钢结构计算题.doc

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1、四、计算题图所示的拉弯构件长6000mm，轴向拉力的设计值为800kN，横向均布荷载的设计值为7kN/m。设截面无削弱，钢材为Q345（f=310N/mm2），构件采用普通工字钢I22a，截面积A＝42.1cm2，重量0.32kN/m，Wx＝310cm3，ix＝8.99cm，iy＝2.32cm。验算截面是否满足设计要求。已知：允许长细比，截面塑性发展系数，，荷载分项系数为1.0。公式：解：(1)验算强度(2)验算长细比所选截面满足设计要求。如图1所示一根简支梁长6m，采用I32a（,），已知梁单位长度的重量为517N/m，cm4，cm3，cm，mm。梁上作用恒荷载，荷

2、载密度q=29700N/m，试验算此梁的正应力及支座处剪应力。已知：荷载分项系数为1.2，截面塑性发展系数，。公式：；；q解：（1）计算总弯矩梁自重产生的弯矩为：N·m外荷载在跨中产生的最大弯矩为：N·m总弯矩为：N·m（2）验算弯曲正应力N/mm2＜＝215N/mm2正应力满足要求3）验算支座处最大剪应力：支座处最大剪力：V=N验算剪应力：N/mm2＜＝125N/mm2支座处剪应力满足要求3.如图3所示一根简支梁长6m，采用I32a（,），已知单位长度得质量为52.7kg/m，梁的自重为52.7×9.8＝517N/m，cm4，cm3，cm，mm。梁上作用恒荷载，荷载

3、密度q=29700N/m，荷载分项系数为1.2，截面塑性发展系数，。试验算此梁的正应力及支座处剪应力。（13分）解：梁自重产生的弯矩为：N·m（2分）外荷载在跨中产生的最大弯矩为：N·m（2分）总弯矩为：N·m、验算弯曲正应力：N/mm2＜＝215N/mm2（3分）验算支座处最大剪应力：支座处最大剪力：V=0.5×29700×6+517x1.2x3=90961.2N（2分）剪应力：N/mm2＜＝125N/mm2（3分）、如图所示：已知焊缝承受的斜向静力荷载设计值kN，，偏心e为20mm，角焊缝的焊脚尺寸，实际长度，钢材为Q235B，焊条为E43型（=160N/mm2）

4、，取1．22。验算图所示直角角焊缝的强度。公式：；；；；；；；；；解：将F分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的分力直角角焊缝的强度满足要求5.验算图5所示直角角焊缝的强度。已知焊缝承受的斜向静力荷载设计值，，偏心e为30mm，角焊缝的焊脚尺寸，实际长度，钢材为Q235B，焊条为E43型（=160N/mm2）。（15分）【解】：将F分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的分力（1分）（1分）（2分）（2分）（1分）（2分）（2分）（4分）直角角焊缝的强度满足要求1．图1（a）所示为一支架，其支柱的压力设计值，柱两端铰接，钢材为Q235，容许长细比。截面无孔眼削弱。支柱选用I56a（），

5、。验算此支柱的承载力。（12分）0123456789200.9700.9670.9630.9600.9570.9530.9500.9460.9430.939900.6210.6140.6080.6010.5940.5880.5810.5750.5680.561图11．解：因截面无孔眼削弱，可不验算强度。轧制工字形钢的翼缘和腹板均较厚，可不验算局部稳定，只需进行整体稳定和刚度验算。（2分）长细比（2分）（2分）远大于，故由计算得，于是（2分）图2（4分）4.图4所示简支梁长12m，钢材为Q235（,）采用如图所示焊接工字形截面，已知单位长度得质量为149.2kg/m，梁

6、的自重为149.2×9.8＝1463N/m，截面积A=158.4cm2，cm4，cm3，cm3，mm。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，。【解】：梁自重产生的弯矩为：N·m（2分）外荷载在跨中产生的最大弯矩为：kN·m（2分）总弯矩为：kN·m（1分）验算弯曲正应力：N/mm2＜＝215N/mm2（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，V＝181.9×2×103+1463×1.2×6＝374300N（2分）剪应力为：N/mm2＜＝125N/mm2（4分）6．图6所示的双

7、面角焊缝连接承受轴力N和偏心剪力V的共同作用，其中静力荷载N的设计值为100kN，剪力V为120kN，偏心e为20mm，角焊缝的焊脚尺寸hf为8mm，实际长度l为155mm，钢材强度为Q235B，焊条为E43型（=160N/mm2）。验算此角焊缝的强度。（15分）【解】：（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）（5分）7．试验算图7中承受静力荷载的拉弯构件。作用力设计值如图2所示，钢材为Q235（），构件截面无削弱。截面为轧制工字钢I45a，A＝102cm2，Wx＝1430cm3，截面塑性发展系数，。计算的弯矩最大值为129图4.解：计算的弯矩的的最