鋼結構複習題全部

2022-09-02 07:48:04 字數 3298 閱讀 7034

1、如圖所示兩截面為-14x400的鋼板,採用雙蓋板和c級普通螺栓連線,單蓋板厚度為7mm。螺栓為m22,螺栓孔徑d0=24mm。,;鋼材為q235,承受軸心拉力設計值n=700kn。

試驗算此連線。

解:單個螺栓抗剪承載力設計值:

kn單個螺栓承壓承載力設計值:

kn連線一側所需螺栓數目為12:

94 kn f=1127.3 kn>700 kn

驗算連件的淨截面強度。

連線鋼板在截面受力最大的n,連線蓋板則是截面受力最大也是n,但是因兩者鋼材、截面均相同,故只驗算連線鋼板。

滿足要求

2、圖示雙角鋼與節點板三面圍焊縫連線,受靜態軸心拉力n,角鋼為2∟125×80×10長肢相拼,焊腳尺寸hf =8 mm,,鋼材為q235,焊條e43型,手工焊;肢背焊縫實際長度=300 mm,焊縫內力分配係數=0.65, =0.35,正面焊縫的強度增大係數=1.

22,角焊縫強度設計值=160 n/mm2。試確定此連線能承受的最大靜力荷載設計值f及肢尖焊縫的長度。(15分)

解:由題意得 mm

正面焊接:

=273.3kn

肢背側焊縫:

=523.26 kn

又1015.24 kn

=218693n (3分)

mm3、如圖所示鋼板與工字形柱採用雙面角焊縫t形連線,hf=8mm,其它尺寸已在圖中給出,鋼板承受乙個斜向拉力f=500 kn的作用(靜力荷載),鋼材q235b,焊條e43系列,。面積a=4300mm2,抵抗矩w=2.75×105mm3。

試驗算此連線能否滿足強度要求。

解: 力系分解:

水平軸心力

剪力彎矩在水平軸心力作用下

在彎矩作用下:

在剪力作用下:

所以:4、如圖所示的兩端鉸接且在中點有側向支撐的軸壓柱。鋼材為q235 ,截面無削弱,靜載軸力設計值n =1600kn,柱為焊接工字型截面,翼緣為焰切割邊([λ ] = 150 ,對、x x 、y y 軸均屬b 類截面)。

已知=9000mm2,ix = 1.325×108mm4,iy = 3.65×107mm4。

試對該支柱進行截面驗算。(注:長細比計算精確到小數點後一位)(15分)。

解:1)剛度驗算

121.3mm 63.7 mm

2)整體穩定性驗算:因為截面對x軸、y軸屬b類截面,用查附表得滿足要求

3)區域性穩定驗算:

滿足要求

4) 截面無孔洞削弱,故不進行強度驗算。

例、 豎立鋼板用角焊縫連線於鋼柱上的焊縫計算(拉、剪)

條件:圖5..5.16所示,一豎立鋼板用有

鋼柱上。已知焊縫承受的靜態斜向力n=280n(設

計值),=60°,角焊縫的焊腳尺寸=8mm,,鋼材為q235-b,手工焊,焊條e43.

要求:驗算直角角焊縫的強度

答案:查表得

1)解法1

將n力分解力垂直於焊縫和平行於焊縫的分力,即

焊縫同時承受和作用,可用《規範》式(7.1.3-3)驗算

例、角鋼和節點板連線計算(兩邊側焊連線)

條件:如圖所示,角鋼和節點板採用兩面側焊

焊縫連線,n=667kn(靜載設計值),角鋼為,

節點板厚度為10mm,鋼材為q235,焊條為e43型,手工

焊。 要求:試確定所需焊縫的厚度和施焊長度

答案:角焊縫的強度設計值

角鋼肢尖處

角鋼肢背處

角鋼肢背、肢尖都取(角鋼肢背和肢尖可採用相同的焊腳尺寸,也可使肢背的焊腳尺寸比肢尖的大2mm)。

所需焊縫計算長度為

側面焊縫實際施焊長度為

,取280mm

,取130mm

例4、 角鋼和節點板連線計算(三面圍焊連線)

條件:圖5.5.

20所示角焊縫與鏈結板的三面圍焊連線中,軸心力設計值n=800kn(靜力荷載),角鋼為2l110×70×10(長肢相連),連線板厚度為12mm,剛才q235,焊條e43型,手工焊。

要求:試確定所需焊腳尺寸和焊縫長度。

答案:設角鋼肢背、肢尖及端部焊腳尺寸相同,取

;由《規範》表3.4.1-3查的角焊縫強度設計值=160n/m。

端縫能承受的內裡為:

肢背和肢尖分擔的內力為:

肢背和肢尖焊縫需要的實際長度為:

取235mm

取100mm

例、角鋼和節點板的搭接連線(用螺栓連線〉

條件:有一角鋼和節點板搭接的螺栓連線,鋼材為q235-b·f鋼。承受的軸心拉力設計值計值(靜載)。採用c級螺栓,用的角鋼組成t形截面(見圖5.5.33),截面積。

要求:確定螺栓數量和布置

答案:1.栓直徑確定

根據在角鋼上設定螺栓的構造要求,在角鋼上的栓孔最大開孔直徑為23.5mm,線距e=50mm。據此選用m20螺栓,孔徑為。

端距為45mm

中距(螺距)為65mm

螺栓數目確定:

乙個c級螺栓受剪承載力設計值為

所需螺栓數目n為

個取7個

螺栓布置如圖5.5.33所示。7個螺栓6個空

故螺栓的承載力設計值應乘以折減係數為

得所需螺栓數為

個所以取7個螺栓滿足螺栓抗剪要求。

3.構件淨截面強度驗算

所以該連線按m20,,7個螺栓如圖布置滿足要求。

例、 工形截面柱的剛度、整體穩定驗算

條件:兩端鉸接軸心壓桿所受的軸向壓力設計值n=500kn,柱的高度為6m,設在x平面內柱高為4.5m處有支撐系統以阻止柱的側向位移,柱截面為焊接工字形翼緣為軋制邊,尺寸如圖5.

3.8所示,鋼材為q235。

要求:驗算整體穩定性

答桑:根據題意可知。

l)計算截面特徵值。

毛截面面積

截面慣性:

(忽略腹板)

截面迴轉半徑:

2)柱的長細比和剛度驗算。

3)整體穩定驗算。

根據截面組成條件,從《規範》表5.1.-1知,對x軸屬b類,對y軸屬c類,查《規範》表

c-2,c-3得:

滿足要求。

例題、驗算實腹柱腹板和翼緣的區域性穩定。

答案:腹板高度,厚度;長細比, 腹板區域性穩定

翼緣區域性穩定性按《規範》公式(5.4.1-1)

腹板和翼緣的區域性穩定均能得到保證。

例、條件:某軸心受拉構件的受力情況和截面尺寸見圖5.4.3,承受的靜力荷載設計值為n=1000kn,鋼材為q235a,構件截面無削弱。

要求:確定能承受的最大荷載f

答案:截面特性為

a =2×24×1.4+80×0.8=131.2

構件的最大彎矩為。由《規範》式(5.2.1)有

即橫向荷載f的最大值為85.3kn。

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