钢结构设计计算题汇总
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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 62002102401=⨯⨯≥取t1=6mm
(2) 计算焊缝
按构造要求确定焊角高度hf
t1=6mm hfmax ①若只设侧面角焊缝,则每侧共有四条焊缝,每条角焊缝长度为 取 mm 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 1x y y 400200 20020 201020.1 x 1x 1y 120a