钢结构大题钢结构大题.doc

四、计算题（每题14分，共42分） 1试验算焊接工字形截面柱（翼缘为焰切边），轴心压力设计值为Ｎ =4500KN，柱的计算长度，Ｑ235钢材，截面无削弱。 已知： b类截面 44 45 46 47 48 49 50 0..882 0.878 0.874 0.870 0.865 0.861 0.856 解：其截面参数为： ②整体稳定和刚度验算 刚度验算： 整体稳定性验算： 按长细比较大值，查附表得 ③局部稳定性验算 自由外伸翼缘： 满足 腹板部分： 满足 ④强度验算：因截面无削弱，不必验算。 2. 一两端铰接的拉弯杆。截面为I45a轧制工字钢，材料用Q235钢，截面无削弱，静态荷载。试确定作用于杆的最大轴心拉力的设计值。已知I45a的截面特征和质量为： , ，，＝1.05 解 1)内力计算 轴力为（最大弯矩不计杆自重) 2)截面强度 上翼缘 ≤215 解得：N=500KN 下翼缘 解得：N=913KN 所以最大轴心拉力设计值为500KN。 3.已知一简支梁如图所示，焊接截面H828×300×10×14，跨中截面有静荷载设计值产生的,支座截面有静荷载设计值产生的。梁与铺板为刚性连接，能保证梁的整体稳定。钢材选用Q345B，钢材强度,(支座处沿跨度方向的支承长度为a=50mm)。 要求：验算钢梁截面的强度。 解：（1）跨中最大弯矩为 支座处最小剪力为 v=500 （2）几何特性 =2bt （）+=2*30*1.4（）+1/12*80*1=1.8181183*（cm） W==4393.26529（cm）； S=30x1.4x（）+80x1x（）=30x1.4x40.7+80x40=1709.4+3200=4909.4 （3）应力分析 跨中最大弯曲正应力为=0.173f=310 支座出最大剪力为=136.5f=180 分布长度：=a+2.5+=50+2.5*1.4+100=185 局部压应力：===270.27f=310 跨中折算应力：= =　　 4、试验算图示压弯构件平面外的稳定性，钢材为Q235，，，，，跨中有一侧向支撑，，，， 解： 查表 5、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：，，，，，，。 解： ， == 满足要求 6、已知某轴心受压实腹柱AB， AB长L=5m，中点L/2处有侧向支撑。采用三块钢板焊成的工字型柱截面，翼缘尺寸为300mm×12mm，腹板尺寸为200mm×6mm。钢材为Ｑ235 ，。求最大承载力 局稳是否合格？ Q235钢b类截面轴心受压构件稳定系数 λ 30 35 40 45 50 55 60 φ 0.936 0.918 0.899 0.878 0.856 0.833 0.807 解：截面积： 惯性距： 回转半径： 长细比： ， 稳定系数：类截面，由最大长细比查附表得： 整体稳定验算： 局部稳定验算： 腹板的高厚比：（可以） 翼缘的宽厚比： （可以） 8、某缀板式轴压柱由2[28a组成，Q235AF，，外压力，验算该柱虚轴稳定承载力。已知：，，，， 。 解： ； 查表 满足要求 9、试验算图示压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定性，钢材为Q235，，（设计值），偏心距，，，，跨中有一侧向支撑，，，对x轴和y轴均为b类截面。 解： 查表 10、试验算图示简支梁的抗弯强度和全部荷载标准值作用下的刚度。已知，荷载标准值为20 kN/m，设计值为30KN/m。 钢材Q235-BF，f=215N/mm2, , 容许相对挠度 , 截面无削弱。截面几何特性：，，翼缘宽，翼缘厚，腹板厚。 解：受压翼缘宽厚比 塑性发展系数 抗弯强度 ： 刚度： ? 11.计算图示两侧焊连接的焊缝长度。已知N=900kN（静力荷载设计值），手工焊，焊条E43型，，=160N/mm2 ，K1=0.65，K2=0.35。 解 ： 简要计算过程如下 肢背： 肢尖： 肢背焊缝计算长度： 肢尖焊缝计算长度： 肢背焊缝实际长度： 取 肢尖焊缝实际长度： 取 12、某轴心受拉杆由（）组成，每只角钢与厚为12mm的节点板用两条侧面角焊缝相连，如图，，钢材为Q235-B，，拉杆承受静力荷载作用，最大荷载设计值。验算此轴心受拉杆及其连接焊缝是否安全。 解：载荷计算值作下静力强度： 构件强度 ，合格； 角钢背的焊缝