钢结构设计计算题汇总13页word

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

强度设计值2N/mm 160=w f f ）

2、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 ，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 ② 计算焊缝截面几何特征值：

③ 计算焊缝强度

查附表得2/185mm N f w

t = 2/125mm N f w v =

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

t1=6mm hfmax

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 每条焊缝的长度为： 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 （设计值），计算长度10,5ox oy l m l m ==，截面为焊工字形，尺寸如图

所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，容许长细比[]150=λ。要求：

（1）验算整体稳定性 （2）验算局部稳定性

2、两端为铰接的轴心受压柱，柱长为5m ，如图所示，在柱长一半处设有侧向（弱轴x 方向）支撑，该柱承受的轴心y 压力设计值N ＝1800KN ，容许长细比[λ]=150，采用热轧工字钢Ⅰ56a ，

A =135cm 2，i x ＝22.0cm ，i y =3.18cm ，钢材为Q235，f ＝215N/mm 2。

验算此支柱的整体稳定和刚度。 满足

x400y 1

x

y

y

400

200

200

20

20

10

20.1

x 1

x 1

y 1

20a

3、两端为铰接的轴心受压柱，柱长为9m，如图所示，在两个三分点处均有侧向（x方向）支撑，该柱承受的轴心压力设计值N ＝400kN，容许长细比[λ]=150，采用热轧工字钢Ⅰ25a，钢材为Q235，试验算柱的稳定性。（截面对x轴为a类截面，对y 轴为b类截面，f＝215N/mm2）。

热轧普通工字钢的规格和截面特征

型号

尺寸(mm) 截面积A

（cm2）

i x

(cm)

i y

(cm)

h b

25a 250

116 48.541 10.2 2.40 a类截面轴心受压构件的稳定系数Φ

λ（f y/2350 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2500

2500

x x

1－1

b 类截面轴心受压构件的稳定系数Φ

4#、如图所示支架，支柱的压力设计值kN 1600=N ，柱两端铰接，钢材为Q235（2

mm N 215=f

），容许长细比[]150=λ。截面无孔眼

削弱。支柱选用焊接工字形截面，已知面积

）1/2

70

0.839

80

0.783

90

0.714

λ

（f y /235）1/2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

110

0.493

120

0.437

130

0.387

x

x

3000

3000

3000