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钢结构例题

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4 轴压构件例题 例1:下图所示为一轴心受压柱的工字形截面，该柱承受轴心压力设计值N=4500kN,计算长度为,5.3,7mlmloyox钢材为Q235BF，2/205mmNf，验算

该柱的刚度和整体稳定性。227500mmA，49105089.1mmIx，

48101667.4mmIy，150][。

 15 20 25 30 35 40 45

 0.983 0.970 0.953 0.936 0.918 0.899 0.878

解：mmAIixx2.234，mmAIiyy1.123 （1）刚度验算：4.281.12335009.292.2347000yoyyxoxxilil 150][9.29max （2）整体稳定算：当9.29时，936.0

223/205/3.19227500936.0104500mmNfmmNAN

例2:右图示轴心受压构件，44cm1054.2xI，43cm1025.1yI，2cm8760A，

m2.5l，Q235钢，截面无削弱，翼缘为轧制边。问：（1）此柱的最大承载力设计值N？（2）此柱绕y轴失稳的形式？（3）局部稳定是否满足要求？ 解：（1）整体稳定承载力计算 对x轴：

m2.50llx，

cm176.871054.24AIixx150][6.30175200xxxil 翼

缘轧制边，对x轴为b类截面，查表有：934.0x kN1759102158760934.03AfNxx 对y轴：

m6.22/0lly，

cm78.36.871025.13AIiyy150][8.6878.35200yyyil

翼缘轧制边，对y轴为c类截面，查表有：650.0y kN122410215876065.03AfNyy 由于无截面削弱，强度承载力高

于稳定承载力，故构件的最大承载力为： kN1224maxyNN（2）绕y轴为弯扭失稳

（3）局部稳定验算 8.68},max{maxyx，10030max1） 较大翼缘的局部稳定

yftb235)1.010(79.614/95/max188.16235235)8.681.010(，可

2） 腹板的局部稳定

ywfth235)5.025(4010/400/max04.59235235)8.685.025(，可

例3:下图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800kN，计算长度lox=loy=10m，分肢采用2［25a：A=2×34.91＝69.82cm2，iy=9.81cm,I1=175.9cm4，i1=2.24cm，y1=2.07cm，钢材为Q235BF，缀条用L45×4，Ad=3.49cm2。缀条柱换算长细比为

1227AAxox

，试按照等稳定原则确定两分肢平行于X轴的形心轴间距离b。 解：由等稳定条件为yox 9.10181.910102yoy

yi

l

6.10049.3282.69279.10127212A

A

yx

cmlixoxx94.96.10010102

21)2(2bAIIx

cmtibx4.192212

5 受弯构件例题 例1：某轧制普通工字钢简支梁，Ia50上翼缘作用均布恒荷载mkNgk/25（含自重）活载mKNqk/10，7.0,跨内无侧向支撑，跨度6米，钢材235Q，验算梁的整体稳定性。 解： 2055.18010*1859*59.010*19818596.059.01986*44*8181;/44,max/55.4310*7.0*4.125*35.1;/4410*4.125*2.136322max2121xbxbWMcmWmkNplMmkNppp

mkNpmkNp

 满足。 例2：验算焊接工字形简支梁的整体稳定性。截面12*1400120*3602，345Q，)(/160设计值mkNq，荷载作用于上翼缘，l=12m，若稳定承载力不足，如何解决？ 解：1、截面几何特性

648210*89.13,10*03.100,31200xxWmmImmA

7.169,7.70,10*56.148yyymmimmI 2、整体稳定验算

281.03452351440*4.420*7.169110*89.131440*312007.1694320*75.02354.41432075.0*13.069.0246.01440*36020*12000262212111









ybyxy

bb

bfhtWAhhb

tl



2959.73789.13*281.02880.288012*160*818122maxfW

M

mkNqlM

xb 不满足。 在梁侧向设置一个支撑点：则 9.847.706000y 29523389.13*89.0288089.0282.007.16.057.13452351440*4.420*9.84110*89.131440*312009.84432015.115.1262xbbbbb

WM





满足。 例3:焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用,钢材为Q235BF,2/315mmNf,2/345mmNfy，忽略梁自重,试验算梁的整体稳定性和

局部稳定性。481014.6mmIx，4710125.3mmIy，29456mmA，

mmimmWyx5.57,1005.236，68.0235)4.4(1432082.02112

yxy

bfhtW

Ah，

2/3/1269.0/4646.01.1bbb。

解：（1）整体稳定计算 最大弯矩kNmMx4002200

64.0,6.068.0bb

)/(xbxWMfmmN266/305)1005.264.0/(10400，满足

（2）验算局部稳定 翼缘7.10/235132.10/,12,122yffftbmmtmmb,满足

腹板66/23580966/576/0ywfth,140/23517096/0ywfth 应布置横向加劲肋。 6 拉弯与压弯构件例题 例1：验算下图示焊接T形截面压弯构件的强度及平面内、外的整体稳定性。已知：Q235钢，A=20cm2，Ix＝346.8cm4， Iy＝43.6cm4，y1＝4.4cm， 翼缘侧向1/3跨处设置两个侧向支撑。

解：（1）参数计算 cm;48.1cm;16.4AIiAIiyyxx

3223113.40;82.78cmyIWcmyIWxxxx

)(329.0;150][14417.46000类bilxxxx )(325.0;150][13548.12000类cilyyyy mkN98/628/22qlMx

kN1.196144/102020600014.322222EANEx

kN27.1781.1/1.1961.1'ExExNN

;2.1;05.1;0.121xxtxmx

703.01350022.012350022.01yyb

f

（2）强度计算 2362

3

11N/mm21575.1281082.7805.110910201040fWMANxxxn

2362

3

22N/mm2151.166103.402.110910201040fWMANxxxn满足

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钢结构例题.

钢结构例题.


55
F
t1 12m m
Ⅰ
80
查表得： P 190 kN， ＝0.5
x
一个螺栓的抗剪承载力 设计值为
b NV 0.9n f P 0.9 2 0.5 190 171kN
80
80
80
y
在V和T的作用下，Ⅰ 号螺栓所受的剪力最大 ： Ty1 50750160 T NⅠx 126.8kN 2 2 2 yi 2 160 80
1 2
80
N1t
1 号螺栓所受的拉力最大 ：
N1M t My1 70000160 2 yi 4 1602 802
N 2t
80
3
4
80
5
87.5kN Ntb 152kN
200
螺栓连接的抗剪承载力 设计值为：
b N V 0.9 n f nP 1.25 Nit
200 55
F


t1 12m m
N
V Ⅰy
V 350 75kN n 5
NⅠV

N N
T 2 1x
V 2 1y
80
Ⅰ
126 .82 752
b 147 .3kN NV 171kN
x
80
所以选定的螺栓数目和 排列是可行的。
80
80
y
55
200
F
t1 12mm
200 55
将力F向螺栓群形心简化得： V F 350kN M F e 350 200 70000 kN m m
查表得： P 190kN， ＝0.5
一个螺栓的抗拉承载力 设计值为
钢结构计算例题

钢结构计算例题

例题 8-1简支人字形屋架设计1、设计资料人字形屋架跨度30m，屋架间距12m，铰支于钢筋混凝土柱上。

厂房长度96m。

屋面材料为长尺压型钢板，屋面坡度1/10，轧制H型钢檩条（见例6-6）的水平间距为5m，基本风压为0.50kN/m2，屋面离地面高度约为20m，雪荷载为0.20kN/m2。

钢材采用Q235-B·F，焊条采用E43型。

2 屋架尺寸，支撑布置屋架计算跨度L=L－300=29700mm，端部及中部高度均取作2000mm。

屋架杆件几何长度见8－41，支撑布置见图8－42。

图8-41图8-423、荷载、内力计算及内力组合（1）永久荷载（水平投影面）101=0.1507kN/m2 压型钢板 0.15×10檩条自重 0.158kN/m2 屋架及支撑自重 0.20kN/m2合计0.509kN/m2(2)屋面均布活荷载或雪荷载(水平投影面)0.30kN/m2(3)风荷载：风荷载为1.25，屋面迎风面的体形系数为－0.6，背风面为－0.5，所以负风压的设计值（垂直于屋面）为迎风面：=-1.4×0.6×1.25×0.50=－0.525kN/m21背风面：2ω=-1.4×0.5×1.25×0.50=－0.4375kN/m 21ω的垂直水平面的分力已略超过荷载分项系数取1.0时的永荷载垂直于屋面的分量（0.507kN/m 2）。

这里不计风荷载，而将所有拉杆的长细比控制在250以内。

（4）上弦节点集中荷载的设计值为Q=（1.2×0.509+1.4×0.30）×5×12=61.70kN （5）内力计算跨度中央每侧各二根腹杆按压杆控制其长细比，不考虑半跨荷载作用情况，只计算全跨满载时的杆件内力。

因杆件较少，以数解法（截面法、节点法）求出各杆件内力见图8-41。

4、杆件截面选择腹杆最大内力N=260.0kN ，查表8-4，选用中间节点板厚度t=10mm ，支座节点板厚度t=10mm 。

钢结构-经典例题基础知识学习

钢结构-经典例题基础知识学习


取盖板长为：680 mm
④ 验算构造要求
N
b = 230 mm < lw' = 315 mm N
且b = 230 mm < 16t2=16×16＝256 mm
满足构造要求
故设两块盖板，单块盖板－230×16×680
3
二. 采用三面围焊
采用三面围焊可以减小侧面角焊 N
N
缝的长度，从而减小拼接盖板的尺寸。
例1、设计用拼接盖板的对接连接。已知钢板宽B=270mm， 厚度t1=28mm，拼接盖板厚度 t2＝16mm， 该连接承 受的静态轴心力 N=1400kN（设计值），钢材Q235－
B，手工焊、E43焊条。
分析： 盖板可采用
矩形盖板
仅采用侧面焊缝 采用围焊缝
多边形盖板
N
N
设计盖板方法
① 据构造要求确定hf ，求lw，确定盖板长 度。前提由等强度原则和构造要求确定
取盖板长为：400 mm
N
N
验算构造要求
b = 230 mm > lw1 = 185 mm 不满足构造要求
重取盖板长为：500 mm lw1 = 245 - hf ＝ 235 mm > b = 230 mm 且b = 230 mm < 16t2=16×16＝256 mm 满足构造要求
故设两块盖板，单块盖板－230×16×500
② 确定hf
h f min 1.5 t1 1.5 28 7.9 mm
h f max 1.2 t2 19.2 mm t - (1 ~ 2) (14 ~ 15) mm
取hf ＝10 mm ③ 计算焊缝长度
查表得： f w 160 N/mm 2 f
2
钢结构习题与答案

钢结构习题与答案

第二章习题1．钢材的设计强度是根据确定的。

A、比例极限B、弹性极限C、屈服点D、抗拉强度2．钢材的伸长率δ是反映材料的性能指标。

A、承载能力B、抵抗冲击荷载能力C、弹性变形能力D、塑性变形能力3．四种厚度不等的Q345钢钢板，其中钢板设计强度最高。

A、16mmB、20mmC、25mmD、30mm4．钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有。

A、良好的塑性B、高强度和良好的塑性C、良好的韧性D、质地均匀、各向同性5．下列因素中与钢构件发生脆性破坏无直接关系。

A、钢材屈服点的大小B、钢材含碳量C、负温环境D、应力集中6．钢材的疲劳破坏属于破坏。

A、弹性B、塑性C、脆性D、低周高应变7．对钢材的疲劳强度影响不显著的是。

A、应力幅B、应力比C、钢种D、应力循环次数8.吊车梁的受拉下翼缘在下列不同板边的加工情况下，疲劳强度最高的是A、两侧边为轧制边B、两侧边为火焰切割边C、一侧边为轧制边，另一侧边为火焰切割边D、一侧边为刨边，另一侧边为火焰切割边答案1、C2、D3、A4、C5、A6、C7、C8、A第三章习题1．T形连接中，t1＝6 mm，t2＝12mm，若采用等角角焊缝连接，按构造要求，焊脚尺寸hf 取最合适。

A、4mmB、6mmC、8mmD、10mm2．焊接残余应力对构件的无影响。

A、变形B、静力强度C、疲劳强度D、整体稳定3．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力。

A、与摩擦面的处理方法有关B、与摩擦面的数量有关C、与螺栓直径有关D、与螺栓的性能等级无关4．在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为。

A、均匀分布B、一端大、一端小C、两端大、中间小D、两端小、中间大5．以下关于对接焊缝的描述，其中描述错误的是。

A、在钢板厚度相差大于4mm的承受静力荷载的对接连接中，应从板的一侧或两侧做成坡度不大于1：2．5的斜坡，以减少应力集中B、当对接正焊缝的强度低于焊件的强度时，为提高连接的承载力，可改用斜缝C、在钢结构设计中，若板件较厚而受力较小时，可以采用部分焊透的对接焊缝D、当对接焊缝的质量等级为一级或二级时，必须在外观检查的基础上再做无损检测，检测比例为焊缝长度的20％。