鋼結構考前復習題(計算答案)

.1設計雙角鋼拉桿與節(jié)點板之間的連接角焊縫計算長度L1及L2，已知：采用三面圍焊：hf=6mm,fwf=160N/mm2,N=529kN(靜載設計值)解：（1）計算端縫承擔的拉力：（書上68頁公式） （2）計算肢背焊縫L1：（內力分配系數(shù)見68頁表） （3）計算肢尖焊縫L2： （4）構造要求：均滿足構造要求。2、如圖所示雙角鋼2L505和鋼板的連接，鋼板厚度t=12mm，受軸心力(靜載)N=500kN作用，采用側面角焊縫連接，手工焊，試設計此焊縫。(=160Nmm2)（1）選擇焊腳尺寸：（書上58頁公式）肢背：，且，取6mm， 肢尖： 因為是貼著板邊施焊，且，所以?。?）計算肢背焊縫L1：（內力分配系數(shù)見68頁表） （3）計算肢背焊縫L2：（4）構造要求：（同上題，此處略）3、焊接工字形梁（如圖所示）在板與翼緣處設置一條工廠拼接的對接焊縫，拼接處承受的M=150kNm , V=350kN ,試驗算拼接的對接焊縫。已知鋼材為Q235，采用E43型焊條，手工焊，施焊時采用引弧板。（ ）解： （1）計算焊縫截面幾何特征值 （2）計算焊縫強度： 最大正應力： 小于，滿足。 最大剪應力： 滿足。 折算應力 ： 滿足。4、設計矩形拼接板與板件用三面圍焊連接的平接接頭。軸心拉力N1250kN，（靜載設計值），鋼材Q235，焊條E43,手工焊。有關強度設計值=215 N/mm2， fwf=160N/mm2。圖示尺寸單位mm.(焊縫LW2實際長度取cm整數(shù))解： （1）端縫（正面角焊縫）承擔的力： （2）側面角焊縫承擔的力： （3）所需側面角焊縫的總長度： （4）一條側面角焊縫的長度： （5）構造要求：（同2題，此處略）所以，一條側面角焊縫的實際長度為28cm。5、試計算如圖所示鋼板與柱翼緣的連接角焊縫的強度。已知N=390kN（設計值），與焊縫之間的夾角。鋼材Q235，焊條E43,手工焊。有關強度設計值=160 N/mm2 。解：（利用書上63頁公式3.20進行計算） （1）力的分解：（2）求應力：（3）驗算：大于160，所以不安全。（此題若采用引弧板施焊，則不用減弧坑缺陷，結果安全）6、兩截面為-40012的鋼板，采用雙蓋板，C級普通螺栓拼接，螺栓采用M20，鋼板為Q235，承受軸心拉力設計值N=870KN，試設計此連接。（ ）解：（1）選定連接蓋板截面采用雙蓋板截面，強度不低于被連接構件，故選截面為-4006，Q235鋼。（2）計算所需螺栓數(shù)目和排列布置 單個螺栓抗剪承載力設計值： 單個螺栓抗壓承載力設計值為： 取n=12(3)驗算連接板件的凈截面強度連接鋼板與蓋板受最大內力相同，均為N，且兩者在最大內力處的材料、凈截面均相同。按螺栓孔徑d0=21.5mm計算（不滿足要求）7、有一軸心受壓實腹式柱，柱截面為焊接工字形，屬b類截面，如圖所示，鋼材為Q235，已知 ,試求此柱能承受的最大軸心力N?(按整體穩(wěn)定要求) 解：（1）求截面慣性矩：（忽略腹板對y軸的慣性矩）（2）求回轉半徑：（3）求長細比：（3）查穩(wěn)定系數(shù)： 由長細比查表得到：（4）最大承載力：（此題計算時可以用cm作為長度單位，減少數(shù)字的位數(shù)）8、已知一兩端鉸支軸心受壓綴板式格構柱，長10.0m，截面由2I32a組成，兩肢件之間的距離300mm,如圖所示，尺寸單位mm。試求該柱繞虛軸的換算長細比。 注： 一個I32a的截面面積A=67cm2 慣性矩 Iy=11080cm4 IX1=460cm4 解：（書上143頁公式4.57，或者144頁表內公式）（1）計算對虛軸的長細比：（長度單位用cm） （2）單肢的長細比：（長度單位用cm）（3）換算長細比：9、某雙軸對稱焊接工字型截面壓彎構件，其受力狀態(tài)、支撐布置和截面尺寸如圖所示。承受的荷載設計值為，跨中橫向集中力為。構件長度，材料用Q235BF鋼。試校核截面的強度、剛度。解：跨中截面：（1）截面幾何特征：在彎矩作用平面內：翼緣板為剪切的焊接工字型截面，對x軸屈曲時屬b類截面，對y軸屈曲時屬c內截面。Q235鋼的強度設計值（2）強度驗算：，故滿足要求。（3）剛度驗算長細比： 構件的最大長細比滿足要求。10、焊接組合截面軸心受壓柱如圖所示，鋼材Q235B，f=2