钢结构复习题全部

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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d 0=24mm 。2

140mm N f b v =,2305mm N f b c =;

钢材为Q235,承受轴心拉力设计值N =700KN 。试验算此连接。

解:单个螺栓抗剪承载力设计值:

22222140106.444b b

v v v d N n f ππ==⨯⨯=kN

单个螺栓承压承载力设计值:

221430594b b c c N d tf ==⨯⨯=∑ kN

连接一侧所需螺栓数目为12:

{}min ,min b b b v c N N N ==94 kNF=min

12b N ⨯=1127.3 kN>700 kN 验算连件的净截面强度。

连接钢板在截面I -I 受力最大的N,连接盖板则是截面33-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)144256n A b n d t mm =-=-⨯⨯=

32270010164.52154256

n N N N f mm mm A σ⨯===<= 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2∟125×80×10长肢相拼,焊脚尺寸h f =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 β=1.22,角焊缝强度设计值w f f =160 N/mm 2

。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)

解:由题意得 3125w l =mm

正面焊接:3320.7w

f w f f N h l f β=⨯⨯⨯⨯ 220.78125 1.22160/mm mm N mm =⨯⨯⨯⨯⨯=273.3kN

肢背侧焊缝: 1120.7()w

f f f N h l h f =⨯⨯-⨯ 220.78(3008)160/mm mm mm N mm =⨯⨯⨯-⨯=523.26 kN

又 311 2

N N k N =- 31127328052326022 0.65

N N N K +⨯∴===1015.24 kN 322 2N N k N =-

=218693N (3分) '22221869381228130220.78160

W f W e f N l h h f ≥+=+=+=⨯⨯⨯mm

3、如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝T 形连接,h f =8mm ,其它尺寸已在图中给出,钢板承受一个斜向拉力F =500 kN 的作用(静力荷载),钢材Q235B ,焊条E43系列,2/160mm N f w f =。面积A=4300mm 2,抵抗矩W=2.75×105mm 3。试验算此连接能否满足强

w f f ≤ 工字形柱

8 F 3

4

5 200 200 50

解: 力系分解:

水平轴心力 KN F N 30053500sin =⨯

==θ 剪力 KN F V 4005

4500cos =⨯==θ 弯 矩 mm KN Fe M ⋅=⨯⨯==150005053500sin θ 在水平轴心力作用下:2/75.698

.4300300000mm N A N N f ===σ 在弯矩作用下: 25/50.5410

7525.2100015000mm N W M M f =⨯⨯==σ 在剪力作用下:2/00.938

.4300400000mm N A V V f ===τ 所以:

()()160/9.13700.9322.150.5475.69222

22=<=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+w f V f f M f N

f f mm N τβσσ 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Q 235 ,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([λ ] = 150 ,对、x − x 、y − y 轴均属b 类截面)。已知A =9000mm 2,I x = 1.325×108mm 4,I y = 3.65×107mm 4。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)

0(250.1w h t λ≤

+(100.1b t

λ≤+

解:1)刚度验算

x x I i A ==121.3mm y

y I i A ==63.7 mm 600049.5[]121.3ox x x l i λλ===<300047.1[]63.7

oy y y l i λλ===< 2)整体稳定性验算:因为截面对X 轴、Y 轴属b 类截面,用x λ查附表得

0.8582x ϕ=3

222160010207.2/215/0.85829010x N N mm f N mm A mm

ϕ⨯∴==<=⨯⨯ 满足要求

3)局部稳定验算:

max (2508)

'23523528.6(100.1(100.149.5)1514235

y b t f λ-==<+=+⨯=max 25023523531.25(250.5)(250.549.5)508235

o w y h t f λ==<+=+⨯=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),θ=60°,角焊缝的焊脚尺

寸f h =8mm ,mm l w

155=',钢材为Q235-B ,手工焊,焊条E43.

要求:验算直角角焊缝的强度

答案:查表得2160mm N

f w t =

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

kN N N x 5.2422328060sin =⨯=⋅= kN N N y 1402

128060cos =⨯=⋅=