钢结构计算题.docx
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钢结构计算题
三、填空
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翎钉
13.高强度螺栓连接
14.粗制螺栓
15.角焊缝
16.斜缝
17.局部焊透
18.斜角角焊缝
19.剩余变形
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
48卷扬式
49水头的大小
50.闸门的尺寸
.六、计算题〔本大题共2小题,每题10分,共20分〕
如下图的角钢截面为2/100X12与厚度14mm的节点板用角焊缝相连,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
尺寸八门12mm；肢尖焊角尺寸hf210mm.等肢角钢的内力分配系数为：
k1=0.7,k2=0.3〕
解：
肢背焊缝长度为:
取lw1=15cm〔大于8hf181.29.6cm〕
肢尖焊缝长度为：
lk2N0.3460103
w220.7hf2ffw20.710160101
取lw2=9cm〔大于8hf281.08.0cm〕〔1分〕
2.某桁架腹杆设计内力N=-430kN〔压力〕,l0x=l0y=250cm,选用2/100X80X10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.
解：
查表ix3.12cm〔相当于表上iy〕,iy3.61cm〔考虑了节点板厚度12mm〕,
f=215N/mm2
截面面积为：
A=2X17.2=34.4^m2
查表得:
取min
l0x
10y
%80.13
3.12
250
——69.25
3.61
0.687、y0.756
0.687
验算杆件的稳定性:
3
43010
___2
minA0.68734.4102
__2.一2
181.95N/mmf215N/mm
满足稳定性要求
3.等截面简支焊接组合梁的整体稳定性和弯应力强度验算.已
知：
l=6m,Mmax=370KN.m,材料Q235,f=215N/mm2,Ix=6604cm4,I
y=2091cm4,11=1613cm4,I2=478cm
y轴的贯性矩〕
解：
l1/b1=600/24=25>13
也驷上0.557
4〔I1、I2分别为受压翼缘和受拉翼缘对
需进行稳定计算
所以
iy
b1h24
62.8
0.2〔1分〕
0.73
241.4
Wx
ab
0.830
0.180.557
161.460
2091
1i600
iy
Ix
4.48
y1
Ii
I1I2
0.8〔2ab
4320
133.92
b进行修正
0.830
0.8104cm2〔1分〕
4.48cm〔1分〕
133.9〔1分〕
66043
2091
1613
2091
2350cm3〔1分〕
0.771〔1分〕
1〕0.8〔20.7711〕0.434
10462.8
2350
1133.91.4
4.462.8
〔1分〕
0.4340.9130.6〔1
b1.07港1.07
b
些0.761
0.913
〔1
Mmax37010222
吧20.7kN/cm207N/mm
bWx0.7612350
一-2
f215N/mm
〔平安〕
最大弯应力：
Mmaxmax_.
W.
xmi
2
3701034.722
18.5kN/cm185N/mmf
1.0566043
215N/mm2〔安
全〕〔1分〕
4.计算焊接工字形等截面简支梁的整体稳定系数
梁长6m,材料
Q235,双轴对称,跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘,腹板选用〔截面〕-800X8,翼缘选用〔截面〕-280X12,Ix=144900cm4,Iy=4390cm4?
解：
：
梁长1i=600cm,翼缘厚t1=1.2cm,梁高h=80+2X1.2=82.4cm
l1t16001.2
卫0.3122.0
b1h2882.4
fy=235N/mm2〔1分〕
梁的整体稳定系数为:
4320Ah
bbjWx
1yt1
4.4h
235
fy
〔2分〕
4320
0.7862
103.732
131.282.4
3517
1103.731.2
4.482.4
235
235
1.026〔2分〕
因b0.6
所以要对b进行修正,得:
b1.07
0.282
0.282〃八、
1.070.795〔1分〕
1.026
5.验算图示焊接工字形等截面简支梁的整体稳定.：
采用钢材
Q345钢,
梁跨度L=6m,跨中无侧向支承,集中荷载作用在上翼缘.
Mmax5433kNm,max
Ix=cm4,Iy=28395cm4,fy=325N/mm2〔Q345钢材厚度大于16mm时〕.
解：
由于%6.%413.613
故须验算梁的整体稳定性.查表：
1也
bih
60020.1662
44164
0.730.180.730.18
0.166
0.76〔1分〕
24421601.2368
2cm
〔1分〕
iy
1A
28395
368
8.784〔1分〕
由题:
1i
Ix
ymax
600
8.784
68.3〔1分〕
1564336
82
19077.27
3cm
〔1分〕
_2
fy325N/mm
、查表:
梁的整体稳定系数为:
4320-Ah
-r21
Wx
yt
235
4.4h
0.76
fy
〔2分〕
由于b
0.6需要修正
b1.070.282/
1.07
0、f295N/mm2
4320368164
2
68.319077.27
168.32
4.4164
235
——1.638
325
0.282/1.6380.898〔1分〕
验算梁的整体稳定性:
〔2分〕
所以稳定性不符合要求
6.有一焊接连接如下图,钢材为Q235钢,焊条采用E43系列,角钢为2/100X8,采用手工焊接,承受的静力荷载设计值N=600kNo试计算两侧面所需角焊缝的长度.
【解】该角焊缝为侧面角岸缝.设肢背焊缝受力为M,肢尖好缠受力为电,干是;
Nj=felN=Of7x600=420kN,/V2^
由式
得到肢背焊缝的所需长度
1->NL42nMi0]
'sN-"38mtti
实际施焊长度为
产EL+2%=234,38+2乂8:
250.菊mm,取L=25lmm
同样,肢尖
2=W2+2为『=133,931-2x6=145.93mm,取l2-146mm口
7.
所示连接,尺寸为tnnlt受静载拉力尸=13CkN,打=ICmm,钢材为A3F,
门驾婢条万工岸,力T种用於.试计算焊缝强度,并指出焊缝最危险点的位置.
如仅将P变为压力,最不利点位置和应力大小有无变化
将外力P向焊缝截面的形心简化,得N=P=133kN.M=F*e=130X10=l300
kN,皿n,由N和河作用在岸健中产生的应力为：
N=_13〞10L
2X0.7ftR广?
M677xIOX（11Q-\0）
=55*7N/mms
__6X]3®X咆
2X0,7X10X（110—16P
用点应力最大;
打=/4〞=92・9+55.7=148.6N/mnr
〔每式2分,共6分〕
Tf=0
将最危险点A点的应力代入强度条件：
J缶F疗
得仃£1.22"
即148.6N/mmYL22X160N/nm/—19邑2N/mm\
满足强度要求.
当F变为压力时「乃为乂点最不利,且应力数值不变,仅仅改变了方向.
〔每式2分,共4分〕
8.如下图连接集中荷载P=100KN勺作用.被连接构件由A3钢材制成,焊条为
T422型.焊缝厚度〔焊脚尺寸〕：
|『=8mm,N/mm
试验算连接焊缝的强度能否满足要求.
解：
将外力P向焊缝形心简化,得:
l「HF=10CkN
M=Pr=30000kN,mm
由炉产生:
100X103
2X0,7X8刀40二16?
由M海生:
=105・7N/mm
—-i—ss=
2X57/i/1^2X0.7X8X（400—10）!
代人强度条件:
M〔缶叶…,强度满足要求.
斗蜉"+2,"=8仇6N/mmz
L乙乙
8.
〔2分〕
〔2分〕
解:
〔2分〕
〔1分〕
〔3分〕
〔1分〕
〔2分〕
〔1分〕
〔1分〕
〔1分〕
11、如图1所示角钢两边用角焊缝与柱相连,钢材用Q345B焊条E50手工焊,静力荷载设计值F=390kN,请确定焊角尺寸〔转角处绕焊2hf,可不计对焊缝计算的长度的影响〕.
f
w_2
f=200N/mm
19/23
〔1分〕
〔2分〕
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