鋼結(jié)構(gòu)考前復(fù)習(xí)題(計(jì)算答案)

.1設(shè)計(jì)雙角鋼拉桿與節(jié)點(diǎn)板之間的連接角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度L1及L2，已知：采用三面圍焊：hf=6mm,fwf=160N/mm2,N=529kN(靜載設(shè)計(jì)值)解：（1）計(jì)算端縫承擔(dān)的拉力：（書(shū)上68頁(yè)公式） （2）計(jì)算肢背焊縫L1：（內(nèi)力分配系數(shù)見(jiàn)68頁(yè)表） （3）計(jì)算肢尖焊縫L2： （4）構(gòu)造要求：均滿足構(gòu)造要求。2、如圖所示雙角鋼2L505和鋼板的連接，鋼板厚度t=12mm，受軸心力(靜載)N=500kN作用，采用側(cè)面角焊縫連接，手工焊，試設(shè)計(jì)此焊縫。(=160Nmm2)（1）選擇焊腳尺寸：（書(shū)上58頁(yè)公式）肢背：，且，取6mm， 肢尖： 因?yàn)槭琴N著板邊施焊，且，所以?。?）計(jì)算肢背焊縫L1：（內(nèi)力分配系數(shù)見(jiàn)68頁(yè)表） （3）計(jì)算肢背焊縫L2：（4）構(gòu)造要求：（同上題，此處略）3、焊接工字形梁（如圖所示）在板與翼緣處設(shè)置一條工廠拼接的對(duì)接焊縫，拼接處承受的M=150kNm , V=350kN ,試驗(yàn)算拼接的對(duì)接焊縫。已知鋼材為Q235，采用E43型焊條，手工焊，施焊時(shí)采用引弧板。（ ）解： （1）計(jì)算焊縫截面幾何特征值 （2）計(jì)算焊縫強(qiáng)度： 最大正應(yīng)力： 小于，滿足。 最大剪應(yīng)力： 滿足。 折算應(yīng)力 ： 滿足。4、設(shè)計(jì)矩形拼接板與板件用三面圍焊連接的平接接頭。軸心拉力N1250kN，（靜載設(shè)計(jì)值），鋼材Q235，焊條E43,手工焊。有關(guān)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=215 N/mm2， fwf=160N/mm2。圖示尺寸單位mm.(焊縫LW2實(shí)際長(zhǎng)度取cm整數(shù))解： （1）端縫（正面角焊縫）承擔(dān)的力： （2）側(cè)面角焊縫承擔(dān)的力： （3）所需側(cè)面角焊縫的總長(zhǎng)度： （4）一條側(cè)面角焊縫的長(zhǎng)度： （5）構(gòu)造要求：（同2題，此處略）所以，一條側(cè)面角焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度為28cm。5、試計(jì)算如圖所示鋼板與柱翼緣的連接角焊縫的強(qiáng)度。已知N=390kN（設(shè)計(jì)值），與焊縫之間的夾角。鋼材Q235，焊條E43,手工焊。有關(guān)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=160 N/mm2 。解：（利用書(shū)上63頁(yè)公式3.20進(jìn)行計(jì)算） （1）力的分解：（2）求應(yīng)力：（3）驗(yàn)算：大于160，所以不安全。（此題若采用引弧板施焊，則不用減弧坑缺陷，結(jié)果安全）6、兩截面為-40012的鋼板，采用雙蓋板，C級(jí)普通螺栓拼接，螺栓采用M20，鋼板為Q235，承受軸心拉力設(shè)計(jì)值N=870KN，試設(shè)計(jì)此連接。（ ）解：（1）選定連接蓋板截面采用雙蓋板截面，強(qiáng)度不低于被連接構(gòu)件，故選截面為-4006，Q235鋼。（2）計(jì)算所需螺栓數(shù)目和排列布置 單個(gè)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值： 單個(gè)螺栓抗壓承載力設(shè)計(jì)值為： 取n=12(3)驗(yàn)算連接板件的凈截面強(qiáng)度連接鋼板與蓋板受最大內(nèi)力相同，均為N，且兩者在最大內(nèi)力處的材料、凈截面均相同。按螺栓孔徑d0=21.5mm計(jì)算（不滿足要求）7、有一軸心受壓實(shí)腹式柱，柱截面為焊接工字形，屬b類截面，如圖所示，鋼材為Q235，已知 ,試求此柱能承受的最大軸心力N?(按整體穩(wěn)定要求) 解：（1）求截面慣性矩：（忽略腹板對(duì)y軸的慣性矩）（2）求回轉(zhuǎn)半徑：（3）求長(zhǎng)細(xì)比：（3）查穩(wěn)定系數(shù)： 由長(zhǎng)細(xì)比查表得到：（4）最大承載力：（此題計(jì)算時(shí)可以用cm作為長(zhǎng)度單位，減少數(shù)字的位數(shù)）8、已知一兩端鉸支軸心受壓綴板式格構(gòu)柱，長(zhǎng)10.0m，截面由2I32a組成，兩肢件之間的距離300mm,如圖所示，尺寸單位mm。試求該柱繞虛軸的換算長(zhǎng)細(xì)比。 注： 一個(gè)I32a的截面面積A=67cm2 慣性矩 Iy=11080cm4 IX1=460cm4 解：（書(shū)上143頁(yè)公式4.57，或者144頁(yè)表內(nèi)公式）（1）計(jì)算對(duì)虛軸的長(zhǎng)細(xì)比：（長(zhǎng)度單位用cm） （2）單肢的長(zhǎng)細(xì)比：（長(zhǎng)度單位用cm）（3）換算長(zhǎng)細(xì)比：9、某雙軸對(duì)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(jì)值為，跨中橫向集中力為。構(gòu)件長(zhǎng)度，材料用Q235BF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(duì)x軸屈曲時(shí)屬b類截面，對(duì)y軸屈曲時(shí)屬c內(nèi)截面。Q235鋼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（2）強(qiáng)度驗(yàn)算：，故滿足要求。（3）剛度驗(yàn)算長(zhǎng)細(xì)比： 構(gòu)件的最大長(zhǎng)細(xì)比滿足要求。10、焊接組合截面軸心受壓柱如圖所示，鋼材Q235B，f=2