钢结构考试计算题

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1、试验算图示焊缝连接的强度。已知作用力F=150kN(静力荷载)，手工焊，E43型焊条，=160N/mm2。(12分)截面内力：故该连接可靠2、如图所示一梁柱的端板连接，钢材为Q235，采用M20C级普通螺栓，该连接所受的偏心力F=150kN，试验算其连接的强度是否满足要求。（，）(12分)解：偏心距e=80mm，核心距：，为小偏心… 3、图示简支梁，不计自重，Q235钢，，受压翼缘有做够约束能保证整体稳定，均布荷载设计值为50kN/m，荷载分项系数为1.4，f=215N/mm2。问该梁抗弯强度及刚度是否满足要求。已知：(16分)解：截面几何特征值：…截面抗弯强度：取，满足要求梁刚度不满足要求…1、试设计如图所示角钢与连接板的连接角焊缝。轴心力设计值N＝900kN（静力荷载）。钢材Q235，焊条E43系列。（采用三面围焊）(12分)解：由构造要求，定…正面角焊缝受力肢背焊缝所能承担的内力为：得：，取，满足构造要求肢尖焊缝所能承担的内力为：得：，取，满足构造要求 2、钢板截面为310mm20mm，盖板截面为310mm12mm，钢材为Q235，（），（）。级高强度螺栓摩擦型连接，孔径22mm，接触面喷砂，＝0.45，预拉力。求该连接的最大承载力(12分)解：⑴一个螺栓的抗剪承载力设计值：连接的抗剪承载力为：……………….5分(2)连接板件净截面强度验算：可得：…最大承载力由连接的抗剪控制：1、（本题12分）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。 3、图示焊接工字钢梁，均布荷载作用在上翼缘，Q235钢，验算该梁的整体稳定。已知：，，，，。（可不计梁自重）(16分)解:截面几何特征值：，，，整体稳定系数计算：………….2分截面最大内力：整体稳定验算：满足条件 1、如图连接，尺寸为mm，受静载拉力，，钢材为Q235BF，E43焊条，手工焊无引弧板，。试验算焊缝强度。(12分)焊缝截面承受内力：轴心拉力：强度验算：故该焊缝连接强度不满足要求。2、下图所示某钢板的搭接连接，采用c级普通螺栓M22，孔径＝23.5mm，承受轴心拉力，钢材Q235，试验算此连接是否可靠。（）（12分）解：⑴一个螺栓的抗剪承载力设计值：⑵一个螺栓的承压承载力设计值…⑶最大承载力…⑷净截面强度验算：满足要 3、一工字形截面梁绕强轴受力，截面尺寸如图，当梁某一截面所受弯矩M=400kN·m、剪力V=580kN时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235B，f=215N/mm2,fv=125N/mm2。（16分解：…折算应力计算：强度满足要求2.（本题12分）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.（本题16分）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。验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度。，其他条件如图所示。无引弧板。（12分）解：该连接安全可靠 1.某双盖板高强度螺栓摩擦型连接如图所示。构件材料为Q345钢，螺栓采用M20，强度等级为8.8级，接触面喷砂处理。试确定此连接所能承受的最大拉力N。(预拉力P=125Kn，摩擦系数为0.5，钢材强度设计指标f=295N/mm2)（12分）解：一个螺栓的抗剪承载力：故（2分）净截面验算：        2、图示焊接工字钢梁，钢材Q345，承受次梁传来的集中荷载，次梁可作为主梁的侧向支撑点，验算该梁的整体稳定。已知：，，，，，，解：（1分）（1分），（2分）==（4分）（1分）（3分）满足要求 3、图示焊接工字形截面轴压柱，在柱1/3处有两个M20的C级螺栓孔，并在跨中有一侧向支撑，试验算该柱的强度、整体稳定？已知：钢材Q235-B，，，（16分）。Q235钢b类截面轴心受压构件稳定系数λ30354045505560φ0.9360.9180.8990.8780.8560.8330.807解：（3分），，（2分）（1分），查表（1分）（1分）（2分）（3分）（2分）       不满足要求。故应按钢板的抗拉强度设计。（2分）故该连接最大承载力为1088KN 2、如图所示的简支梁，其截面为不对称工字形，材料为Q235－B，钢梁的中点和两端均有侧向支承，承受集中荷载（未包括梁自重）F=160kN（设计值）的作用，是验算该梁抗弯强度是否满足？（12分）解：1．计算梁的自重（2分）（76.98KN/m2为钢的重力密度）跨中最大弯矩设计值：（2分）2、计算截面几何特征值：（2分）截面抵抗矩：1、强度（4分抗弯强度不满足要求 3、有一轴心受压实腹式柱，柱截面为焊接工字型，两主轴方向均属b类截面，如图所示，钢材Q235，已知：1500kN，，，，试验算此柱的整体稳定性。（16分）Q235钢的轴心受压构件稳定系数值…5060708090100…b类…0.8560.8070.7510.6880.6210.555…解：截面几何特征值：A=10880mm2，，长细比：，查表得：整体稳定验算：，整体稳定满足要求局部稳定：（5分）腹板的高厚比（可以）翼缘的宽厚比：局部稳定满足要求 1、下图所示某钢板的搭接连接，采用c级普通螺栓M22，孔径＝23.5mm，承受轴心拉力，钢材Q235，试验算此连接是否可靠。，、解：（1）螺栓连接计算单个螺栓抗剪设计承载力单个螺栓的承压设计承载力所需螺栓个数：单面搭接，螺栓实际用量应为：个该连接采用了8个螺栓，符合要求（2）构件净截面验算因为师错排布置，可能沿1-2-3-4直线破坏，也可能沿1-2-5-3-4折线破坏1-2-3-4截面的净截面面积为：1-2-5-3-4截面的净截面面积为：故：该连接是可靠的。 2、下图所示角焊缝连接能承受的静力设计荷戴P=160KN。已知：钢材为Q235BF，焊条为E43型，，是判断该连接是否可靠。（12分）解：故该连接可靠。 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。（16分）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。图示为摩擦型高强螺栓的对接接头，钢板材料为Q235B，用8.8级高强螺栓 M20，孔径为21.5mm，预拉力P=110kN，接触面喷砂处理μ=0.45，求接头所能承受的最大拉力N?(12分)解：1．确定摩擦型高强度螺栓所能承受的最大轴心力设计故取。单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值：故……………..(4分)2．构件所能承受的最大轴心力毛截面：……………..(2分)Ⅰ-Ⅰ截面：由得由此可见，接头所能承受的最大轴心力设计值。2、验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度。，其他条件如图所示。无引弧板。解：3.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。