鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算題

如有幫助歡迎下載支持【練習(xí)1】?jī)蓧K鋼板采用對(duì)接焊縫（直縫）連接。鋼板寬度L=250mm,厚度t=10mm。鋼材采用Q235,焊條E43系列，手工焊，無(wú)引孤板，焊縫采用三級(jí)檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，fw=185N/mm2。試求連接所能承受的最大拉力N=?解：無(wú)引孤板時(shí)，焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度l取實(shí)際長(zhǎng)度減去2t，即250-2*10mm。w根據(jù)公式 a=盧^<ftw 移項(xiàng)得：wN<l?t?fw=（250-2x10）x10x185=425500N=425.5kN【變化】若有引孤板，問(wèn)N=?解：上題中l(wèi)取實(shí)際長(zhǎng)度250，得N=462.5kN【練習(xí)2】?jī)山孛鏋?50x14mm的鋼板，采用雙蓋板焊接連接，連接蓋板寬300mm，長(zhǎng)度410mm（中間留空10mm），厚度8mm。鋼材Q235,手工焊，焊條為E43，fw=160N/mm2，靜態(tài)荷載，h=6mm。求最大承載力N=? f fCO解：端焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N=Z0.7hlpfw=2x0.7x6x300x1.22x160=491904N3 fw3ff側(cè)焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N=Z0.7hlfw=4x0.7x6x(200-6)x160=521472N最大承載力N=491904+521472=1013376N=1013.4kN【變化】若取消端焊縫，問(wèn)N=?解：上題中令N3=0，l1=200-2x6，得N=N1=505.344kN【練習(xí)3】鋼材為Q235,手工焊，焊條為E43,fw=160N/mm2，靜態(tài)荷載。 f雙角鋼2L125x8采用三面圍焊和節(jié)點(diǎn)板連接，hf=6mm，肢尖和肢背實(shí)際焊縫長(zhǎng)度均為250mm。等邊角鋼的內(nèi)力分配系數(shù)七=0.7，七=0.3。求最大承載力N=? 1 2Vp，"\2L12ox8解：端焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N=￡0.7hlpfw=2x0.7x6x125x1.22x160=204960N3 fw3ff肢背焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N=Z0.7hlfw=2x0.7x6x(250-6)x160=327936N1 fw1f根據(jù)N1=k[N-N得：N=—(N+N)=上(327936+204960)=614880N=614.88kNK1 2 0.7 2【變化】若'取消端焊縫，問(wèn)N=?解：上題中令^=0，l]=250-2x6，得N=456.96kN【練習(xí)4】鋼材為Q235，手工焊，焊條為E43，fw=160N/mm2，靜態(tài)荷載。 f已知F=120kN，求焊腳尺寸h=?（焊縫有繞角，焊縫長(zhǎng)度可以不減去2hf）解：設(shè)焊腳尺寸為hf，焊縫有效厚度為氣=0.7hf將偏心力移到焊縫形心處，等效為剪力V=F及彎矩M=Fe在剪力作用下：V120x103 342.9TV^ZhF=2x0.7hx250= /mm2)ew f f在彎矩作用下：M_M_120x103x150_1234f Wf 2x』0.7hx2502 hf6f代入基本公式，（2f）2+（T）2<fw得：jPfff

,(必)2+(竺：9)2=曜J160,(必)2+(竺：9)2=曜J160V1.22h hh可以解得：h>6.68mm，取h=7mm。=1.5v；14=5.6mm<h<h =1.2x12=14.4mm，可以。/8mm，試求該連接能承受的最大荷載hfmin f【變化】上題條件如改為已知hfN=?【練習(xí)5】鋼材為Q235，手工焊，載。焊條為E43，fw=160N/mm2，靜態(tài)荷已知h廣8mm，求連接能承受的最大荷載N=?（焊縫無(wú)繞角）350解：偏心距e= -100=75mm2彎距：M=75NNQNf2x0.7x8x(350-2x8)3740.875NM=2107:'a8)=奈f 2x—x0.7x8x(350一2x8)26NN八Q=QN+QM= + <Pfw=1.22x160=195.2ff3740.82776.5rf可以解得：N<311082N=311.08kN【變化】焊縫有繞角，焊縫長(zhǎng)度可以不減去2h，求N=?f【練習(xí)6】鋼板截面為310mmx14mm,蓋板截面為310mmx10mm，鋼材為Q235,f=215N/mm2fb=305N/mm2C級(jí)螺栓M20，孑L徑21.5mm，fb=140N/mm2，求該連接的最大承載力N=? v解：⑴一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：Nb=n止fb=2x3.14X202x140x10-3=87.96kNVV4v 4⑵一個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值：

Nb=dZt?fb=20x14x305x10一3=85.4kNc c(因?yàn)閠=14mm<2t=2x10=20mm,故公式中取Zt=14)⑶最大承載力 1N=nNb=8x85.4=683.2kN⑷凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算：683.2x10683.2x103(310—4x21.5)x14683.2x1033136=217.9N/mm2>f=215N/mm2不滿足要求。最大承載力由凈截面強(qiáng)度控制:N=Af=3136x215x10-3=674.24kN【變化】上題條件如改為已知N=600kN，試驗(yàn)算該連接是否安全?如有幫助歡迎下載支持【練習(xí)7】鋼板截面為310mmx20mm,蓋板截面為310mmx12mm，鋼材為Q235,f=215N/mm2（t<16），f=2N/mm2（t>16）。8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接M20，孔徑22mm，接觸面噴砂，旦=0.45，預(yù)拉力P=\25kN。求該連接的最大承載力N=?=N=N=竺嘗=矣F

t4 8螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力，用規(guī)范相關(guān)公式求解：解：⑴一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：Nb=09nr-P=0.9x2x0.45x125=101.25kNV f⑵最大承載力N=nNb=8x101.25=810kN⑶凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算：nN 4 810x103q=(1-0.5t)——=(1-0.5x—) =136.8N/mm2<f=205N/mm2nA 8(310-4x22)x20⑷毛截面強(qiáng)度驗(yàn)算：N810x103 , .…，q=—= =130.6N/mm2<f=205N/mm2A310x20【變化】上題條件如改為已知N=800kN，試驗(yàn)算該連接是否安全？【練習(xí)8】拉力F與4個(gè)螺栓軸線的夾角為450,柱翼緣厚度為24mm，連接鋼板厚度16mm。鋼材為Q235，f=215N/mm2(t<16)，f=0N/mm((t>16)。8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接M20，孔徑22mm，接觸面噴砂，R=0.45，預(yù)拉力P=125kN。求該連接的最大承載力F=?解：斜拉力F的兩個(gè)分力為：V=N=Fsin45。，每個(gè)螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力為：

N+N<1NbNbv t一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：Nb=0.9nlP=0.9x1x0.45x125v /=50.625kN一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值：Nb=0.8P=0.8x125=100kNt代入規(guī)范公式：N+N<1即 +疽七<1Nb Nb 8x50.6258x100 v t可以解得：N<190.13kN【變化】上題條件如改為已知N=190kN，試驗(yàn)算該連接是否安全?C級(jí)螺栓M22，有效，fb=305N/mm2，【練習(xí)9】鋼材為Q235，f=215N/mm2（t<16）。直徑為d=19.65mm，孔徑d=24mm，fb=140N/mm2fb=170C級(jí)螺栓M22，有效，fb=305N/mm2，t解：斜拉力F的兩個(gè)分力為：V=N=Fsin45。，每個(gè)螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力為：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"Fsin45。 <2N=N= 4 =~^-F螺栓同時(shí)承受剪力和拉力，應(yīng)根據(jù)相關(guān)公式驗(yàn)算：,(七)2+(也)2<1 及N<NbVNb Nb vcL v l一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：Nb=n性fb=1x3.14x222x140x10-3=532kN\o"CurrentDocument"vv4v 4一個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值：\o"CurrentDocument"Nb=dZt?fb=22x16x305x10-3=107.36kNc c一個(gè)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值：Nb=^dtfb=3.14x"面2x170x10-3=51.6kNt4t 4代入公式得：：(N)2+(4)2=.\d)2+(M)1<1

NbNb8x53.2 8x51.6、v l可以解得：F<209.5kN如有幫助歡迎下載支持再驗(yàn)算：N='"x；09.5=37.03kN<Nb=107.36kN，可以。【變化】上題條件如改為已知N=200kN，試驗(yàn)算該連接是否安全？如有幫助歡迎下載支持【練習(xí)10】已知某軸心受壓實(shí)腹柱AB,AB長(zhǎng)L=5m，中點(diǎn)L/2處有側(cè)向支撐。采用三塊鋼板焊成的工字型柱截面，翼緣尺寸為300mmX12mm，腹板尺寸為200mmX6mm。鋼材為Q235，解：按題意得：l=5m解題思路：軸心受壓柱整體穩(wěn)定的驗(yàn)算公f=215N/mm2。求最大承載力N=?200mmX6mm。鋼材為Q235，解：按題意得：l=5m解題思路：軸心受壓柱整體穩(wěn)定的驗(yàn)算公f=215N/mm2。求最大承載力N=?⑴式為：l=2.5m°yN<fpA式中中要由人或人y查出人=匕，其中：iy虹+ZAg212i上式中:X_l=oxiX;IOOCMC3C：|CMi=.、，L，xVAA為柱的截面積（按實(shí)計(jì)算），10、/°為柱在x、y方向的計(jì)算長(zhǎng)度。驗(yàn)算時(shí)將上述過(guò)程倒過(guò)來(lái)即可。為方便計(jì)算，單位采用cm。①截面積:A=2x30x1.2+20x0.6=84cm2②慣性距:, 30x22.4329.4x203I= =8498.56cm4X12 12121.2x303I=2x—12——=5400cm4③回轉(zhuǎn)半徑:IT=\：848498.56 =10.06cm二.5400

tA\84=8.02cm④長(zhǎng)細(xì)比:人=-ox='°。=49.70<R]=150④長(zhǎng)細(xì)比:Xi10.05人=2=芝0=31.17<R]=150yi8.02y⑤穩(wěn)定系數(shù)::b類(lèi)截面，由最大長(zhǎng)細(xì)比人x=49.70查附表得:中=0.861+49.7-49(0.856-0.861)=0.8575⑤穩(wěn)定系數(shù):X 50-49⑥整體穩(wěn)定驗(yàn)算:N=pAf=0.8575x84x102x215=1548645N=1548.63⑦局部穩(wěn)定驗(yàn)算：TOC\o"1-5"\h\z腹板的高厚比