鋼結(jié)構(gòu)計算題(含答案)

1、某6m跨度簡支梁的截面和荷栽（含梁自重在內(nèi)的設(shè)計值）如圖所示。在距支座2.4m處有翼緣和腹板的拼接連接，實驗算其拼接的對接焊縫。已知鋼材為Q235，采用E43型焊條，手工焊，三級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，施焊時采用引弧板。解：計算焊縫截面處的內(nèi)力 計算焊縫截面幾何特征值： 計算焊縫強(qiáng)度 查附表得 折算應(yīng)力：2、設(shè)計圖示雙蓋板對接連接。已知鋼板寬a=240mm，厚度t=10mm，鋼材為Q235鋼，焊條為E43，手工焊，軸力設(shè)計值N=550kN。解：（1）確定蓋板尺寸為了保證施焊，蓋板b取為b=240mm-40mm=200mm 按蓋板與構(gòu)件板等強(qiáng)度原則計算蓋板厚度取t1=6mm(2) 計算焊縫按構(gòu)造要求確定焊角高度hft1=6mm hfmax<t1=6mm 因此取hf=6mm若只設(shè)側(cè)面角焊縫，則每側(cè)共有四條焊縫，每條角焊縫長度為取 所需蓋板全長若采用三面圍焊，則端縫承載力為每條焊縫的長度為：取 所需蓋板全長3、如圖所示支架，支柱的壓力設(shè)計值，柱兩端鉸接，鋼材為Q235（），容許長細(xì)比。截面無孔眼削弱。支柱選用焊接工字形截面，已知面積。驗算此支柱的整體穩(wěn)定。0123456789400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861【解】：整體穩(wěn)定和長細(xì)比驗算長細(xì)比 （2分） （2分）取長細(xì)比較大值，故由計算得，于是 （2分）（4分）截面無孔眼削弱，不必驗算強(qiáng)度。4、圖示簡支梁，不計自重，Q235鋼，不考慮塑性發(fā)展，密鋪板牢固連接于上翼緣，均布荷載設(shè)計值為45kN/m，荷載分項系數(shù)為1.4，f=215N/mm2。問是否滿足正應(yīng)力強(qiáng)度及剛度要求，并判斷是否需要進(jìn)行梁的整體穩(wěn)定驗算。已知：解：（1）正應(yīng)力強(qiáng)度驗算 梁的跨中最大彎矩為： 所以，正應(yīng)力強(qiáng)度滿足。（2） 剛度驗算所以，剛度滿足要求。（3） 整體穩(wěn)定性驗算由于密鋪板牢固連接于上翼緣，所以不必進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗算。5、圖3所示簡支梁長12m，鋼材為Q235（,）采用如圖所示焊接工字形截面，已知單位長度得質(zhì)量為149.2kg/m，梁的自重為149.2×9.81463N/m，截面積A=158.4cm2，cm4，cm3，cm3，mm。梁上集中荷載如圖所示（單位kN）。試驗算此梁的正應(yīng)力和支座處剪應(yīng)力。荷載分項系數(shù)為1.2，截面塑性發(fā)展系數(shù)，。（15分）【解】：梁自重產(chǎn)生的彎矩為： N·m （2分） 外荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩為： kN·m （2分） 總彎矩為： kN·m （1分） 驗算彎曲正應(yīng)力： N/mm2215 N/mm2 （4分） 驗算支座處最大剪應(yīng)力： 支座處的最大剪力按梁的支座反力計算， V181.9×2×103+1463×1.2×6374300 N （2分） 剪應(yīng)力為： N/mm2125 N/mm2 （4分）6、某雙軸對稱焊接工字型截面壓彎構(gòu)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(shè)計值為，跨中橫向集中力為。構(gòu)件長度，材料用Q235B.F鋼。試校核截面的強(qiáng)度、剛度。解：跨中截面：（1）截面幾何特征：在彎矩作用平面內(nèi)：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類截面。Q235鋼的強(qiáng)度設(shè)計值（2）強(qiáng)度驗算：，故滿足要求。（3）剛度驗算長細(xì)比： 構(gòu)件的最大長細(xì)比 滿足要求。