《钢结构复习题集全部.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构复习题集全部.pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 1、如图所示两截面为14x400 的钢板，采用双盖板和 C 级普通螺栓连接，单盖板厚度为7mm。螺栓为 M22，螺栓孔径 d0=24mm。2140mmNfbv，2305mmNfbc；钢材为 Q235，承受轴心拉力设计值 N700KN。试验算此连接。解：单个螺栓抗剪承载力设计值：22222140106.444bbvvvdNnfkN 单个螺栓承压承载力设计值：22 14 30594bbccNdtf kN 连接一侧所需螺栓数目为 12：min,minbbbvcNNN94 kN F=min12bN1127.3 kN700 kN 验算连件的净截面强度。连接钢板在截面受力最大的 N,连接盖板则是截面33
2、受力最大也是 N，但是因两者钢材、截面均相同，故只验算连接钢板。210()(400424)144256nAbn d tmm 322700 10164.52154256nNNNfmmmmA 满足要求 2、图示双角钢与节点板三面围焊缝连接，受静态轴心拉力 N，角钢为 21258010 长肢相拼，焊脚尺寸 hf=8 mm，钢材为 Q235，焊条 E43 型，手工焊；肢背焊缝实际长度1l=300 mm，焊缝力分配系数1K=0.65，2K=0.35，正面焊缝的强度增大系数f=1.22，角焊缝强度设计值wff=160 N/mm2。试确定此连接能承受的最大静力荷载设计值 F 及肢尖焊缝的长度2l。（15 分
3、）解：由题意得 3125wlmm 正面焊接：332 0.7wfwffNhlf 22 0.7 81251.22 160/mmmmN mm=273.3kN 肢背侧焊缝：112 0.7()wfffNh lhf 22 0.7 8(3008)160/mmmmmmN mm=523.26 kN 又 311 2NNk N 31127328052326022 0.65NNNK1015.24 kN 322 2NNk N=218693N （3 分）22221869381228130220.78160WfWefNlhhfmm 3、如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝 T 形连接，hf8mm，其它尺寸已在图中给出，钢板
4、承受一个斜向拉力 F500 kN 的作用（静力荷载），钢材 Q235B，焊条 E43 系列，2/160mmNfwf。面积 A=4300mm2，抵抗矩 W=2.75105mm3。试验算此连接能否满足强 度要求。22fwffff 工字形柱 8 F 3 4 5 200 200 50 解：力系分解：水平轴心力 KNFN30053500sin 剪力 KNFV40054500cos 弯 矩 mmKNFeM150005053500sin 在水平轴心力作用下：2/75.698.4300300000mmNANNf 在弯矩作用下：25/50.54107525.2100015000mmNWMMf 在剪力作用下：2/
5、00.938.4300400000mmNAVVf 所以：160/9.13700.9322.150.5475.6922222wfVffMfNffmmN 4、如图所示的两端铰接且在中点有侧向支撑的轴压柱。钢材为Q235，截面无削弱，静载轴力设计值N=1600kN，柱为焊接工字型截面，翼缘为焰切割边（=150，对、x x、y y 轴均属b 类截面）。已知A9000mm2，Ix=1.325108mm4，Iy=3.65107mm4。试对该支柱进行截面验算。（注：长细比计算精确到小数点后一位）（15分）。0235(250.1)wyhtf 235(100.1)ybtf 解：1）刚度验算 xxIiA121.3
6、mm yyIiA63.7 mm 600049.5 121.3oxxxli 300047.1 63.7oyyyli 2)整体稳定性验算：因为截面对 X 轴、Y 轴属 b 类截面，用x查附表得 0.8582x 32221600 10207.2/215/0.858290 10 xNN mmfN mmAmm 满足要求 3)局部稳定验算：max(2508)23523528.6(100.1)(100.149.5)1514235ybtf max25023523531.25(250.5)(250.5 49.5)508235owyhtf 满足要求 4)截面无孔洞削弱，故不进行强度验算。例、竖立钢板用角焊缝连接于
7、钢柱上的焊缝计算（拉、剪）条件：图 5.5.16 所示，一竖立钢板用有 钢柱上。已知焊缝承受的静态斜向力 N=280N（设 计值），60，角焊缝的焊脚尺寸fh8mm，mmlw155，钢材为 Q235B，手工焊，焊条 E43.要求：验算直角角焊缝的强度 答案：查表得2160mmNfwt 1）解法 1 将 N 力分解力垂直于焊缝和平行于焊缝的分力，即 kNNNx5.2422328060sin kNNNy1402128060cos 23155)82155(87.02105.2422mmNlhNwexf 2390)82155(87.02101402mmNlhNweyf 焊缝同时承受f和f作用，可用规式
8、（7.1.3-3）验算 222222160156)90()22.10155()()(mmNfmmNwffff 例、角钢和节点板连接计算（两边侧焊连接）条件：如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊 焊缝连接，N667kN（静载设计值），角钢为101002L，节点板厚度为 10mm，钢材为Q235，焊条为 E43 型，手工 焊。要求：试确定所需焊缝的厚度和施焊长度 答案：角焊缝的强度设计值2160mmNfwf 2min,5105.1mmhf 角钢肢尖处 mmhf89)21(10max,角钢肢背处 mmhf12102.1max,角钢肢背、肢尖都取mmhf8（角钢肢背和肢尖可采用相同的焊脚尺寸，也可使肢背
9、的焊脚尺寸比肢尖的大 2mm）。kNNkN9.4666677.011 kNNkN1.2006673.022 所需焊缝计算长度为 mmfhNlwffw261)16087.02(109.4667.02311 mmfhNlwffw112)16087.02(101.2007.02322 侧面焊缝实际施焊长度为 27716261211fwhll，取 280mm 12816112222fwhll，取 130mm 例 4、角钢和节点板连接计算（三面围焊连接）条件：图 5.5.20 所示角焊缝与连结板的三面围焊连接中，轴心力设计值N=800Kn(静力荷载)，角钢为 2L1107010（长肢相连），连接板厚度为
10、 12mm，刚才 Q235，焊条 E43 型，手工焊。要求：试确定所需焊脚尺寸和焊缝长度。答案：设角钢肢背、肢尖及端部焊脚尺寸相同，取 mmhf8;由规表 3.4.13 查的角焊缝强度设计值wfh160Nm。端缝能承受的里为：kNfbhNwfff24016022.111087.027.023 肢背和肢尖分担的力为：kNNNKN400224080065.02311 kNNNKN160224080035.02322 肢背和肢尖焊缝需要的实际长度为：mmhfhNlfwff231816087.02104007.02311 取 235mm mmhfhNlfwff97816087.02101607.023
11、22 取 100mm 例、角钢和节点板的搭接连接（用螺栓连接 条件：有一角钢和节点板搭接的螺栓连接，钢材为 Q235BF 钢。承受的轴心拉力设计值计值5109.3N（静载）。采用 C 级螺栓，用60902L的角钢组成T 形截面（见图 5.5.33），截面积22120mmA。要求：确定螺栓数量和布置 答案：1.栓直径确定 根据在角钢上设置螺栓的构造要求，在角钢60902L上的栓孔最大开孔直径为 23.5mm，线距 e=50mm。据此选用 M20 螺栓，孔径为mmd5.210。端距为 45mm 中距（螺距）为 65mm 螺栓数目确定：一个 C 级螺栓受剪承载力设计值bN为 kNNfdnNbvvbv
12、92.878792014042014.32422 kNNtfdNbcbc61610003051020 NNNNcvbvb61000,min 所需螺栓数目 n 为 4.661000)5.211503901.1(109.35bNNn个 取 7 个 螺栓布置如图 5.5.33 所示。7 个螺栓 6 个空 mmdmml5.3225.21151539065601 故螺栓的承载力设计值应乘以折减系数为 7.0979.05.211503901.11501.101dl 得所需螺栓数为 6.661000)5.211503901.1(109.35bNNn个 所以取 7 个螺栓满足螺栓抗剪要求。3.构件净截面强度验
13、算 mmtdnAAn1862265.211212001 2252155.2091862109.3mmNfmmNAnn 所以该连接按 M20，mmd5.210，7 个螺栓如图布置满足要求。例、工形截面柱的刚度、整体稳定验算 条件：两端铰接轴心压杆所受的轴向压力设计值 N=500kN，柱的高度为 6m，设在 x 平面柱高为 4.5m 处有支撑系统以阻止柱的侧向位移，柱截面为焊接工字形翼缘为轧制边，尺寸如图 5.3.8 所示，钢材为 Q235。要求：验算整体稳定性 答桑：根据题意可知mlmlyx5.4,600。l）计算截面特征值。毛截面面积：2566.0201222cmA 截面惯性：4335255)
14、204.212222(121cmIx 431775122212cmIy（忽略腹板）截面回转半径：cmAIixx68.9565255 cmAIiy68.9565251 2）柱的长细比和刚度验算。15098.6168.96000 xxxil 15093.7163.54500yyyil 3）整体稳定验算。根据截面组成条件，从规表 5.1.-1 知，对 x 轴属 b 类，对 y 轴属 c 类，查规表 C-2，C-3 得：796.0)6098.61(6065780.0807.0807.0 x 578.0)7593.79(7580780.0610.0610.0y 2232155.1545600578.01
15、0500mmNfmmNANy 满足要求。例题、验算实腹柱腹板和翼缘的局部稳定。答案：腹板高度mmh2500，厚度mmtw8；长细比4.50，腹板局部稳定 43.41345235)4.505.025(235)5.025(25.3182500ywfth 翼缘局部稳定性按规公式（5.4.1-1）4.12345235)4.501.010(235)5.010(08.10122/)8250(yfth 腹板和翼缘的局部稳定均能得到保证。例、条件：某轴心受拉构件的受力情况和截面尺寸见图5.4.3，承受的静力荷载设计值为 N1000kN，钢材为 Q235A，构件截面无削弱。要求：确定能承受的最大荷载 F 答案：截面特性为 A 2241.4800.8=131.22cm 4325.14544912/808.0)4.1218021(4.1242cmIx 33.35134.41/5.145449)4.140/(cmIWxx。构件的最大弯矩为)(6mkNFMx。由规式（5.2.1）有 mkNWANfMnxxnx0.512103.351305.1)102.1311000215()(3 kNMFx3.856/即横向荷载 F 的最大值为 85.3kN。