大连理工大学《钢结构》大作业
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【题目一必答题】 题目一：压弯杆计算
如下图所示的偏心受压柱，压力kN F 900=（设计值）。静力荷载，偏心距
mm 150e 1=，mm 100e 2=。焊接T 形截面，翼缘为焰切边。压力作用于对称轴平面内翼缘一侧。杆长8m ，两端铰接，杆中央在侧向（垂直于对称轴平面）有一支点。钢材Q235。
试问，试求出压弯杆件的‘
EX N 。
300
259101
解：(1)、截面几何特性 A=340*18+300*200=12120mm2
53.6505
.614000
,05.6122.7093.1138000,93.113,4.607172,4.1559151322311==
=
==
=====
====y
oy y y y x ox x x x x x x i I mm A
I i i I mm A I ix mm X I
w mm X I w λλ
(2) 、荷载计算 N=F=900KN
M 1=900X103X150=1.35X108nmm M 2=900X103X100=9X107nmm 肢背：
226
31/215/72.1564.155915105.1101351212010900mm N mm N W y M A N NX X X n =〈⎰=⨯⨯+⨯=+ 肢尖：
226
32/215/03.1114.6071722.1101351212010900|mm N mm N W y M A N NX X X n =〈⎰=⨯⨯-⨯=-
强度满足要求。 （2）刚度验算
满足,150][,150][=〈=〈λλλλyz x
（3）整体稳定性验算
M X1=900*0.15=135KN ˑm,M X2=900*0.1=90KN ˑm Βmx=0.65+0.35*90/135=0.883
N EA N X EX 9.4543130
)1.1/(22'==λπ 截面对X 轴属于b 类，查表得：&x =0.750
平面内：
2236
/215/5.1859.454313010*9008.01*4.1559151*05.110*135*833.012120
*750.0103*9008.011mm N mm N N N M A
N
Ex x xw X
MX X =⎰<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+
=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛-+γβϕ
2236'2/215/2.1439.454313010*900*25.11*4.607172*2.110*135*833.012120103*90025.11mm N mm N N N w M A
N
Ex x x X
MX =⎰<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛--γβ
平面外：
截面对y 轴属于b 类，由yz λ=83.86 查表得：662.0=yz ϕ
满足。
,/215/46.2074
.1559151*856.010
*135*942.0*0.112120*662.010*900856
.0235/0022.01942.0135
2
/)13590(*35.065.035
.065.0,0.1226
3
112m m N f m m N w m A
N
M M x b x tx yz y y b tx =<=+=+=⎰-==++=+==ϕβη
ϕλϕβη
【题目二、三，选答题，选择其中一道题进行回答即可】
题目二：角焊缝连接计算。
试设计一双盖板的角焊缝对接接头。已知钢板截面为300mm ×14mm ，承受轴心力设计值N=800KN （静力荷载）。钢材Q235-B ，手工焊，焊条E43型，如图（a ）所示。若改成如图（b ）所示的菱形盖板，验算连接强度。
N
图a
N
图b
解：（1）根据与母材等强的原则，取盖板尺寸2-260*8，钢材Q235，其截面面积
为： A=2*26*0.8=41.6cm 2≈30*1.4=42cm 2
确定焊缝高度：
mm
t h mm
t h mm
t h mm hf mux f fmux fmux 6.514*5.15.16.98*2.12.167)12(8)12(6min min ===>===<=-=-=<=
因t=8mm<12mm,且b=260mm>200mm,为防止因仅用侧面角焊缝引起板件拱曲
过大，故采用三面围焊。
正面角焊缝能承受的内力为： N 1=2*0.7*6*260*1.22*160 =426000N=426KN 接头一侧需要角焊缝的计算长度为：
kN
N N mm f h N N i f w
f w 426624000160
*22.1*260*6*7.0*213910*160
*6*7.0*4)426800(7.0*4'13
'====-=-=
盖板总长：I=2*（139+6）+10=300mm ，取310mm （式中6mm 系考虑三面围焊连续施焊，故可按一条焊缝仅在侧面焊缝一段减去起落弧缺陷h ）。 （2）正面角焊缝能承受的内力为（按式4.11） N 1=2*0.7*6*100*1.22*160 =164000N=164kN
焊接缝能承受的内力为（按式4.14）和（按式4.15） 03.12
)197
80(3111
3sin 11=-=-=
θβ N 2=2*2*0.7*6*197*1.03*160 =118000 N=118kN 接头一侧能承受的内力为
况有较大改善。所增加，但焊缝爱力情改用菱形后盖板长充有满足)
(800827118545164321kN N kN N N N N =>=++=++=∑
