鋼結(jié)構(gòu)計算題含答案

1、1、某6m跨度簡支梁的截面和荷栽含梁自重在內(nèi)的設(shè)計值如圖所示.在距支座2.4m處有翼緣和腹板的拼接連接,實驗算其 拼接的對接焊縫.鋼材為 Q235,采用E43型焊條,手工焊, 三級質(zhì)量標準,施焊時采用引弧板.一25.刊6解:計算焊縫截面處的內(nèi)力11M 1qab 1 240 2.4 (6.0 2.4)kN m 1036.8kN m1V q l a 240 3 2.4 kN 144kN 2計算焊縫截面幾何特征值：1_3_34 _ 64IW 250 10323 240 10003 mm4 2898 106mm4 12WW2898 106 516 mm3 5.616 106mm3SW1250 16 5

2、08 mm32.032 106mm3SWSW1 500 10 250 mm33.282 106mm3計算焊縫強度查附表得ftw 185N / mm2fvw 125N/mm2maxMWw1036.8 1065.616 106184.6N / mm2 ftw 185N/mm2maxvSwI Wtw144 103 3.282 1062898 106 10216.3N/mm2f： 125N / mm2h01000210 max184.6 178.9N /mm21 h max 1032VSW1I Wtw144 103 2.032 1062898 106 1010.1N / mm2折算應(yīng)力：3 12178

3、.92 3 10.12179.8N/mm2 1.1ftw 1.1 185 203.5N/mm22、設(shè)計圖示雙蓋板對接連接. 鋼板寬a=240mm厚度t=10mm鋼材為Q235鋼,焊條為E43,手工焊,軸力設(shè)計值 N=550kN.解:(1)確定蓋板尺寸為了保證施焊,蓋板 b取為b=240mm-40mm=200mm按蓋板與構(gòu)件板等強度原那么計算蓋板厚度,240 10 人t1 6mm2 200 取 t1=6mm(2)計算焊縫按構(gòu)造要求確定焊角高度hfhfmin 1.5.tmax 4.74mm因止匕取hf=6mmt1=6mm hfmax<t1=6mm假設(shè)只設(shè)側(cè)面角焊縫,那么每側(cè)共有四條焊縫,每條

4、角焊縫長度N4 0.7hfffw10mm550 1034 0.7 6 16010mm205mm取 lw 210mm 200mm所需蓋板全長l2lw 10mm 430mmN N14 0.7hfff取lw90mm所需蓋板全長l 2lw 10mm 190mm假設(shè)采用三面圍焊,那么端縫承載力為N1 2bhe f ffw 2 200 0.7 6 1.22 160 327936N 328KN每條焊縫的長度為:3匚 (550 328) 105mm 88mm5mm 4 0.7 6 1603、如下圖支架,支柱的壓力設(shè)計值 N 1600kN ,柱兩端錢接, 鋼材為Q235 ( f 215N/mm2 ),容許長細比

5、150.截面無孔眼削弱.支柱選用焊接工字形截面,面積A 90cm2,ix 12.13cm,iy 63.6cm.驗算此支柱的整體穩(wěn)定.0123456789400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861【解】：整體穩(wěn)定和長細比驗算長細比 x員6000 49.5 ix 121.31502 分y晟舞472取長細比擬大值,故由 x計算得1502 分0.859 ,于是 2分N 1600 103Z2A 0.859 90 10207.0N； mm2215N/mm2 4 分截面無孔眼削弱,不必驗算強度.4、圖示簡支梁,不計自重,Q235鋼,不考慮塑性開展

6、,密鋪板牢固連接于上翼緣,均布荷載設(shè)計值為45kN/m,荷載分項系數(shù)為1.4 , f=215N/mru問是否滿足正應(yīng)力強度及剛度要求, 弁判斷是否需要進行梁的整體穩(wěn)定驗算.:5ql384 EI x_ _ _ 52E 2.06 10 N/mm-10 ¥50xx_二 8x5qqV_-10 M5Q解：(1)正應(yīng)力強度驗算梁的跨中最大彎矩為:1212,ql2 1 45 62 2Q2.5kN m88Ix22 15 1.Q 25.522.Q Ix 27841 h 2613Q.8 5Q3121Q71cm327841Gm4maxM2Q2.5 1Q3 1Q331071 10189.1N/mm2215N

7、 / mm2所以,正應(yīng)力強度滿足.(2) 剛度驗算5q|4384EIx_45 45 6QQQ1.4 384 2.Q6 1Q5 27841 1Q49.5mm125Q24mm所以,剛度滿足要求.算.5、 圖 3 所示簡支梁長 12m, 鋼材為 Q235f 215N/mm2,t125N/mm2 米用如圖所75焊接工字形截面,已知單位長度得質(zhì)量為149.2kg/m ,梁的自重為 149.2 X 9.8 =1463N/m,截面積 A=158.4cm2, ix 268193 cm4, Wnx 5128cm3,3Sx 2987cm, tw 8mm梁上集中何載如圖所tk 單位kN.試驗算此梁的正應(yīng)力和支座處剪

8、應(yīng)力.荷載分項系數(shù)為1.2,截面塑性開展系數(shù) x 1.05, y 1.20.15分【解】：梁自重產(chǎn)生的彎矩為：1Mi - 1.2 1463 122 31600 N m 2 分 8外荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩為：M2 272.85 6 181.9 3 1091.4kN - m 2 分 總彎矩為：Mx 1091.4 31.6 1123 kN m 1 分驗算彎曲正應(yīng)力:Mx1123 106xWnx1.05 5218 103一 22204.97 N/mm< f = 215 N/mm4分驗算支座處最大剪應(yīng)力: 支座處的最大剪力按梁的支座反力計算,V= 181.9 X 2 X 103+1463 X 1

9、.2 X 6 =374300 N 2 分剪應(yīng)力為:巴 374300 aw 103 521N/mm< % = 125 N/mm 4 分Itw268193 104 86、某雙軸對稱焊接工字型截面壓彎構(gòu)件,其受力狀態(tài)、支撐布置和截面尺寸如下圖.承受的荷載設(shè)計值為N 880kN,跨中橫向集中力為F 180kN.構(gòu)件長度l10m ,材料用 Q235- B.F鋼.試校核截面的強度、剛度.解： 跨中截面： M 1FI 1 180 10 450kN m44(1)截面幾何特征:An82327cm4iy22bt hwtw 152 cm9.91cm在彎矩作用平面內(nèi):W 2Ix/h 3118cm3L 10m,10y 5m翼緣板為剪切的焊接工字型截面,對x軸屈曲時屬b類截面,對y軸屈曲時屬c類截面.M1tx 0.651 0.65 0.4M2Q235鋼的強度設(shè)計值f2215N/mm(2)強度驗算:(b tw)/2t23514 13fy故 x 1.0N Mx11