钢结构设计原理的计算题试题(库)文档

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1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度(说明验算点)。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-A•F。手工焊,焊条E43型。ffw=160N/mm2,ftw=185N/mm2,fvw=125N/mm2。

2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。图中荷载为静力荷载设计值,高强螺栓为8.8级M20,预拉力P=110KN,被连接板件钢材Q235-A•F(=125N/mm2,=215N/mm2),板件摩擦面间作喷砂处理(μ=0.45)。

3.某简支梁截面如图所示,梁的跨度为6m,荷载为静力荷载设计值,试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求(腹板判定是否需设加劲肋,如需设加劲肋,请按构造要求设置加劲肋,并画出加劲肋的布置图)。梁采用Q235-A钢材,fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。

4.某压弯构件截面如图所示,荷载为静力荷载设计值,试验算整体稳定是否满足要求。材质:Q235-A钢材,fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2,E=2.06×105N/mm2。

;0.7572;平面内稳定验算:

平面内稳定验算:;0.6309;

1.试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-A• F。手工焊,焊条E43型。ffw=160N/mm2,ftw=185N/mm2,fvw=125N/mm2。

2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度(不需验算连接板的强度)。图中荷载为静力荷载设计值,高强螺栓为10.9级M20(孔

d0=21.5mm),预拉力P=155kN,被连接板件钢材Q235-A• F(=125N/mm2,=215N/mm2),板件摩擦面间作喷砂处理(μ=0.45)。

3.某简支梁截面如图所示,梁的跨度为6m,所受荷载为静力荷载设计值,试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求(腹板判定是否需设加劲肋,如需设加劲肋,请按构造要求设置加劲肋,并画出加劲肋的布置图)。梁采用Q235-A钢材,

fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。

4.某压弯构件截面如图所示,荷载为静力荷载设计值,试验算整体稳定是否满足要求。材质:Q235-A钢材,fd =215N/mm2,fvd =125N/mm2,fy=235N/mm2,E=2.06×105N/mm2。

;0.9181;

平面内稳定验算:

平面内稳定验算:;0.8368;

平面外稳定不满足要求。

1.两钢板截面为—18×400 ,两面用盖板连接,钢材Q235,承受轴心力设计值N=1181kN ,采用M22普通C级螺栓连接,d0 = 23.5mm ,按图示连接。试验算节点是否安全。已知:。

(1)螺栓强度验算

单个螺栓抗剪承载力设计值

单个螺栓承压承载力设计值

故取。

每侧12个螺栓,承载力为

(2)验算被连接钢板的净截面强度

2. 简支梁受力及支承如图所示,荷载标准值P=180kN,分项系数1.4,不计自重,Q235钢,fy=235N/mm2。1)验算该梁的强度。

2)如不需验算该梁的整体稳定,问需设几道侧向支承?

设强轴为x轴。

(1)强度验算

最大正应力强度验算:

因为翼缘

所以可以考虑部分塑性。

最大剪应力强度验算:

腹板与翼缘交界处折算应力验算:

所以强度均满足。

(2)整体稳定性保证

如不需验算梁的整体稳定性,则需受压翼缘自由长度与其宽度的比满足要求:

所以在梁跨中设一道侧向支承点就能保证梁的整体稳定性。

3.一工字形截面轴心受压柱如图所示,l0x=l = 9m,l0y=3m , 在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的d = 24mm 的孔,钢材用Q235AF,f =215N/mm2,翼缘为焰切边。试求其最大承载能力N。局部稳定已保证,不必验算。

截面几何特性:

按强度条件确定的承载力:

按稳定条件确定的承载力:

因x轴为弱轴,且,因而对y轴的稳定承载力小于对x轴的稳定承载

力,由查表得所以

所以此柱的最大承载力为2160kN。

4. 验算图示端弯矩(计算值)作用情况下压弯构件的承载力是否满足要求。已知构件截面为普通热轧工字钢I10,Q235AF,假定图示侧向支承保证不发生弯扭屈曲。I10截面的特性:A=14.3cm2,Wx=49cm3,ix=4.15cm。

热轧工字钢截面对x轴属于a类。因而,当时,

得。

由平面内稳定计算公式:

由截面强度计算公式:

因为平面外稳定通过侧向支承得到保证,所以本题承载力由强度、平面内稳定

计算均满足要求。

1、如图所示一钢板与工字形柱的角焊缝T 形连接。手工焊,E43型焊条,h f =8mm 。设钢板高度为2a=400mm ,钢板与一斜拉杆相连,拉杆受力F 。钢材采用Q235 钢,试求两条焊缝能传递的静载设计值F 。已知

w 2f 160N/mm f

解、将拉力F 分解为垂直于焊缝长度的分力0.6x F F =和沿焊缝长度的分力0.8y F F =,则

()40.6 1.3951020.7840028x f e w F F

F

h l σ-===⨯⨯⨯⨯-⨯∑

()40.8 1.8601020.7840028y

f e w F F F

h l τ-===⨯⨯⨯⨯-⨯∑

由公式

w

f f ≤得

160≤,求得733 kN F

2、如图2所示一牛腿,用C 级螺栓连接于钢柱上,牛腿下设有承托板以承受剪力。螺栓公称直径M20,孔径d 0=22mm ,螺纹处有效直径d e=17.65mm ,螺栓布置如图3。竖向荷载设计值F =1.0×105 N (静载),距柱翼缘表面200mm 。轴心拉力设计值N =1.0×105 N 。试验算螺栓强度已知、b 2t

170N/mm f

=