(完整word版)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理的計(jì)算題

1、200鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理計(jì)算題1試驗(yàn)算圖中所示柱牛腿中鋼板與柱翼緣節(jié)點(diǎn)的連接焊縫的強(qiáng)度（說明驗(yàn)算點(diǎn)）。圖中荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值。鋼材為Q235-AF。手工焊，焊條E43型。ffw=160N/mm2，ftw=185N/mm2，fvw=125N/mm2。_vFF10DKN3；=86.6x200-50 xl30=W820.=一竺凹一=17.9帖伽前朋&2x0.7x8x250餉認(rèn)2x0.7x8x250cr廣羅+昭二口9+92A11110.6+30.9=95.8?/；=160/W2試驗(yàn)算圖示節(jié)點(diǎn)摩擦型高強(qiáng)螺栓群的強(qiáng)度。圖中荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值，高強(qiáng)螺栓為8.8級M20,預(yù)拉力P=11OKN,被連接板件鋼材Q

2、235-AF（凡=125N/mm2，幾=215N/mm2），板件摩擦面間作噴砂處理（#=045）。用=0,9與爐二09xlx0.45x110=44.5W妬=扌=乎=4齊兄M用N二(l-0.5=(l-0.5x-)xl?5二131.25用4&二蟲-耗屛/二200-2x2L5%12二1384剛？浄截面曲度；*=：；=砂矗川咖v/=2巧皿初毛截面曲度：J=-=175X10=12.3Nmmf=25Nlmmj412x2003某簡支梁截面如圖所示，梁的跨度為6m,荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值，試驗(yàn)算梁的強(qiáng)度是否滿足要求。判定梁的局部穩(wěn)定是否滿足要求（腹板判定是否需設(shè)加勁肋，如需設(shè)加勁肋，請按構(gòu)造要求設(shè)置加勁肋，并畫

3、出加勁肋的布置圖）。梁采用Q235-A鋼材,fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2。計(jì)算時可忽略梁的自重。M=200Wzz?厶二丄xSK5003+2x200 xl2x30d3=5.32xl0SM412常5.32xlOsifZ3Wr=1.71x10加視312=200 x12x306=7.344x10W滄=色+300述工1劉JD.94工12瓏存200 x106=111.3W/2f,=U汕加y楓1.05xl.71xl06電-叫嘰羅用=加加皿N血皿5.32k10sxS臨100100KN-200 x1211L雪疋迺三1口.囚？伽2624肉！100 x103x7.344k

4、105Zi=一=n=17.2J7tmmI人5.32xlO0 x8gQGOLgOOO-aocxie也=+=WnMTirP=111.2K/31.1=236.577/IL偸j巴皿故需按構(gòu)造要求設(shè)置橫向加勁肋，且門取四廠12皿其中支座及跨中集中力處均設(shè)橫向加勁肋.因刼4某壓彎構(gòu)件截面如圖所示，荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值，試驗(yàn)算整體穩(wěn)定是否滿足要求。材質(zhì)：Q235-A鋼材，fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2，E=206x105N/mm2。-=j.K_(o_965+0.31+12)-J(0.965+0.31+l2)2-42，帰=im-440002357.2Sxltf=233

5、x1q63312Iv=2xxl2xZ6tf=3.52xlO7mm4J127.28x10s=256.Qmm=/1104012229=38.92=15Q2256.83.52X107=56.5mm1104088.5:2.33xl061試驗(yàn)算圖中所示柱牛腿中鋼板與柱翼緣節(jié)點(diǎn)的連接焊縫的強(qiáng)度。圖中荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值。鋼材為Q235-AFo手工焊，焊條E43型。ffw=160N/mm2,ftw=185N/mm2,fvw=125N/mm2o=60*200=1200060 x102.4N!mm2xO.7xlOx2002試驗(yàn)算圖示節(jié)點(diǎn)摩擦型高強(qiáng)螺栓群的強(qiáng)度(不需驗(yàn)算連接板的強(qiáng)度)。圖中荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值，高

6、強(qiáng)螺栓為10.9級M20(孔d0=21.5mm),預(yù)拉力P=155kN，被連接板件鋼材Q235-AF(忌=125N/mm2,力=215N/mm2)，板件摩擦面間作噴砂處理5=0.45)。礦=100疋/M=100 x150=1500077-mm-2x(2x1203+2x402)A15kNnAkN腫_嗎15000 x120二0.91.25)=0.9x1x0.45x(155-1.25x28.125)=48.53某簡支梁截面如圖所示，梁的跨度為6m，所受荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值，試驗(yàn)算梁的強(qiáng)度是否滿足要求。判定梁的局部穩(wěn)定是否滿足要求(腹板判定是否需設(shè)加勁肋，如需設(shè)加勁肋，請按構(gòu)造要求設(shè)置加勁肋，并畫出加

7、勁肋的布置圖)。梁采用Q235-A鋼材，25KN/n6000fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2。計(jì)算時可忽略梁的自重。M=|x25x62=112.5-y=x25x6=15kNL=_x8x6005+2x240 xl6x3082=8.73xlOsW128.73x10s=2.7610%3”316=240 x16x308+300 xgx150=1.54xl02_J_=1125xl6=33_82V/J=2，曲y用l.W況2,76幻址%75xl03xl.54xl0fl“22一=164川7喘喘*a28.73x10sx8-240口HLHKmiK22=8021=因?yàn)?0=7

8、5故無需設(shè)加勁肋，但在克座處需設(shè)橫向加勁肋4某壓彎構(gòu)件截面如圖所示，荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值，試驗(yàn)算整體穩(wěn)定是否滿足要求。材質(zhì)：Q235-A鋼材，fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2，E=206x1O5N/mm2。Af=1x80 x9=130-mA=3600林?？L=+2x250 xl0 x3052=5.73xlOs4”12二5.73x10s=T85xl0ff310Iv=2xxl0 x2503=2.64xlO7mmy122.64X107=jj.Amm8600型2=49vJl=HO;見25E.154.227=2252（2）驗(yàn)算被連接鋼板的凈截面強(qiáng)度&=A-=401

9、.8-42.35x2.8=55.08cm3_N_1131x10s疔X55.08y!022.簡支梁受力及支承如圖所示，荷載標(biāo)準(zhǔn)值P=180kN,分項(xiàng)系數(shù)1.4,不計(jì)自重，Q235鋼，fy=235N/mm2。1）驗(yàn)算該梁的強(qiáng)度。2）如不需驗(yàn)算該梁的整體穩(wěn)定，問需設(shè)幾道側(cè)向支承？設(shè)強(qiáng)軸為x軸。（1）強(qiáng)度驗(yàn)算S=0.820 x40.4-0.6X4020=!26.4cm31.4P.2180.1=x6=SJSkN1m44=77829_=/90Scms40.3迅=0.8x20 x40.4=646.4cm3%=蘭嚴(yán)“渝N最大正應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算：因?yàn)橐砭壎所以可以考慮部分塑性。lie最大剪應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算：f%腹板

10、與翼緣交界處折算應(yīng)力驗(yàn)算：=吃=空空竺=3亦/2277829x1瀘/加_代12災(zāi)曲汛備2莊口沖/77325x1067她腫%=叫晶陽=口皿5嘰所以強(qiáng)度均滿足。（2）整體穩(wěn)定性保證如不需驗(yàn)算梁的整體穩(wěn)定性，則需受壓翼緣自由長度與其寬度的比滿足要求石M16X200=3200所以在梁跨中設(shè)一道側(cè)向支承點(diǎn)就能保證梁的整體穩(wěn)定性。3工字形截面軸心受壓柱如圖所示，lOx=9m,l0y=3m,在跨中截面每個翼緣和腹板上各有兩個對稱布置的d=24mm的孔，鋼材用Q235AF，f=215N/mm2，翼緣為焰切邊。試求其最大承載能力N。局部穩(wěn)定已保證，不必驗(yàn)算。I2z忖IOr200Y1.：rnrn)截面幾何特性：A

11、=2.20020500!0=!3000mm24=A-(4y200202602=累時淞泌12乙=2x-Lx20 x2003=2.67IO7mm4按強(qiáng)度條件確定的承載力：MW=1.0610215=2.23105N=2280kN按穩(wěn)定條件確定的承載力：90022.3心=加=嚳=66.22=150因x軸為弱軸，且心心，因而對y軸的穩(wěn)定承載力小于對x軸的穩(wěn)定承載力，由山=陽2査表得吠也所以弘=0.7731.310-215103=2161kN所以此柱的最大承載力為2160kN。4.驗(yàn)算圖示端彎矩（計(jì)算值）作用情況下壓彎構(gòu)件的承載力是否滿足要求。已知構(gòu)件截面為普通熱軋工字鋼I10，Q235AF，假定圖示側(cè)向

12、支承保證不發(fā)生彎扭屈曲。I10截面的特性：A=14.3cm2，Wr=49cm3，r=415cm。熱軋工字鋼截面對x軸屬于a類。因而，當(dāng)A=3.3x1074.14=80時,張=0-65+0.35由平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算公式：=0.31750.4,取=Q，416xl030.4xl0 xl060.783xl4.3xl021.05x49xl03(l-0.8x16/454.279)=94.3/W/lOxlO6由截面強(qiáng)度計(jì)算公式：叫+_-=11.2+194.4=2Q5.6Nfm/14.3X1021.05x49xW3因?yàn)槠矫嫱夥€(wěn)定通過側(cè)向支承得到保證，所以本題承載力由強(qiáng)度、平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)算均滿足要求。1、如圖所示一鋼

13、板與工字形柱的角焊縫T形連接。手工焊，E43型焊條，hf=8mm。設(shè)鋼板高度為2a=400mm,鋼板與一斜拉桿相連，拉桿受力F。鋼材采用Q235鋼，試求兩條焊縫能傳遞的靜載設(shè)計(jì)值F。已知fwf160N/mm2t1-1解、將拉力F分解為垂直于焊縫長度的分力F=0.6F和沿焊縫長度的分力Fy=08F，則xyF兀2hlew0.6F2x0.7x8x(400-2x8)=1.395x10-4F由公式Fy2hlew0.8F2x0.7x8x(400-2x8)=1.860 x10-4F+T2fwf得(1.395x10-4F1.22丿2+(1.860 x10-4F)160求得F乙uiuiN=M019*0“1OOO

14、IXO7EIS71Y=1.05f-310N/mm2x-150P=1.0 x*mxP十歸。翊e平面內(nèi)stt穏txN外整1換定計(jì)算公式v+n卩MtxX、/pwblx(p=1.07b44000勺壽解.構(gòu)件裁面特性N亠PMf二兀2E4TOC o 1-5 h z定計(jì)算公式.yw(l-O.sJv/iV；)-f灰LW;彎矩平面xxlxExxrrf1111llIsII11I!xft11廠p11v11TOC o 1-5 h zIIIIsIIII!t1：訐IIIIsIIsA=56x1+2x30 x14=140c加21.0 x56312-+2x1.4x30 x28J2=83825cm4i=24.47cm2x1.4x

15、3031=6300cm4i=6.71cmyw=83825=28523ixy29.42su計(jì)算跨中Mmax=lxl20 xl5=450-m4-64.3+150.3-214.6N/mm2fNM900 x103450 x106+兀=+ZT71140 x1021.05x2851x103nxnxss滿足要求。3彎矩平面內(nèi)穩(wěn)定計(jì)$柱在框架平面內(nèi)的計(jì)算長度為I=15mOxqdodoq、二二6xDObT)6TXcDOzxcpTZCHX二171X17z、二901X0寸XOI01X006IXgKIKKf、亦亍nm(/KXUlJ+jvgnCH家二。X-E9889OIXzoxo寸IX00090ZXZ1I宙ZuXH-N

16、ig管才。KKoK03H=vEI9Hd7、003H二L因柱平面外三分點(diǎn)有側(cè)向支撐，故柱平面外的計(jì)算長度為l0y二5mX=l/i=500/6.71=74.52x=150y0yy由九八345門35二90.29，查軸心受力穩(wěn)定系數(shù)表得y=0.515（焊接、剪切邊，屬于C類截面）0.885少=1.07-八；fy=1.07-74.522345b4400023544000235AB段最大彎矩M=M=60 x5=300kNm彎矩系數(shù)（一端彎矩為零）卩tx=65BC段最大彎矩M=60 x7.5=450kNmmax彎矩系數(shù)（有彎矩和橫向荷載，同向曲率）卩tx二1-0故應(yīng)對BC段計(jì)算即可N卩M900 x10341

17、.0 x450 x106+htxx=+1x口W0.515x140 x1020.885x2851x103ybx=124.8+178.3=303.1N/mm26r0blowozoRo09wMg.0Nx.oztfwoNsg.09SW.0osOSZ88-0ssssss44OSSOHOIX96L匕二-Er=E-NAm0IX6X0X寸二：.0SAOIX96EIXOIX9O.ZX寸00ZX9E0006XCT0zJ過寸OOEu0n7J弋寸70三一鄉(xiāng)6少VIE0n6M/.I00XZ006IMX乂Swo寸寸Inzg忘08茫HMMO96EIH-0C:tt乂(器IBISE就HL*:議縣9gl上.蹄噹-畔觀怦IAis逞

18、I簽斷土目bJ0OS丄蘭Ijn200如N二500kNI=31343cm4，i=17.98cm，單個xx，截面由組成，單系綴條采用F=80kN,f=215N：m叫E=226mNlZ50 x5角鋼的截面面積A=4.8cm2，0=1.0。mx算5角類柱的計(jì)知構(gòu)件的截面3軸響設(shè)計(jì)作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定是否滿足要求。0132a解：氣=1P-L=4x80 x10=200kN-ml0 xix需=55-6255.622+27x97=582x4.8申=0.818xNEXN+qAx0Mmxx7XN500 x1000+0.818x97x100yay1-1兀2EA206x103x兀2x97x102=5324.141kN1.H20 x200 x10631343x104(1.1X582=201.26N/mm21.5.Jt=1.5xv14=5.6mm,滿足f240mm，l=8h或40mmN=300kN，滿足第二種解答：0.7xN0.7x300 x103，滿足=78.13N-mm2fw=160N.mm2TOC o 1-5 h z0.7h乙l2x5.6x240ffw0.3窣=0.3x300 x10=47.27N：mm2fw=160Nmm2，滿足0.7h乙l2x5.6x170-ffw第三種解答：=