钢结构考前复习题(计算答案)

.1设计双角钢拉杆与节点板之间的连接角焊缝计算长度L1及L2，已知：采用三面围焊：hf=6mm,fwf=160N/mm2,N=529kN(静载设计值)解：（1）计算端缝承担的拉力：（书上68页公式） （2）计算肢背焊缝L1：（内力分配系数见68页表） （3）计算肢尖焊缝L2： （4）构造要求：均满足构造要求。2、如图所示双角钢2L505和钢板的连接，钢板厚度t=12mm，受轴心力(静载)N=500kN作用，采用侧面角焊缝连接，手工焊，试设计此焊缝。(=160Nmm2)（1）选择焊脚尺寸：（书上58页公式）肢背：，且，取6mm， 肢尖： 因为是贴着板边施焊，且，所以取（2）计算肢背焊缝L1：（内力分配系数见68页表） （3）计算肢背焊缝L2：（4）构造要求：（同上题，此处略）3、焊接工字形梁（如图所示）在板与翼缘处设置一条工厂拼接的对接焊缝，拼接处承受的M=150kNm , V=350kN ,试验算拼接的对接焊缝。已知钢材为Q235，采用E43型焊条，手工焊，施焊时采用引弧板。（ ）解： （1）计算焊缝截面几何特征值 （2）计算焊缝强度： 最大正应力： 小于，满足。 最大剪应力： 满足。 折算应力 ： 满足。4、设计矩形拼接板与板件用三面围焊连接的平接接头。轴心拉力N1250kN，（静载设计值），钢材Q235，焊条E43,手工焊。有关强度设计值=215 N/mm2， fwf=160N/mm2。图示尺寸单位mm.(焊缝LW2实际长度取cm整数)解： （1）端缝（正面角焊缝）承担的力： （2）侧面角焊缝承担的力： （3）所需侧面角焊缝的总长度： （4）一条侧面角焊缝的长度： （5）构造要求：（同2题，此处略）所以，一条侧面角焊缝的实际长度为28cm。5、试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。已知N=390kN（设计值），与焊缝之间的夹角。钢材Q235，焊条E43,手工焊。有关强度设计值=160 N/mm2 。解：（利用书上63页公式3.20进行计算） （1）力的分解：（2）求应力：（3）验算：大于160，所以不安全。（此题若采用引弧板施焊，则不用减弧坑缺陷，结果安全）6、两截面为-40012的钢板，采用双盖板，C级普通螺栓拼接，螺栓采用M20，钢板为Q235，承受轴心拉力设计值N=870KN，试设计此连接。（ ）解：（1）选定连接盖板截面采用双盖板截面，强度不低于被连接构件，故选截面为-4006，Q235钢。（2）计算所需螺栓数目和排列布置 单个螺栓抗剪承载力设计值： 单个螺栓抗压承载力设计值为： 取n=12(3)验算连接板件的净截面强度连接钢板与盖板受最大内力相同，均为N，且两者在最大内力处的材料、净截面均相同。按螺栓孔径d0=21.5mm计算（不满足要求）7、有一轴心受压实腹式柱，柱截面为焊接工字形，属b类截面，如图所示，钢材为Q235，已知 ,试求此柱能承受的最大轴心力N?(按整体稳定要求) 解：（1）求截面惯性矩：（忽略腹板对y轴的惯性矩）（2）求回转半径：（3）求长细比：（3）查稳定系数： 由长细比查表得到：（4）最大承载力：（此题计算时可以用cm作为长度单位，减少数字的位数）8、已知一两端铰支轴心受压缀板式格构柱，长10.0m，截面由2I32a组成，两肢件之间的距离300mm,如图所示，尺寸单位mm。试求该柱绕虚轴的换算长细比。 注： 一个I32a的截面面积A=67cm2 惯性矩 Iy=11080cm4 IX1=460cm4 解：（书上143页公式4.57，或者144页表内公式）（1）计算对虚轴的长细比：（长度单位用cm） （2）单肢的长细比：（长度单位用cm）（3）换算长细比：9、某双轴对称焊接工字型截面压弯构件，其受力状态、支撑布置和截面尺寸如图所示。承受的荷载设计值为，跨中横向集中力为。构件长度，材料用Q235BF钢。试校核截面的强度、刚度。解：跨中截面：（1）截面几何特征：在弯矩作用平面内：翼缘板为剪切的焊接工字型截面，对x轴屈曲时属b类截面，对y轴屈曲时属c内截面。Q235钢的强度设计值（2）强度验算：，故满足要求。（3）刚度验算长细比： 构件的最大长细比满足要求。10、焊接组合截面轴心受压柱如图所示，钢材Q235B，f=2