钢结构设计原理考试复习题及参考答案1

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1、一、计算题1.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=215N/mm2，=185N/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Q235，焊条E43,手工焊。有关强度设计值=160N/mm2。1.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：采用三面围焊：hf=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

2、连接的平接接头。轴心拉力N＝1250kN，（静载设计值），钢材Q235，焊条E43,手工焊。有关强度设计值ƒ=215N/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：ƒbv=130N/mm2,ƒbc=305N/mm2,ƒ=215N/mm2。粗制螺栓d=20mm,孔径d0=21.5mm。6.图示一用M20普通螺栓的钢板拼接接头，钢材为Q235，ƒ＝215N/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

3、.5mm,ƒbv=130N/mm2,ƒbc=305N/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P＝155kN,接触面抗滑移系数。8.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：ƒ＝215N/mm2,ƒbv=130N/mm2,ƒbc=305N/mm2。9.试计算下图所示连接中C级螺栓的强度。已知荷载设计值F=60KN,螺栓M20,孔径21.5mm,ƒbv=130N/mm2,ƒbc=305N/mm2.10.两端铰接轴心受压柱，高

4、9.6m,钢材为Q235，强度设计值ƒ=215N/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：①不计自重②稳定系数：7273747576777879800.7390.7320.7260.7200.7140.7070.7010.6940.68811.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mm。试求该柱最大长细比。注：一个I32a的截面面积A=67cm2惯性矩Iy=11080cm4IX1=460cm412.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

5、，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：①钢材强度设计值f＝215N/mm2②I50a的Ix＝46470cm4，Wx＝1860cm3，Iy＝1120cm4，Wy＝142cm3③整体稳定系数：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

6、面特性为：A=102cm2IX=32240cm4wx=1430cm3Iy=855cm4wy=114cm3材料为Q235,强度设计值ƒ=215N/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：,ƒ=215N/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q＝6.24kN/m。试计算此压弯柱在弯矩作用平面

7、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：,ƒ=215N/mm2。三、计算题：1．解：一、确定对接焊缝计算截面的几何特性1.计算中和轴的位置（对水平焊缝的形心位置取矩）2.焊缝计算截面的几何特性全部焊缝计算截面的惯性矩全部焊缝计算截面的抵抗矩腹板焊缝计算截面的面积二、验算焊缝强度1.a点2.b点折算应力2.解：3.解：4．解：端缝：侧向：盖板全长5．解：a)b)取8个c)排列中距取80端距取50边距取40d)净截面验算>215MPa说明净截面强度