1、第3章 连接1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。已知:连接承受静力荷载设计值,钢材为Q235BF,焊条为E43型,设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去。题1图12、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载。已知:钢材为Q235BF,焊条为E43型,考虑到起灭弧缺陷,每条角焊缝计算长度取为。题2图2 解:3、图示角焊缝连接,承受外力的静载,没有采用引弧板,验算该连接的承载力。题3图3 解:4、计算图示角焊缝连接中的。已知承受动荷载,钢材为Q235-BF,焊条为E43型,偏离焊缝形心的两个力,图中尺寸单位:mm,有引弧板。4解:将外力,移向焊缝形心O,得:;题4图则:解得取构造要求:满
2、足要求。5、验算图示角焊缝连接的强度。已知承受静荷载,钢材为Q235-AF,焊条为E43型,偏离焊缝形心的力,图中尺寸单位:mm,无引弧板。题5图5解:将外力移向焊缝形心,得:;6、验算题6图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。已知:初连接构件钢材为Q235BF,8.8级M20高强度螺栓的设计预拉力P=110kN,接触面喷砂后涂无机富锌漆,抗滑移系数为0.35。题6图6解V=F=180kN;M=F1507、图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接,验算螺栓的连接强度。7解:方法1:题7图方法2:题8图,满足要求8、验算图示普通螺栓连接时的强度,已知螺栓直径,C级螺栓,螺栓和构件材料为Q23
3、5,外力设计值,。8解:受力最大的号螺栓所受的剪力和拉力分别是:螺栓连接强度满足要求。9、验算图示普通螺栓连接时的强度。已知螺栓直径,C级螺栓,螺栓和构件材料为Q235,外力设计值,。(12分)题9图9解:受力最大的号螺栓所受的剪力和拉力分别是:螺栓连接强度满足要求。10试验算图示高强度螺栓连接的强度。采用8.8级M20摩擦型螺栓,P=125kN,u=0.45,。题10图10解:V=300kN,T=3000.25=75kNm,该螺栓连接的强度不满足。第5章 梁的设计1、焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用,设计值如题42图所示,钢材为Q235BF,。忽略梁自重,试验算梁的整体稳定
4、性和局部稳定性。已知,。题1图1解 (1)整体稳定计算:最大弯矩;满足要求(2)验算局部稳定翼缘满足要求腹板;应布置横向加劲肋2、如题2图所示一焊接组合截面板梁,截面尺寸为:翼缘板宽度b=340mm,厚度为t=12mm;腹板高度为h0=450mm,厚度为tw=10mm,Q235钢材。梁的两端简支,跨度为6m,跨中受一集中荷载作用,荷载标准值为:恒载40kN,活载70kN(静力荷载)。试对梁的抗弯强度、抗剪强度、折算应力、整体稳定性和挠度进行验算。(,其中,当计算出的按进行修正。注意,为降低计算量,这里已给出构件截面部分几何特性参数:A=126.6cm2,Ix=51146cm4,Iy=7861c
5、m4,Wx=2158cm4,Sx=1196cm3,Sx1=942cm3。题2图2解:荷载设计值计算。P=1.240+1.470=146KN;M=219KNm;V=73KN(1)构件截面几何特性计算:iy=7.88cm;y=76.1(2)强度验算:抗弯强度=101.5N/mm2f抗剪强度max=17.1N/mm2fv折算应力1=max=101.5=96.4N/mm21=13.4N/mm2=99.2N/mm216,故需要验算整体稳定性。=0.81=1.8340.6=0.898=113N/mm2f(4)挠度验算:故刚度条件能够满足。3、题3图所示楼盖梁跨度4.8m,采用焊接工字形截面,承受的均布荷载
6、为恒载标准值(包括自重)+活载标准值,如果楼板可保证梁的侧向稳定性,钢材为Q235BF,试计算活荷载的最大值。已知容许挠度,。题3图3解(1)按抗弯强度计算最大弯矩qk=28.4kN/m(2)验算抗剪强度剪力;,满足要求(3)验算挠算荷载标准值;满足要求;整体稳定无需计算,活荷载最大标准为28.4kN/m4、试验算图示简支梁的整体稳定性。已知作用在梁上的荷载设计值,梁自重设计值,采用Q235钢材,跨中有侧向支撑,。题4图4解:;=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:,。(10分)题5图5解 ,=;满足要求6、图示焊接工字钢梁,钢材Q345,承受次梁
7、传来的集中荷载,次梁可作为主梁的侧向支撑点,验算该梁的整体稳定。已知:,。(10分)题6图6解 ,=;满足要求7、试验算图示简支梁的整体稳定性。已知作用在梁跨中的荷载设计值F=300kN,忽略梁自重产生的内力,采用Q235钢材,fy=235N/mm2,f=215N/mm2,,跨中有两等距离侧向支撑,=1.20,=1.0,截面几何特性:A=158.4cm2,Ix=268206cm4,Iy=5122cm4。题7图7解(1)截面几何特性cm3cm(2)内力计算kNm(3)整稳计算=N/mm2f=215N/mm2满足题1图柱的设计计算题1、有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱,如题43图所示,Q
8、235钢材,翼缘为焰切边,对x,y轴均属于b类截面。截面尺寸为:翼缘板宽b=250mm,厚度为t=12mm,腹板高度为h0=350mm,厚度为tw=10mm,计算长度为lox=12m,loy=4m,承受的轴心压力设计值为1200kN。试对该柱进行验算。已知,。1、解:(1)构件截面几何特性计算:A=251.22+351.0=95cm2;Ix=2537.43-(25-1)353=23237cm4;Iy=21.2253=3125cm4;ix=15.64cmiy=5.74cm;x=76.7;y=69.7(2)强度验算:因截面无削弱,所以这里无需验算强度。(3)整体稳定性验算:截面对x、y轴弯曲屈曲都
9、属于b类截面,故整体稳定性由绕x轴屈曲控制。由x=76.7查表得:y=0.709=178.2N/mm2f整体稳定性能够保证。(4)局部稳定性验算:翼缘=10(10+0.1)=10+0.176.7=17.67腹板=35(25+0.5)=25+0.576.7=63.35局部稳定性能够保证。题2图2、如题2图所示轴心受压格构柱承受轴力设计值N=800k,计算长度lox=loy=10m,分肢采用25a:A=234.9169.82cm2,iy=9.81cm,I1=175.9cm4,i1=2.24cm,y1=2.07cm,钢材为Q235BF,缀条用L454,Ad=3.49cm2。缀条柱换算长细比为,试按照
10、等稳定原则确定两分肢平行于X轴的形心轴间距离b。2解等稳定条件为;3、题3图所示为一轴心受压柱的工字形截面,该柱承受轴心压力设计值N=4500kN,计算长度为钢材为Q235BF,验算该柱的刚度和整体稳定性。已知,。152025303540450.9830.9700.9530.9360.9180.8990.878题3图3解 (1)刚度验算:(2)整体稳定算:当时,4、图示焊接工字形截面轴压柱,在截面有两个M20的C级螺栓孔,并在跨中有一侧向支撑,该杆能承担多大外荷载?已知:钢材Q235-AF,。题4图4解:,查表;所以5、某缀板式轴压柱由228a组成,Q235-AF,外压力,验算该柱虚轴稳定承载
11、力。已知:,。题5图5解 ;查表满足要求6、某缀板式轴压柱由两槽钢220a组成,Q235-AF,柱高为7m,两端铰接,在柱中间设有一侧向支撑,试确定其最大承载力设计值(已知单个槽钢20a的几何特性:,值见附表)。题6图6解 ;查表;7、图示焊接工字形截面轴压柱,在柱1/3处有两个M20的C级螺栓孔,并在跨中有一侧向支撑,试验算该柱的强度、整体稳定?已知:钢材Q235-AF,。题7图7解:,查表;拉弯和压弯构件计算题1、由热扎工字钢I25a制成的压弯杆件,两端铰接,杆长10m,钢材Q235,已知:截面,b类截面,作用于杆长的轴向压力和杆端弯矩如图,试由弯矩作用平面内的稳定性确定该杆能承受多大的弯矩?(13分)题1图1解 ,;查表;2、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,(10分)题2图2解 ;查表;3、试验算图示压弯构件弯矩作用平面外的整体稳定性,钢材为Q235,(设计值),偏心距,跨中翼缘上有一侧向支撑,对x轴和y轴均为b类截面(值见附表)。(13分)题3图3解 ;查表4、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。(13分)题4图4解:查表