1、计算题 A1、如图所示用拼接板的平接连接，主板截面为 14 400mm，拼接板的尺寸为 8 360 300mm；用直角角焊缝三面围焊，每条侧面焊缝的长度为 13cm（一边有 4 条） 。承受轴心力设计值（静力荷载） ，钢材为 Q235，采用 E43 系列型焊条，手kN920工焊。试验算该连接是否可靠？（设焊缝的焊脚尺寸 ，m6fh直角角焊缝的强度设计值 ）2N/m160wfN=920K43N=90K2810一 条 侧 焊 缝 长 为 32、图示连接中，焊脚尺寸 hf=8mm,钢材为 Q235B， f=215N/mm2,手工焊，焊条为 E4303, =160N/mm2，盖板厚 10mm，主板厚w
2、f18mm，试计算此连接的承载能力。3、验算如图所示摩擦型高强螺栓连接是否安全，已知：荷载N=300kN,螺栓 M20，10.9 级， =0.5，预紧力 P=155kN。4、如图连接，尺寸为 mm，受静载拉力 ， ，钢kN130Pm10fh材为 Q235BF，E43 焊条，手工焊无引弧板， 。试验2/6wf算焊缝强度。5、某 6m 跨度简支梁的截面和荷栽（含梁自重在内的设计值）如图所示。在距支座 2.4m 处有翼缘和腹板的拼接连接，实验算10P1010P 10A其拼接的对接焊缝。已知钢材为 Q235，采用 E43 型焊条，手工焊，三级质量标准，施焊时采用引弧板。解：计算焊缝截面处的内力 mkN
3、kqabM8.1036)4.206(.241NlV.3 计算焊缝截面几何特征值： 46433 1028910241025 mIW 366.589m31SW361028.2015m 计算焊缝强度查附表得 2/185Nfwt 2/15Nfwv26max /8/.40.3 mfmWMt22663ax /15/3.11289.4ftIVS wvw 2max01 /9.78.3mNh266311 /1.010289.4mNtIVSwW折算应力： 222221 /5.03181/.7.3.73 mNfwt6、设计图示双盖板对接连接。已知钢板宽 a=240mm，厚度t=10mm，钢材为 Q235 钢，焊条为
4、 E43，手工焊，轴力设计值N=550kN。解：（1）确定盖板尺寸为了保证施焊，盖板 b 取为 b=240mm-40mm=200mm按盖板与构件板等强度原则计算盖板厚度取 t1=6mmmt620141(2) 计算焊缝按构造要求确定焊角高度 hfmthf 74.5.1axmint1=6mm hfmaxt1=6mm 因此取 hf=6mm若只设侧面角焊缝，则每侧共有四条焊缝，每条角焊缝长度为 mmfhNlww 2051607.45107.043取 所需盖板全长l21lw430若采用三面围焊，则端缝承载力为 KNfbhNwe 328796102.67.0221 每条焊缝的长度为： mmfhlww 85
5、1607.4)385(7.04 31 取 所需盖板全长l9lw927、验算如图所示的摩擦型高强度螺栓连接的强度。已知螺栓为 8.8 级 M20 高强度螺栓， ，被连接的支托板与柱翼缘45.0的厚度均为 t=12mm，各排螺栓编号如图，外力设计值为F=150KN。(15 分)(已知预拉力 P=110KN)计算题 B1、一实腹式轴心受压柱，承受压柱，承受轴压力x40y1x yy402020 202010 20.1x1x1y120a3500kN（设计值） ，计算长度 ，截面为焊工字形，10,5oxoylml尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为 Q235，容许长细比。要求：150（1）验算整体稳定性（2
6、）验算局部稳定性2、两端为铰接的轴心受压柱，柱长为 5m，如图所示，在柱长一半处设有侧向（弱轴 x 方向）支撑，该柱承受的轴心 y 压力设计值 N1800KN，容许长细比 =150，采用热轧工字钢56a， A=135cm2， ix22.0cm， iy=3.18cm，钢材为Q235， f215N/mm 2。验算此支柱的整体稳定和刚度。满足25002500x x113、两端为铰接的轴心受压柱，柱长为 9m，如图所示，在两个三分点处均有侧向（ x 方向）支撑，该柱承受的轴心压力设计值 N400kN，容许长细比 =150，采用热轧工字钢25a，钢材为 Q235，试验算柱的稳定性。 （截面对 x 轴为
7、a 类截面，对 y 轴为 b 类截面， f215N/mm 2） 。热轧普通工字钢的规格和截面特征尺寸(mm)型号h b截面积 A（cm 2）ix(cm)iy(cm)25a 250116 48.541 10.2 2.40a 类截面轴心受压构件的稳定系数 （ fy/235） 1/20 1 2 3 4 5 6 7 8 970 0.83980 0.783b 类截面轴心受压构件的稳定系数 90 0.714 （ fy/235） 1/20 1 2 3 4 5 6 7 8 9110 0.493120 0.437130 0.387x x3000300030004#、如图所示支架，支柱的压力设计值 ，柱两端铰接，
8、kN160钢材为 Q235（ ） ，容许长细比 。截面无孔眼2mN15f 5削弱。支柱选用焊接工字形截面，已知面积。验算此支柱的整体稳定。c6.3,c.2,cm90yxiiA0 1 2 3 4 5 6 7 8 9400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861【解】：整体稳定和长细比验算长细比 （2 分）150.493.1260xil（2 分）.7.0yil取长细比较大值，故由 计算得 ，于是 （2 分）x859.0（4 分）223 1)(.071985.06 mNfmNAN截面无孔眼削弱，不必验算强度。四、计算题1、图示简支梁，不计自重
9、，Q235 钢，不考虑塑性发展，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为 45kN/m，荷载分项系数为 1.4， f=215N/mm2。问是否满足正应力强度及刚度要求，并判断是否需要进行梁的整体稳定验算。已知： 25N/m106.2,3845,20 EIqllx60 x x-1050-1050-850解：（1）正应力强度验算梁的跨中最大弯矩为：2214560.8MqlkNm34.085271xI c7126xIWch 223max /15/.8905. mNfN所以，正应力强度满足。（2） 刚度验算4 4545609.5381.382.178xql mEI 12450m所以，刚度满足要求。（3
10、） 整体稳定性验算由于密铺板牢固连接于上翼缘，所以不必进行整体稳定性验算。2、一工字形截面梁绕强轴受力，截面尺寸如图，当梁某一截面所受弯矩 M=400kNm、剪力 V=580kN 时，试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235B， f=215N/mm2， fv=125N/mm2。3#、图 3 所示简支梁长 12m，钢材为 Q235（ ,2mN15f）采用如图所示焊接工字形截面，已知单位长度得2mN15vf质量为 149.2kg/m，梁的自重为 149.29.81463N/m，截面积A=158.4cm2， cm4， cm3， cm3， mm68193xI5128nxW2987xS8
11、wt。梁上集中荷载如图所示（单位 kN） 。试验算此梁的正应力和支座处剪应力。荷载分项系数为 1.2，截面塑性发展系数 ，05.1x。 （15 分）20.1y【解】：梁自重产生的弯矩为：Nm （2 分）3160214.81M外荷载在跨中产生的最大弯矩为：kNm （2 分）4.1093.65.27总弯矩为：kNm （1 分）2.4.109xM验算弯曲正应力：N/mm2 215 N/mm2 97.2041580.336nxW f（4 分）验算支座处最大剪应力：支座处的最大剪力按梁的支座反力计算，V181.9210 3+14631.26374300 N （2 分）剪应力为：N/mm2 125 N/m
12、m2 （41.581026937443wxItS vf分）计算题 C1#、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 ，kN80跨中横向集中力为 。构件长度 ，材料用kN180Fm10lQ235B.F 钢。试校核截面的强度、刚度。50 50N NF10040145014x xyyb8解：跨中截面： mkFlM450184（1）截面几何特征： 2152cmthbAwn43387)(ctIwx 4912ctymAIinx7.3cIiny91.在弯矩作用平面内：mllchIWyx5,1038/23翼缘板为剪切的焊接工字型截面，对 x 轴屈曲时属 b
13、类截面，对 y 轴屈曲时属 c 类截面。 4.065021MtxQ235 钢的强度设计值 2/15mNf（2）强度验算：，故13214/)( ywftbt 0.1x 2236231 /15/80.558 mNfNWMANxn 满足要求。（3）刚度验算长细比： 0.437.2/100xxil5.9./50yyil构件的最大长细比 满足要求。150.,maxy2、某焊接工字形截面压弯构件，翼缘板 230014，腹板156010，截面翼缘为剪切边，钢材为 Q345 钢。两端铰接，长度为 15m，承受的轴心压力设计值为 N900kN，在杆的中央有一横向集中荷载设计值 P120kN，在弯矩作用平面外位于
14、杆的三分点处各有一个支撑点，如图所示。试验算此构件的强度和稳定是否满足要求。计算题 D1.试验算如图所示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。荷载设计值 F=220kN。钢材 Q235，焊条 E43,手工焊，无引弧板，焊缝质量三级。有关强度设计值 =215 N/mm2， =185 wcf wtfN/mm2 。 （假定剪力全部由腹板上的焊缝承受）2.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60Q235，焊条 E43,手工焊。有关强度设计值 =160 N/mm2 wf。3.设计双角钢拉杆与节点板之间的连接角焊缝计算长度L1=?,L2=?已知：采
15、用三面围焊：h f=6mm,fwf=160N/mm2,N=529kN(静载设计值)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)5. 设计矩形拼接板与板件用普通螺栓连接的平接接头。 （如图所示，单位 mm） 。已知轴心拉力设计值 N=600KN,有关强度设计值： bv=130N/mm2, bc=305 N/mm2, =215 N/mm2。粗制螺栓 d=20mm,孔径 d0=21.5mm。
16、6.图示一用 M20 普通螺栓的钢板拼接接头，钢材为Q235，215 N/mm2。试计算接头所能承受的最大轴心力设计值。螺栓 M20,孔径 21.5mm, bv=130N/mm2, bc=305 N/mm2。7.若上题的拼接接头改用 10.9 级 M20 磨擦型高强度螺栓，接触面处理采用钢丝刷清除浮锈。接头所能承受的最大轴心力设计值能增大多少？已知高强度螺栓预拉力设计值P155kN,接触面抗滑移系数 。3.08. 计算图示连接的承载力设计值 N。螺栓 M20，孔 21.5mm,材料 Q235A已知：215N/mm 2, bv=130 N/mm2, bc=305 N/mm2 。9.试计算下图所示
17、连接中 C 级螺栓的强度。已知荷载设计值F=60KN,螺栓 M20,孔径 21.5mm, bv=130N/mm2, bc=305 N/mm2.10.两端铰接轴心受压柱，高 9.6m,钢材为 Q235，强度设计值 =215 N/mm2，采用图示截面，尺寸单位 mm,计算可承受外荷载设计值 N=？注：不计自重 稳定系数 ：72 73 74 75 76 77 78 79 800.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.6940.688 11.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 300cm,如图所示，尺寸单位 m
18、m。试求该柱最大长细比。注： 一个 I32a 的截面面积 A=67cm 2 惯性矩 I y=11080cm4 IX1=460cm4 12.如图所示为二简支梁截面，其截面面积大小相同，跨度均为12m，跨间无侧向支承点，均布荷载大小亦相同，均作用在梁的上翼缘，钢材为 Q235，试比较梁的稳定系数 ，说明何者的稳b定性更好？13. 一简支梁的计算简图如下，截面采用普通工字钢 I50a，材料为 Q235，除两端支承处能阻止梁端截面的扭转外，跨中无任何侧向支承点，试按整体稳定确定荷载 P 的大小（设计值，不计自重）已知：钢材强度设计值 f 215N/mm2I50a 的 Ix 46470cm4， Wx 1
19、860cm3， Iy 1120cm4， Wy 142cm3整体稳定系数： b集中荷载作用于上翼缘 0.5均布荷载作用于上翼缘 0.4414. 求图示钢梁所能承受的最大均布荷载设计值（含自重） ，已知梁截面为热轧普通工字钢 I45a,其截面特性为：A=102cm2 IX=32240cm4 wx=1430cm3Iy=855cm4 wy=114cm3材料为 Q235,强度设计值 =215 N/mm2，梁两端不能扭转，跨中无侧向支撑点，挠度不起控制作用，截面无削弱。整体稳定系数 b=0.44.15. 如图所示的拉弯构件，间接承受动力荷载。横向均布荷载的设计值为 8kN/m。截面为 I22a，无削弱。试确定杆能承受的最大轴心拉力设计值。已知： , cmicWcmAxx9.8,30,42=215 N/mm2 。16. 用轧制工字钢 I36a（材料 Q235）作成的 10m 长两端铰接柱，轴心压力的设计值为 650kN,在腹板平面承受均布荷载设计值 q6.24kN/m。试计算此压弯柱在弯矩作用平面内的稳定有无保证？为保证弯矩作用平面外的稳定需设置几个侧向中间支承点？已知： , cmicicmWcAyxx 69.2,4.1,875,3.7632 =215 N/mm2 。
