跨度中点设置一侧向支撑更合理，其所能承受的跨中集中荷载为不设 置侧向支撑时的 4.04 倍；当梁受整体稳定承载力控制时，采用强度较高的钢材并不能提高整体 稳定所控制的弯矩值，因而没有必要采用高强度的钢材。以本例题跨中不设侧向支撑时为例， 若改用 Q235 钢，则： 系数 b 为
钢结构第四章例题
【例题4.1】如图4.8所示，中级工作制吊车的厂房屋架的双角钢拉杆，截面为2L100⨯10,角钢上由交错排列的普通螺栓孔，孔径d=20mm 。
试计算该拉杆所能承受的最大拉力及容许达到的最大计算长。
（土木0701 25号 薛小平） 【解】 查附表F.1，2L100⨯10角钢，ix=30.5, i y =45.2,f=215N/mm 2,角钢厚度为10mm ；【λ】=350。
确定危险截面之前先将其按中面展开，如图4.8b 所示。
正交正截面的面积为A n =2⨯（45+100+45-20）⨯10mm 2=3400mm 2 齿状净截面的面积为A n =2⨯（45+2240100++45-2⨯20）⨯10 mm 2=3154 mm 2 危险界面是齿状截面，该拉杆所能承受的最大拉力为 N=A n f=3154⨯215N=678124N ≈678kN 容许的最大计算长度为 对x 轴，有 l x 0=【λ】⨯ i x=350⨯30.5mm=10675mm对y 轴，有l y 0=【λ】⨯ i y =350⨯45.2mm=15820mm【例题4.2】 一根倆端铰接的Q235钢材轧制工字形截面轴心受压构件，l=4.2m ，截面尺寸（忽略腹板作用）为翼缘b ⨯t=300mm ⨯16mm ，腹板高h 0=300mm 。
残余应力分布如图4.20b 所示，γ=0.3。
试求考虑残余应力影响的临界应力和临界力。
（土木0701 25号 薛小平）【解】 （1）求截面几何特性和长细比:因工字形截面I y ﹤I x ，I ey =k 3I y ﹤I ex =kI x ，因而无论发生弹性或弹塑性屈曲，均为由绕弱轴的临界应力式（4.41）控制，随意只需求绕弱轴的有关特性。
A=300⨯16⨯2mm 2=9600mm 2， I y =2⨯16⨯3003/12mm 4=72.0⨯106mm 4i y =9600/100.726⨯mm=86.6mm ，λy =4200/86.6=48.5（2）求临界应力和临界力：f p =f y -σrc =0.7f yλp =）（2357./10206f /E 62p 2⨯⨯⨯=ππ=111.2因为λy ﹤λp ，构件将发生弹塑性屈曲。
第5章 钢结构例题..
【解】（B）。 纵向加劲肋应配置在受压区而不是受拉区；横向 加劲肋不应与下翼缘焊牢,应在距下翼缘50～100mm处 断开
1500
160 160 z
20
z 180
16
20
1450
20
【例5.3】一钢梁端部支承加劲肋设计采用突缘加劲板，尺 寸如图所示,支座反力F=682.5kN,钢材采用Q235B,试验算该 加劲肋。
x 1200/ 14.5 83 [ ] 200
【例5.5】设计一支承波形石棉瓦屋面的檩条，屋面坡 度为1/2.5，无雪荷载和积灰荷载。檩条跨度为6m，水 平间距为0.79m(沿屋面坡向间距为0.851m)，跨中设置 一道拉条，采用槽钢截面[图(b)]，材料Q235B。
(b)
【解】 波形石棉瓦自重约为0.20kN/㎡(坡向)，预估檩
(a)
【解】 压型钢板屋面自重约为0.15kN/㎡(坡向)。檩条自重 假设为0.5kN/m。 檩条受荷水平投影面积为5×12＝60㎡，为超过60㎡， 故屋面均布活荷载取0.5kN/㎡，大于雪荷载，故不考虑 雪荷载。 檩条线荷载为[对轻屋面，只考虑式(1.29)可变荷载 效应控制的组合]： 标准值：
由于试选截面时，整体稳定系数是参考普通工字钢假 定的，对H型钢应按附录3附式(3.1)进行计算： lt 5000 11 11 0.898 b1h 175 350 b 0.69 0.13 0.898 0.807 500 y 127 3.93
y t1 235 4320 Ah b b 2 1 y Wx fy 4.4h 0.807 4320 63.66 35 127 1.1 1 0.83 0.6 2 127 782 4.4 35
钢结构设计-钢平台精选全文
2.2 平台铺板设计
1、铺板形式和构造
1）板：板厚一般2.5-8mm, 常用4,6mm，加劲肋钢板高度 L/12—l/15, 厚度大于其高度 间断焊，每段长度大于15t;
a) 花纹钢板焊接连接:
2.2 平台铺板设计
b) 轻型预制钢铺板螺栓连接
2.2 平台铺板设计
c) 压型钢板钢砼复合板抗剪销连接
：缀条与水平面的交角
单缀条：n=1;交叉缀条：n=2。
第二章 平台钢结构设计
建筑钢结构设计
②
缀条稳定计算： Nt
t At
Rt
f
Rt ――考虑单面连接时强度折减系数；
0.6+0.0015 （等边角钢）
Rt 0.5+0.0025 （短边相连的不等边角钢）
0.7（长边相连的不等边角钢）
当 Rt >1时取 Rt＝1，当 <20时，取 ＝20，为缀条最大长细比。
2.1 结构布置及结构形式：
2、柱间支撑形式：
平台柱两端都为铰接时，必须设置柱间支撑
2.1 结构布置及结构形式：
3、平台结构设计步骤
（1）结构体系布置 1）梁、柱平布置 a 柱距选择：一般6-8米为经济柱距，但要结合功能要求； 柱截面形式选择： 根据平台高度选择实腹柱还是格构柱； b 梁系选择：梁格布置体系选择；一级次梁间距均匀， 间距1.5-2.5米；二级次梁（铺板加劲肋）考虑板格要 求，一般0.6-1.0米。 2）柱间支撑布置 支撑类型：一般为交叉撑，需要通道时用人字撑或门形撑； 支撑形式：使用交叉撑角度30-60度，若角度太大用复合撑 （双层或多层）； 支撑位置：一般为中间支撑或两头均设置支撑，若平台较短 也可在一端设置一道支撑。
min A
钢结构案例分析
N T fx fx
2
2
23.8 104 .2 2 6.0 78.0 1.22
2
134 .4 N / mm 2 f fw 160 N / mm 2
所以，此连接的焊缝强度满足要求。
10
【例3.6】两块截面为14mm×400mm的钢板，采用双拼接板进行拼接，拼接板 厚8mm，钢材Q235，板件受轴向拉力N＝960kN，试用直径d＝20mm的C级普 通螺栓拼接。 【要求】：设计连接螺栓。 【解】：1.单栓承载力设计值： d 2 b 20 2 b
3
2.受力情况 V=F=550KN, M=Fe=550×0.3=165KN· m 3.焊缝强度验算
max
max
h 6 2 165 10 206 89.2 N/mm 2 f w 185N/mm 2 t Iw 3.81 10 8 M
VS x 550 10 3 1.04 10 6 125 .1N/mm 2 f vw 125N/mm 2 8 lxt 3.81 10 12
6
翼缘焊缝的最大应力：
M h 127 .8 10 3 f1 205 .6 8 I w 2 1.88 10 139 .8 N / mm 2 f f fw 1.22 160 195 N / mm 2
腹板焊缝中设计控制点A由于弯矩M引起的应力： 170 f 2 140 115 .8 N / mm 205 .6 由于剪力V在腹板焊缝中产生的平均剪应力：
( xi2 yi2 ) 5.28 10 5 mm 2
N1Tx
N1Ty
Ty1 60000 160 18.2 KN 2 2 5 xi yi 5.28 10
钢结构习题带答案
钢结构习题带答案1、钢结构对动力荷载的适应性较强，这主要原因是由于钢材具有：（B）A、良好的塑性B、良好的韧性C、均匀的内部组织D、较高的强度2、下列哪些元素含量高，钢材强度提高，但钢材的塑性、韧性、冷弯性能、可焊性、抗锈性降低：（C）A、硫B、磷C、碳D、硅3、钢结构一般不会因偶然超载或局部超载而突然破环，这是由于钢材具有：（A）A、良好的塑性B、良好的韧性C、均匀的内部组织D、较高的强度4、把钢材视为理想弹塑性体的根据是：（D）A、fy以前是弹性，fy以后视为弹塑性B、fy以前是弹性，fy以后视为塑性C、fy以前近于理想弹塑性，fy以后视为塑性D、fy以前近于理想弹性，fy以后，塑性应变范围大而应力保持不变近于理想塑性5、一起重量为50t的中级工作制，处于-18℃地区的露天料场的钢吊车梁，宜采用下列哪种钢：（D）A、Q235AB、Q235B.FC、Q235CD、Q235D6、有4种不同厚度的Q345钢板，其中哪种厚度的钢板强度设计值最高：（A）A、12mmB、40mmC、26mmD、30mm7、应力集中对构件有何影响：（C）A、使构件的承载力降低B、使构件的承载力提高C、使构件的塑性降低，脆性增加D、使构件截面面积减少8、某冶金车间钢结构工作平台，主梁上结构自重5kN/m2，活载按最大检修材料所产生的荷载20kN/m2考虑，简支主梁跨度8m，间距5m，主梁跨中弯矩设计值为：（D）A、1280KN.mB、1124KN.mC、1668KN.mD、1360KN.m9、轴心受拉构件按强度计算的极限状态是：（D）A、净截面的平均应力达到钢材的极限抗拉强度fuB、毛截面的平均应力达到钢材的极限抗拉强度fuC、净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fyD、毛截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy10、轴心受压构件应进行哪种计算：（D）A、强度计算B、强度和刚度计算C、强度、整体稳定和刚度计算D、强度、整体稳定、局部稳定和刚度计算11、轴心受拉构件应进行哪种计算：（B）A、强度计算B、强度和刚度计算C、强度、整体稳定和刚度计算D、强度、整体稳定、局部稳定和刚度计算12、轴心受压构件的整体稳定系数与什么因素有关？（B）A、构件截面类别、构件两端连接构造、长细比B、构件截面类别、钢材钢号、长细比C、构件截面类别、构件计算长度系数、长细比D、构件截面类别、构件两个方向的长度、长细比13、格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定计算采用换算长细比的原因是（D）A、组成格构式构件的分肢是热轧型钢，有较大的残余应力，使构件的临界力降低B、格构式构件有较大的附加弯矩，使构件的临界力降低C、格构式构件有加大的构造偏心，使构件的临界力降低D、格构式构件的綴条或缀板剪切变形较大，使构件的临界力降低14、缀条式轴心受压构件的斜缀条可按轴心压杆计算，但钢材的强度设计值要乘以折减系数以考虑（C）A、剪力影响B、缀条与分肢间焊接缺陷的影响C、缀条与分肢间单面连接的偏心影响D、各缀条轴线未交于分肢轴线的偏心影响15、计算两分肢格构式轴心受压构件绕虚轴弯曲屈曲时的整体稳定性时，查稳定系数φ时应采用哪项长细比（B）（x轴为虚轴）A、λxB、λ0xC、λyD、λ0y16、计算两分肢格构式轴心受压构件绕实轴弯曲屈曲时的整体稳定性时，查稳定系数φ时应采用哪项长细比（C）（x轴为虚轴）A、λxB、λ0xC、λyD、λ0y17、两端铰接、Q235号双轴对称工字钢的轴心受压构件，在不改变钢号、构件截面类别、翼缘和腹板面积的情况下，采用下列哪项措施能提高杆件的承载力（A）A、改变杆件两端连接构造、在弱轴方向增设侧向支撑点、减小翼缘厚度增加翼缘宽度B、调整杆件弱轴方向的计算长度、减小翼缘宽度增加翼缘厚度C、改变杆件两端连接构造、在弱轴方向增设侧向支撑点、减小翼缘宽度增加翼缘厚度D、调整杆件弱轴方向的计算长度、加大腹板高度减小腹板厚度18、焊接工字钢等截面简支梁，在何种条件下，整体稳定系数最高（A）A、跨中作用一集中荷载B、跨间三分点处各作用一集中荷载C、全跨作用均布荷载D、梁两端作用大小相等，方向相反的弯矩19、焊接工字钢等截面简支梁，稳定系数最高的情况是（C）A、梁沿全长为等截面B、梁截面沿长度变化C、加强受压翼缘D、加强受拉翼缘20、焊接工字钢等截面简支梁，当跨中集中荷载作用在腹板平面内时，荷载作用点位于什么位置稳定系数最高（D）A、上翼缘B、截面形心C、截面形心与下翼缘之间D、下翼缘21、弯矩绕虚轴作用的双肢缀条式压弯构件应进行（D）和缀条计算A、强度、刚度、弯矩作用平面内稳定、弯矩作用平面外稳定B、弯矩作用平面内稳定、弯矩作用平面外稳定C、刚度、弯矩作用平面内稳定、弯矩作用平面外稳定D、刚度、弯矩作用平面内稳定、分肢稳定22、弯矩绕实轴作用的双肢缀条式压弯构件应进行（A）和缀条计算A、强度、刚度、弯矩作用平面内稳定、弯矩作用平面外稳定B、弯矩作用平面内稳定、弯矩作用平面外稳定C、刚度、弯矩作用平面内稳定、弯矩作用平面外稳定D、刚度、弯矩作用平面内稳定、分肢稳定23、双肢格构式压弯构件的缀条按（B）进行计算A、压弯构件的剪力B、压弯构件的剪力和格构式轴心受压构件的剪力Af（f y /235）0.5 /85的较大值C、压弯构件的剪力和格构式轴心受压构件的剪力Af（f y /235）0.5 /85的较小值D、格构式轴心受压构件的剪力Af（f y /235）0.5 /8524、轴心受压构件考虑腹板屈曲后强度，计算整体稳定系数，计算强度时，截面面积应按哪项验算（B）A、有效截面面积、全截面面积B、全截面面积、净截面面积C、均用净截面面积D、均用有效截面面积25、轴心受压工字形截面柱翼缘的宽厚比和腹板的高厚比是根据下列哪项原则确定的（D）A、板件的临界应力小于屈服强度B、板件的临界应力不小于屈服强度C、板件的临界应力小于构件的临界应力D、板件的临界应力不小于构件的临界应力26、工字形轴心受压构件翼缘的外伸宽度限值为（B）A、15（235/f y）0.5B、13（235/f y）0.5 ＜（10+0.1λ）（235/fy）0.5＜20（235/f y）0.5C、40（235/f y）0.5 ＜（25+0.5λ）（235/fy）0.5＜75（235/f y）0.5D、40（235/f y）0.527、工字形轴心受压构件，当30＜λ＜100时，翼缘的外伸宽厚比限值为（10+0.1λ）（235/fy）0.5，式中的λ为（A）A、构件两个方向长细比的最大值B、构件两个方向长细比的最小值C、构件两个方向长细比的平均值D、构件绕强轴的长细比28、受动力荷载作用的焊接工字形截面简支梁翼缘的局部稳定，翼缘外伸宽度应满足（C）A、≤9（235/f y）0.5B、≤13（235/f y）0.5C、≤15（235/f y）0.5D、≤40（235/f y）0.529、工字形截面压弯构件腹板的允许高厚比是根据下列哪项确定的（B）A、介于轴心受压构件腹板和受弯构件腹板高厚比之间B、h0/t w与腹板的应力梯度和构件的长细比的关系C、腹板的应力梯度D、构件长细比30、梁腹板的支撑加劲肋应设置在（C）A、剪应力最大的区段B、弯曲应力最大的区段C、上翼缘或下翼缘有固定集中荷载的作用部位D、吊车轮压所产生的局部压应力较大处31、配置加劲肋是提高梁腹板局部稳定的有效措施，当h0/t w＞170（235/fy）0.5时，下列哪项是正确的（C）A、可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋B、可能发生弯曲失稳，应配置纵向加劲肋C、可能发生剪切失稳和弯曲失稳，应同时配置横向加劲肋和纵向加劲肋D、不致失稳，除支撑加劲肋外，不需配置横向加劲肋和纵向加劲肋32、配置加劲肋是提高梁腹板局部稳定的有效措施，当150（235/f y）0.5＞h0/t w＞80（235/f y）0.5时，下列哪项是正确的（B）A、可能发生弯曲失稳，应配置纵向加劲肋B、可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋C、可能发生剪切失稳和弯曲失稳，应同时配置横向加劲肋和纵向加劲肋D、不致失稳，除支撑加劲肋外，不需配置横向加劲肋和纵向加劲肋33、配置加劲肋是提高梁腹板局部稳定的有效措施，当h0/t w＜80（235/f y）0.5时，下列哪项是正确的（D）A、可能发生弯曲失稳，应配置纵向加劲肋B、可能发生剪切失稳，应配置横向加劲肋C、可能发生剪切失稳和弯曲失稳，应同时配置横向加劲肋和纵向加劲肋D、不致失稳，除支撑加劲肋外，不需配置横向加劲肋和纵向加劲肋34、摩擦型与承压型高强螺栓的主要区别（D）A、构件接触面处理方法不同B、材料不同C、施加预拉力不同D、外力克服构件间摩擦阻力后为承压型高强螺栓，否则为摩擦型高强螺栓35、根据《钢结构工程施工质量验收规范》，焊缝质量检查标准下列叙述错误的是（A）A、一级焊缝只要求通过外观检查B、三级焊缝只要求通过外观检查C、二级焊缝要求在外观检查的基础上，用超声波检验每条焊缝的20％长度D、一级焊缝要求在外观检查的基础上，用超声波检验每条焊缝的全部长度36、残余应力对下列哪项无影响（B）A、结构或构件刚度B、静力强度C、轴心受压构件的整体稳定D、疲劳强度37、普通螺栓的受剪承载力设计值与下列哪项无关（A）A、螺栓孔的直径B、螺栓直径C、受剪面数D、螺栓抗剪强度设计值38、摩擦型高强螺栓受剪连接时的极限承载力为（C）A、螺栓剪面的抗剪承载力B、连接板件的孔壁承压承载力C、连接板件间的摩擦阻力D、连接板件净截面承载力39、角钢与钢板焊接连接，角钢的厚度为8mm，钢板厚度为12mm，角钢肢尖与板件间的侧面角焊缝焊脚尺寸h f为（B）A、5mmB、6mmC、8mmD、9mm40、角钢与钢板焊接连接，角钢的厚度为8mm，钢板厚度为12mm，角钢肢背与板件间的侧面角焊缝焊脚尺寸h f为（B）A、5mmB、8mmC、10mmD、12mm41、承压型高强螺栓可用于下列那些结构（C）A、直接承受动力荷载作用的结构B、承受反复荷载作用的结构C、承受静力荷载作用或间接受动力荷载作用的结构D、薄壁型钢结构42、摩擦型高强螺栓的抗拉承载力设计值（C）承压型高强螺栓的抗拉承载力设计值。
平台钢结构例题
第二章平台钢结构设计例题例2-1某平台钢结构，长30m ，宽12m ，高3m ，平台上作用均布活荷载标准值最大值为2/10m kN q lk =，铺板采用花纹钢板，钢材牌号为Q235。
（1）请进行结构平面布置；（2）对平台铺板进行设计；（3）并确定主次梁的计算简图。
（4.12.1==Q G γγ）解：一、结构布置如上图所示，次梁与主梁、主梁与柱、柱和基础间均采用铰接。
二、铺板设计（一）采用无肋铺板，铺板选用厚度t=6mm 的花纹钢板。
1、板计算简图板被主次梁划分为若干区格，区格长边尺寸6m ，短边尺寸1.5m ，单向板，沿板长边方向取1m 板带宽进行计算。
板面均布荷载标准值（面荷载）（包括板重）：2/5.10105.010006.05.78m kN q k =+=+×=板面均布荷载设计值（面荷载）（包括板重）：2/6.144.1102.15.04.1102.1006.05.78m kN q =×+×=×+××=板面均布荷载标准值（线荷载）：mkN q k /5.1015.10'=×=板面均布荷载设计值（线荷载）：mkN q /6.1416.14'=×=板计算简图如下图所示：q k'=10.5KN/mq'=14.6KN/m2、无肋铺板抗弯强度验算m kN ql M .11.45.16.14818122=××==2226/215/83.570610002.161011.4m N f m N W M x x ==××××==≻γσ抗弯强度不满足要求。
3、挠度验算mm mm EI l q k 10150/1500][66.18612610001006.238415005.10538453544max ===××××××==ωω≻挠度验算不满足要求，考虑采用有肋铺板。
第七章平台钢结构设计
件(栏杆、楼梯等）组成，形成一个空 间不变体系。 二、用途 操作平台、检修平台、走道平台等 主要用于工业建筑
面 板
次梁 主梁
柱
支撑
上海东卫消防钢结构平台
上海奉贤电厂钢结构平台
上海贝莎时装钢结构平台
第7－1节 平台钢结构布置
qb/s 22.013 1.2 0.435 22.535 kN / m
M
/
x ,max
1 8
qb/s
l2
1 22.535 62 8
101.41kN.m
V 22.5356/ 2 67.61kN.m max
第7-3节 平台梁设计
2.截面验算：
M x,max
f
101 .41106 1.05 508 .2103
M x,max
f
99.056 106 1.05 215
438 .8mm3
查型钢表试选I28a
Wx 508.2mm3, 43.47kg / m, Ix 7115cm4
Sx 292.7cm3,tw 8.5mm
第7-3节 平台梁设计
2.截面验算：
qbsk 6.338 1.5 / 0.6 0.435 16.28kN / m
一）确定截面尺寸 1.截面高度 容许最大高度hmax 容许最小高度hmin 经济高度he
he 7 3 Wx 30 (cm)
hmin≤h≤hmax, h≈he
焊接梁截面
第7-3节 平台梁设计
7.3.2（2） 焊接组合梁设计步骤总结
均布荷载作用下简支梁的最小高度hmin
第7-3节 平台梁设计
第7－2节 平台铺板设计
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。
钢结构设计原理例题
h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mm mm t h fm sx 77.51==,取h f =6mm 取盖板截面为260⨯6mm 2,则端缝承载力为 wt f e f B h b N ⨯⨯⨯=21 查表1－4得fwt =160 N/mm2则 kN N 8.42631616022.167.026021=⨯⨯⨯⨯⨯= 接缝一侧一条焊缝需要长度 ()mm f h N N L wt f W 58616067.0410975.40955067.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=取L W =60mm.则盖板全长为：mm L L W 130********=+⨯=+⨯=3-3．图3-73所示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工字对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ⋅=2500，V=500KN ，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准，试验算拼接焊缝强度。
（提示：剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M II M w w =）解：查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯=431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯=验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.4867393601440002500 2246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=⨯⨯==τ满足验算折算应力222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =⨯<=⨯+=+τσ满足要求3-4．图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴拉力设计值kN N 300=，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。
钢结构考试试题及答案
钢结构考试试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 以下哪种材料不属于钢结构常用的材料？A. 钢管B. 钢筋C. 钢板D. 钢筋混凝土答案：D2. 在钢结构设计中，以下哪个因素不需要考虑？A. 钢材的力学性能B. 结构的几何尺寸C. 结构的使用功能D. 结构的美观性答案：D3. 以下哪种连接方式不属于钢结构的主要连接方式？A. 高强度螺栓连接B. 焊接连接C. 铆接连接D. 摩擦型连接答案：D4. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的抗拉强度？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案：B5. 以下哪个因素不会影响钢结构的稳定性？A. 钢材的弹性模量B. 结构的截面尺寸C. 结构的长度D. 结构的重量答案：D6. 以下哪种情况下，钢结构需要采取防火措施？A. 钢材厚度小于6mmB. 结构跨度大于12mC. 结构高度大于24mD. 结构所在环境温度超过200℃答案：D7. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的塑性？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 断面收缩率答案：C8. 以下哪种连接方式适用于高强度螺栓连接？A. 摩擦型连接B. 张拉型连接C. 压缩型连接D. 焊接连接答案：A9. 以下哪个因素会影响钢结构的疲劳寿命？A. 钢材的强度B. 结构的应力水平C. 结构的焊接质量D. 结构的使用环境答案：B10. 在钢结构设计中，以下哪个参数表示钢材的冲击韧性？A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 延伸率D. 冲击功答案：D二、填空题（每题3分，共30分）11. 钢结构的设计原则包括：安全性、可靠性和______。
答案：经济性12. 钢结构的连接方式主要有焊接连接、高强度螺栓连接和______。
答案：铆接连接13. 钢结构的稳定性包括局部稳定性和______。
答案：整体稳定性14. 钢结构的防火措施包括：选用防火涂料、增设防火隔离层和______。
答案：提高钢材的防火性能15. 在钢结构设计中，屈服强度、抗拉强度和______是衡量钢材力学性能的主要参数。
钢结构例题第五章
【5.1】有一工作平台，如图5.1所示。
其梁格布置尺寸见图5.6，平台承受板的自重为3.5 KN/㎡，活荷载为9.5 KN/㎡（标准值），次梁采用热轧普通工字钢，其规格为I40a ，材料是Q235，平台铺板于次梁连牢。
试验算次梁的强度和刚度。
【解】：由题意知，次梁承受3.0 m 宽度范围的平台荷载作用，从附表F.4中查出型钢I40a 的自重为67.6 kg/m ，即0.662 KN/m 。
次梁承受的荷载为（恒、活M m ax =8/2ql =50.44×26/8 KN ·m=226.98 KN ·mV m ax =2/ql =50.44×6/2 KN=151.32 KN查附表 F.4，型钢I40a 的截面特征参数：Ix=21700×104㎜4,W x =1090×103㎜3，S X =636×103㎜3，h=400㎜， b=142㎜，t=16.5㎜， t w =10.5㎜,r=12.5㎜。
(1) 强度验算 1）抗弯强度：最大正应力发生在次梁跨中截面，得=m ax σx W x m ax M γ=3610109005.11098.226⨯⨯⨯N/㎜2=198.3 N/ ㎜2〈 f=215 N/ ㎜2 2） 抗剪强度：按次梁与主梁叠接，则最大剪应力发生在次梁端部截面，得w X x t I S V ⋅⋅=max maxτ=5.101021700106361032.151433⨯⨯⨯⨯⨯ N/ ㎜2=42.2 N/ ㎜2〈 f v =125 N/ ㎜2 2）梁支座处局部承压强度：设主梁支承次梁的长度a=80㎜,不设置支承加劲肋，则应计算支座处局部承压应力。
r t h y += =(16.5+12.5)㎜=29㎜ y z h a l 5.2+==(80+2.5×29)㎜=152.5㎜5.1525.101032.1510.13max⨯⨯⨯==zw c l t V ψσ N/ ㎜2=94.5 N/ ㎜2 〈 f=215 N/ ㎜2 该次梁没有弯矩和剪力都同时较大的截面，虽然支座处的剪力和局部承压应力都较大，但弯应力σ=0，故不再计算折算应力。
钢结构设计 练习题及答案
试问，柱截面的压应力设计值（ N mm2 ）？（20 分） 解：依据《钢结构设计规范》GB 50017- 2003 表 5.1.2- 1，截面对 x 轴 y 轴均属于 b 类。 表 5.1.2-1 轴心受压构件的截面分类(板厚 t<40mm) 截 面 形 式 对x轴 对y轴
1 2he
式中
VS f I
w F l ≤ ff f z
2
2
（7.3.1)
Sf—所计算翼缘毛截面对梁中和轴的面积矩；
I—梁的毛截面惯性矩。
公式(7.3.1)中，F、ψ 和 l z 应按 4.1.3 条采用；β f 应按 7.1.3 条采用。 注：1 当梁上翼缘受有固定集中荷载时，宜在该处设置顶紧上翼缘的支承加劲肋， 此时取 F=0。 2 当腹板与翼缘的连接焊缝采用焊透的 T 形对接与角接组合焊缝时， 其强度可不计算。
y
查规范表 C-2，得到 φy=0.575
f
N 58.7 103 19.4 N/mm2 helw 0.7 6 2 360
N 307.6 103 69 N/mm2 2 y A 0.575 77.6 10
-3-
4 4
1. 在竖向荷载作用下，次梁承受的线荷载设计值为 25.8 kN m （不包括次梁自重） 。试问， 强度计算时，次梁的弯曲应力值？（20 分） 解：考虑次梁自重后的均布荷载设计值： 25.8+1.2×0.243=26.09kN／m 次梁跨中弯矩设计值：
1 1 M= ql 2 26.09 4.52 66.04 kN·m 8 8
立柱 次梁 立柱：H228x220x8x14 焊接H型钢 A=77.6× 102mm2 Ix=7585.9× 104mm4,ix=98.9mm 1 2 主梁 Iy=2485.4× 10 mm ,iy=56.6mm 主梁：H900x300x8x16 焊接H型钢 A=165.44× 102mm2 Ix=231147.6× 104mm4 Wnx=5136.6× 103mm3 主梁自重标准值g=1.56kN/m a) 柱网平面布置 H900x300x8x16 H300x150x4.5x6
土木类专业钢结构课程设计例题工作平台梁格体系设计设计
土木类专业《钢结构》课程设计例题工作平台梁格体系设计一、设计资料1 .结构型式一工作平台尺寸为15m x 12m，次梁跨度为6米，次梁间距2.5米，预制钢筋混凝土铺板焊于次梁上翼缘•平台永久荷载(不包括次梁自重)为8.5KN /m2,荷载分项系数为1.2 ,活荷载为20KN/m2,荷载分项系数为1.4 .主梁跨度为15米。
(若考虑次梁叠接在主梁上，其支承长度a=15 cm^ 44MJ )。
2 .材料钢材：Q235焊条：E43，手工电焊，普通方法检查；3 .规范《钢结构设计规范》(GB50017-2003)二、设计内容1•结构布置要求拟出合理的结构布置方案，并扼要说明选型的理由与根据，按比例绘出结构布置简图。
(1) 梁格的型式(2) 主梁型式(3) 次梁型式及数目(4) 梁格的连接形式2•次梁设计(1) 次梁的荷载和内力计算(2) 次梁截面选择(3) 次梁截面验算(包括强度、稳定，局部承压及刚度验算)3•主梁设计(1) 主梁的设计荷载和内力(2) 主梁截面设计及验算(3) 主梁截面改变及验算(4) 主梁翼缘焊缝设计(5) 腹板加劲肋设计二、《钢结构》课程设计计算(一)结构布置—6(二)次梁设计:设计数据：/门価"1次梁的荷载及内力均布荷载设计值：沪(12x8芍十14x 2^x25= 955KNfm最大弯矩：M x =-,gi" =-x95_5x6" = 42975K7VJK2、初选截面105x215选用I 50 b,氏二1 舛2Jem[右=48556OH47J =139J5cm\r = 14IWBg x- JWJliy/m=]60mm,t =2(bnm3、强度验算：(1)正应力验算：次梁自重弯矩:(2)剪应力验算:支座剪力:160-14-1M2x20=3J <137235/235人二］05M^M X__(429 75 +5 9)x10*7^~ L05X1M22XM)1=ITiANimn2 </ = 21W/imw3(3)次梁承受均布荷载作用， 其上翼缘没有局部集中荷载作用，可不验算局部压应力,但考虑次梁叠接在主梁上，应验算支座处腹板局部压应力。
(整理)钢结构设计原理例题
按构造要求确定焊角高h f 为h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm取盖板截面为260⨯6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ⨯⨯⨯=21 查表1－4得fw t =160 N/mm2则 kN N 8.42631616022.167.026021=⨯⨯⨯⨯⨯= 接缝一侧一条焊缝需要长度()mm f h N N L wt f W 57516067.0410975.40955057.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=取L W =60mm.则盖板全长为： mm L L W 130********=+⨯=+⨯=3-3．图3-73所示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ⋅=2500，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准，试验算拼接焊缝强度。
（提示：剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M II M ww =）解：查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯=验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.48673936014400025002246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=⨯⨯==τ满足验算折算应力222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =⨯<=⨯+=+τσ满足要求3-4．图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴拉力设计值kN N 300=，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。
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。
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第二章平台钢结构设计例题
例2-1某平台钢结构，长30m ，宽12m ，高3m ，平台上作用均布活荷载标准值最大值为2
/10m kN q lk =，铺板采用花纹钢板，钢材牌号为Q235。
（1）请进行结构平面布置；（2）对平台铺板进行设计；（3）并确定主次梁的计算简图。
（4.12.1==Q G γγ）
解：一、结构布置如上图所示，次梁与主梁、主梁与柱、柱和基础间均采用铰接。
二、铺板设计
（一）采用无肋铺板，铺板选用厚度t=6mm 的花纹钢板。
1、板计算简图
板被主次梁划分为若干区格，区格长边尺寸6m ，短边尺寸1.5m ，单向板，沿板长边方向取1m 板带宽进行计算。
板面均布荷载标准值（面荷载）（包括板重）：
2
/5.10105.010006.05.78m kN q k =+=+×=板面均布荷载设计值（面荷载）（包括板重）：
2
/6.144.1102.15.04.1102.1006.05.78m kN q =×+×=×+××=板面均布荷载标准值（线荷载）：
m
kN q k /5.1015.10'
=×=
板面均布荷载设计值（线荷载）：
m
kN q /6.1416.14'=×=板计算简图如下图所示：
q k
'=10.5KN/m
q'=14.6KN/m
2、无肋铺板抗弯强度验算
m kN ql M .11.45.16.148
18122=××==222
6/215/83.570610002.161011.4m N f m N W M x x ==××××==≻γσ抗弯强度不满足要求。
3、挠度验算
mm mm EI l q k 10150/1500][66.18612
610001006.238415005.10538453544max ===××××××==ωω≻挠度验算不满足要求，考虑采用有肋铺板。
（三）有肋铺板设计
板底设钢板加劲肋，间距0.5m ，加劲肋截面高度取80mm ，厚度取5mm
，如下图所示：
1、带肋铺板计算
铺板区格长短边之比b/a=1.5/0.5=3＞2.0，由表（2-1）得：
m
kN qa M .456.05.06.14125.022max =××==α抗弯强度验算：
2
226/215/33.636
10002.1610456.0m N f m n W M x x ==××××==≺γσ抗弯强度满足要求。
挠度验算：
mm mm Et a q k 33.3150/500][1.261006.2500105.101422.03
54334max ===×××××==−ωβω≺挠度满足要求。
2、加劲肋的计算q k =5.288KN/m
加劲肋计算简图和截面如上图所示，跨度为1.5m ，计算截面考虑部分铺板参与工作，铺板计算宽度为mm t 18030=。
（1）荷载计算：
加劲肋自重标准值：0.08×0.006×78.5=0.03768KN/m
加劲肋上作用均布线荷载标准值（包括自重）：
m
kN q k /288.503768.05.05.10=+×=加劲肋上作用均布线荷载设计值（包括自重）：
m
kN q /345.72.103768.05.06.14=×+×=（2）内力计算加劲肋跨中最大弯矩设计值：m kN M .066.25.1345.78
12max =××=加劲肋支座处最大剪力设计值：kN V 509.55.1345.721max =××=
（3）截面特性计算截面形心位置：mm y c 23.166
8061804668036180=×+×××+××=截面惯性矩：()()42323873680408.6968068012
132.1661806180121mm I =−××+××+−××+××=（4）加劲肋强度计算抗弯强度:
2
26/215/55.137873680
2.177.6910066.2mm N f mm N W M nx x ==×××=≺γ223/125/35.156
8736802/77.69677.6910509.5mm N f mm N It VS v ==×××××=≺加劲肋强度满足要求。
（5）加劲肋刚度验算
mm w mm EI l q w x k 10150
1500][94.187********.23841500288.553845544===×××××==≺刚度满足要求。
三、次梁计算简图
次梁与主梁铰接，以下图中红色次梁为对象，确定其计算简图。
加劲肋每平米自重（标准值）=2
/07.06
6116006.008.05.78m kN =×××××故作用于次梁上的由板和加劲肋传来的荷载为：
面荷载标准值：2
/57.107.05.10m kN q k =+=面荷载设计值：2
/68.142.17.06.14m kN q =×+=线荷载标准值：m
kN q k /86.155.157.10'
=×=线荷载设计值：m
kN q /02.225.168.14'=×=次梁计算简图如下所示：
q k =15.86KN/m
四、主梁计算简图
主梁与柱铰接，以上图中红色主梁为对象确定主梁计算简图，如下所示：
假设次梁每米自重标准为k g ，则作用于主梁上的集中荷载为：)
(613.95665.157.10KN g g P k k k +=×+××=)(2.712.1322.1665.168.14KN g g P k
k +=××+××=。