鋼結(jié)構(gòu)計算題

1、四、計算題 圖所示的拉彎構(gòu)件長6000mm，軸向拉力的設(shè)計值為800kN，橫向均布荷載的設(shè)計值為7kN/m。設(shè)截面無削弱，鋼材為Q345（ f=310N/mm2），構(gòu)件采用普通工字鋼I22a，截面積A42.1cm2，重量0.32kN/m，Wx310cm3，ix8.99cm，iy2.32cm。驗算截面是否滿足設(shè)計要求。已知：允許長細比，截面塑性發(fā)展系數(shù)，荷載分項系數(shù)為1.0。公式： 解：(1)驗算強度 (2)驗算長細比 所選截面滿足設(shè)計要求。如圖1所示一根簡支梁長6m，采用I32a（,），已知梁單位長度的重量為517N/m，cm4，cm3，cm，mm。梁上作用恒荷載，荷載密度q=29700N/m

2、，試驗算此梁的正應(yīng)力及支座處剪應(yīng)力。已知：荷載分項系數(shù)為1.2，截面塑性發(fā)展系數(shù)，。公式： ； q解： （1）計算總彎矩梁自重產(chǎn)生的彎矩為： N·m 外荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩為： N·m 總彎矩為： N·m （2）驗算彎曲正應(yīng)力 N/mm2215 N/mm2 正應(yīng)力滿足要求 3）驗算支座處最大剪應(yīng)力： 支座處最大剪力： V= N 驗算剪應(yīng)力： N/mm2125 N/mm2 支座處剪應(yīng)力滿足要求 3. 如圖3所示一根簡支梁長6m，采用I32a（,），已知單位長度得質(zhì)量為52.7kg/m，梁的自重為52.7×9.8517N/m，cm4，cm3，cm，mm。

3、梁上作用恒荷載，荷載密度q=29700N/m，荷載分項系數(shù)為1.2，截面塑性發(fā)展系數(shù)，。試驗算此梁的正應(yīng)力及支座處剪應(yīng)力。（13分）解：梁自重產(chǎn)生的彎矩為： N·m （2分） 外荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩為： N·m （2分） 總彎矩為： N·m 、 驗算彎曲正應(yīng)力： N/mm2215 N/mm2 （3分） 驗算支座處最大剪應(yīng)力： 支座處最大剪力： V=0.5×29700×6+517x1.2x3=90961.2N （2分） 剪應(yīng)力： N/mm2125 N/mm2 （3分）、如圖所示：已知焊縫承受的斜向靜力荷載設(shè)計值kN，偏心e為20mm，角焊縫的

4、焊腳尺寸，實際長度，鋼材為Q235B，焊條為E43型（=160N/mm2）， 取122。驗算圖所示直角角焊縫的強度。公式：； ；解：將F分解為垂直于焊縫和平行于焊縫的分力 直角角焊縫的強度滿足要求 5.驗算圖5所示直角角焊縫的強度。已知焊縫承受的斜向靜力荷載設(shè)計值，偏心e為30mm，角焊縫的焊腳尺寸，實際長度，鋼材為Q235B，焊條為E43型（=160N/mm2）。（15分）【解】：將F分解為垂直于焊縫和平行于焊縫的分力 （1分） （1分） （2分） （2分） （1分） （2分） （2分） （4分）直角角焊縫的強度滿足要求1圖1（a）所示為一支架，其支柱的壓力設(shè)計值，柱兩端鉸接，鋼材為Q235

5、，容許長細比。截面無孔眼削弱。支柱選用I56a（），。驗算此支柱的承載力。（12分）0123456789200.9700.9670.9630.9600.9570.9530.9500.9460.9430.939900.6210.6140.6080.6010.5940.5880.5810.5750.5680.561圖11解：因截面無孔眼削弱，可不驗算強度。軋制工字形鋼的翼緣和腹板均較厚，可不驗算局部穩(wěn)定，只需進行整體穩(wěn)定和剛度驗算。（2分）長細比 （2分） （2分）遠大于，故由計算得，于是 （2分）圖2（4分）4. 圖4所示簡支梁長12m，鋼材為Q235（,）采用如圖所示焊接工字形截面，已知單位長

6、度得質(zhì)量為149.2kg/m，梁的自重為149.2×9.81463N/m，截面積A=158.4cm2，cm4，cm3，cm3，mm。梁上集中荷載如圖所示（單位kN）。試驗算此梁的正應(yīng)力和支座處剪應(yīng)力。荷載分項系數(shù)為1.2，截面塑性發(fā)展系數(shù)，。【解】：梁自重產(chǎn)生的彎矩為： N·m （2分） 外荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩為： kN·m （2分） 總彎矩為： kN·m （1分） 驗算彎曲正應(yīng)力： N/mm2215 N/mm2 （4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， V181.9×2×103+1463×

7、1.2×6374300 N （2分） 剪應(yīng)力為： N/mm2125 N/mm2 （4分）6圖6所示的雙面角焊縫連接承受軸力N和偏心剪力V的共同作用，其中靜力荷載N的設(shè)計值為100kN，剪力V為120kN，偏心e為20mm，角焊縫的焊腳尺寸hf為8mm，實際長度l為155mm，鋼材強度為Q235B，焊條為E43型（=160N/mm2）。驗算此角焊縫的強度。（15分）【解】： （2分） （2分） （2分） （2分） （2分） （5分）7試驗算圖7中承受靜力荷載的拉彎構(gòu)件。作用力設(shè)計值如圖2所示，鋼材為Q235（），構(gòu)件截面無削弱。截面為軋制工字鋼I45a，A102cm2， Wx1430cm3，截面塑性發(fā)展系數(shù)，。計算的彎矩最大值為129圖4.解：計算的彎矩的的最大值為129kNm 驗算強度得滿足要求。2如圖2所示支柱上下端均為鉸接且設(shè)置支撐。支柱