钢结构考试计算题

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，wff=160N/mm2。(12分)20.7838424300.8Amm2310.782384275251.26Wmm截面内力：150,33VKNMKNm321501034.9/4300.8FeFNmmA623310119.9/275251.2MfMNmmW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。（2170/btfNmm，17.66edmm）(12分)3805480218080OF解：偏心距e=80mm，核心距：22214801608010160iymmnye，为小偏心2245170416504bbettdNfN…11222150000150000801603000010480160bbttiFFeyNfNNny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：25N/mm1006.2,3845,250][EEIqllx(16分)6000xx-10×150-10×150－8×500解：截面几何特征值：3341150520142500278433333.312xImm31070897.4/2xxIWmmh…截面抗弯强度：取1.05x11.450363158MkNm62231510280.1/295/1.051070897.4xxxMNmmfNmmW，满足要求44555506000113843842.0610278433333.30.068250xqlEI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10fhmm…正面角焊缝受力330.720.761251.22160204960wfwffNhlfN肢背焊缝所能承担的内力为：311110.720.7101600.79000.5204.965275202wfwfwNNhlflkNkNN得：1235.5wlmm，取124020260wlmm，满足构造要求肢尖焊缝所能承担的内力为：120.720.7101600.39000.5204.96167520wfwfwNhlflkNkNN得：274.8wlmm，取1752095wlmm，满足构造要求2、钢板截面为310mm20mm，盖板截面为310mm12mm，钢材为Q235，2/215mmNf（16t），2/205mmNf（16t）。8.8级高强度螺栓摩擦型连接20M，孔径22mm，接触面喷砂，＝0.45，预拉力kNP125。求该连接的最大承载力?N(12分)解：⑴一个螺栓的抗剪承载力设计值：0.90.920.45125101.25bVfNnPKN连接的抗剪承载力为：11212101.251215bVNNKNKN……………….5分(2)连接板件净截面强度验算：12(10.5)nnNAfn可得：2(310421.5)2020531362051224.510.50.750.75nAfNkN…最大承载力由连接的抗剪控制：max11215NNkN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。222222222322323/160/8.959.3022.16.11022.1/6.1107.929.17/7.9225087.02101082067.06/9.3025087.02106.867.0/9.1725087.0210507.010820130502006.86506.86mmNfmmNmmNmmNlhMmmNlhVmmNlhNmmkNMkNNkNVwfffMfNffwfMfwfVfwfNf上边缘点危险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：213200mmA，2215mmNf，71.0b，0.1282.007.1'bb，ybyxybbfhtwAh2354.414320212。（可不计梁自重）(16分)180kN/m解:截面几何特征值：943.060210xImm，34.5016cmWx445019392mmIy16000lmm，4501939258.413200yyIimmA，16000102.758.4yyli0b整体稳定系数计算：21223432023514.44320132001220102.7100.711102.75016.4104.412201.020.6ybbbyxytAhwhf'0.2820.2821.071.070.791.02bb………….2分截面最大内力：2261118068101088MqlNmm整体稳定验算：62`381010204.4/0.795016.410bxMNmmfW满足条件1、如图连接，尺寸为mm，受静载拉力150PkN，mmhf10，钢材为Q235BF，E43焊条，手工焊无引弧板，2/160mmNfwf。试验算焊缝强度。(12分)220.710901260Amm34120.7109085050012xImm3850500189004545xxIWmm焊缝截面承受内力：轴心拉力：150NkN1500.011.5MkNm2150000119.05/1260NfNNmmA2150000079.4/18900MfxMNmmW强度验算：2119.0579.4198.451.22140170.8/NMwfffffNmm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0d＝23.5mm，承受轴心拉力400NkN，钢材Q235，试验算此连接是否可靠。（2140/bvfNmm2305/bcfNmm）（12分）解：⑴一个螺栓的抗剪承载力设计值：22343.1422214010106.384bbVVvdNnfkN⑵一个螺栓的承压承载力设计值320163051097.6bbccNdtfkN…⑶最大承载力min897.6780.8400bNnNkNkN…⑷净截面强度验算：11240223.51630885087.22323.5163638.4AA3322min683.21040010129.5/215/(310421.5)143088nNNmmfNmmA满足要10P10110P10A3、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：4645233333.3mmxI213000mmA3645233333.32389753.1270xWmm421352500mm1040000S62140010159.4/2151.052389753.1xWMNmmf…221500147.6/540Nmm32258010104000093.5/645233333.310Nmm折算应力计算：2222223147.6392.5217.841.1215236.5f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（Vdf=125N/mm2，df=215N/mm2），板件摩擦面间作喷砂处理（μ=0.45）。223223/2011//215/9.722001210175/215/66.6918841025.1311884125.2122001225.131175)425.01()5.01(75.434175455.4411045.019.09.0mmNfmmNANmmNfmmNANmmtdnAAkNNnnNNkNNNkNPnNnnbVVfbV毛截面强度：净截面强度：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。2/160mmNfwf，其他条件如图所示。无引弧板。（12分）解：kNVkNmM180362.01802262/9.1628236087.02103667.026mmNLhMwff23/72.468236087.02101807.02mmNLhVwff222222/160/5.14172.46)22.1/9.162()22.1/(mmNfmmNwfff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：0.9112.5bvfNnPKN故112.5bvNnNKN（2分）净截面验算：2012332222102cm...dnbtAn。ha，thfmmNfmmNmmNtIVSmmNhhmmNfmmNtIVSmmNfmmNWMmmSSmmSmmWmmIkNVmkNMwydeqwxVdwxdxxxx力处均设横向加劲肋，其中支座及跨中集中取且向加劲肋故需按构造要求设置横因为120027580068023580/5.2361.1/2.1112.7131.0713/2.7181032.510443.710100/1.07124600693.111/125/7.5281032.51049.1010100/215/93.1111071.105.1102001049.10150803010443.7306122001071.12311032.51032.56301220025008121100200002222212128531120max122853maxmax2266max351max3513684823