钢结构考题素材20061210
6.3.1 如图所示连接，尺寸为mm，受静载拉力p=l30kn， =l0mm，钢材为。
q235bf，e43焊条，手工焊无引弧形板， =160n/mm2。试验算焊缝强度，并指出。
焊缝最危险点的位置。如仅将p变为压力，最不利点位置和应力大小有无变化？
习题6.3.1图。
解：将外力p向焊缝截面的形心简化，得：
n=p=130kn
由n作用在焊缝中产生的平均应力和m作用在焊缝中产生的最大应力分别为：
a点应力最大，为两者叠加，即：
因为，将最危险点a点的应力代入强度条件：
得。即148.6n/mm2<1.22×160n/mm2=195.2n/mm2，满足强度要求。
当p变为压力时，仍为a点最不利，且应力数值不变，仅仅改变了方向 。
6.3.2 图示连接受集中静力荷载p=100kn的作用。被连接构件由q235钢。
材制成，焊条为e43型。已知焊脚尺寸=8mm， =160n/mm2，试验算连接焊缝。
的强度能否满足要求。施焊时不用弓弧板。
习题6.3.2图。
6.3.2解：将外力p向焊缝形心简化，得。
v=p=l00kn
m=p·e=30000kn·mm
由v在焊缝中产生的剪应力为：
由m在焊缝中产生的正应力为：
代入强度条件：
强度满足要求。
7.3.1设计两角钢拼接的普通c级螺栓连接，角钢l80×5，轴心受拉n=
120kn，拼接角钢采用与构件相同截面的单剪连接，材料用q235钢，螺栓直径d=
20mm，孔径，，
习题7.3.1图。
解：(1) 螺栓连接计算。
单个螺栓的承载力设计值：
所需螺栓数：
可采用4只或5只，选5只排列如图所示。
题 7.3.1图。
2) 构件强度计算。
角钢截面毛面积： a = 791.2mm2
i—i截面净面积：
ii-ii截面净面积
7.3.2 两钢板截面为一18×400，两面用盖板连接，钢材q235，承受轴心力设计。
值n=1181kn，采用m22普通c级螺栓连接，，按下图连接。试验算节。
点是否安全。，，
解：(1) 螺栓强度验算。
单个螺栓抗剪承载力设计值。
单个螺栓承压承载力设计值。
故取。每侧12个螺栓，承载力为。
2) 验算被连接钢板的净截面强度。
4.3.1 一实腹式轴心受压柱，承受轴压力3500kn(设计值)，计算长度，截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为q235，容许长细比。要求：
1)验算整体稳定性。
2)验算局部稳定性。
习题4.3.1图。
解：（1）验算整体稳定性。
对x轴为b类截面，对y轴为c类截面，查表：
如果承受静力荷载，材料为镇静钢，则在允许范围之内。
2）验算局部稳定性。
a.翼缘 b.腹板
所以局部稳定均满足。
4.3.2 请验算图示轴心受压双肢缀条格构柱的整体稳定：轴心压力设计值为。
n=l100kn，，钢材为q345，，柱肢用[20a。单肢的a=
2883mm2，，，缀条用l45
4；a1=348.6mm2，柱截面对工x，y轴，皆属b类截面。
习题4.3.2图。
解： 因为该截面对x，y轴均属b类截面，，所以由，查表得：
所以，此格构柱整体稳定能够保证。
2.3.3 已知一钢平台梁中一截面静力荷载产生的弯矩m为80okn·m，剪力。
v为500kn，均为设计值。截面形式如图，材料为q235，请验算截面强度。f=
215n/mm2， =125n/mm2。
习题2.3.3图。
解：需验算正应力强度、剪应力强度和折算应力强度。开孔对整个截面影响不是。
很大 ，故假定强轴仍在腹板中部。
最大正应力：
因为受压翼缘，所以可考虑部分塑性。
最大剪应力。
s取毛截面。
折算应力：所以该截面强度满足。
2.3.5 如图所示工字形简支主梁，材料为q235f钢，f=215n/mm2， =
125n/mm2，承受两个次梁传来的集中力p=250kn作用(设计值)，次梁作为主梁。
的侧向支承，不计主梁自重，。
要求：(1)验算主梁的强度；(2)判别梁的整体稳定性是否需要验算。
解：(1)主梁强度验算。
梁的最不利截面为第一根次梁左侧截面和第二根次梁的右侧截面，由于其对称。
性，此两截面受力相同。
v=p=250kn
梁的截面特性：
正应力强度：
剪应力强度：
该截面上腹板与翼缘连接处正应力、剪应力都较大，所以需验算折算应力。
此点：所以强度满足要求。
(2) 梁的整体稳定性验算。
所以不必验算整体稳定性 。
5.3.1 图示为一两端铰支焊接工字形截面压弯杆件，杆长l=10m。钢材。
q235，f=215n/mm2，e=2.06×105n/mm2。作用于杆上的计算轴向压力和杆端弯。
矩见图。试由弯矩作用平面内的稳定性确定该杆能承受多大的弯矩m ? 已知截面。
ix=32997cm4。a=84.8cm2，b类截面。
解： 即
由弯矩作用平面内稳定确定的最大弯矩为：
m= 159kn ·m
5.3.2 验算图示端弯矩(设计值)作用情况下压弯构件的承载力是否满足要求。
构件为普通热轧工字钢i10，q235af，假定图示侧向支承保证不发生弯扭屈曲。工。
字形截面的特性：a=14.3cm2，wx=4gcm3，ix=4.14cm。
解：热轧工字钢截面对强轴x轴属于a类。因而，当时，得，
由平面内稳定计算公式：
由截面强度计算公式。
因为平面外稳定通过侧向支承得到保证，所以本题承载力由强度、平面内稳定计。
算均满足要求。
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