钢结构计算题.doc

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A2，重量，Wx310cm3，ix，iy。验算截面是否满足设计要求。：允许长细比，截面塑性开展系数，荷载分项系数为。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,，梁单位长度的重量为517N/m，cm4，cm3，cm，mm。梁上作用恒荷载，荷载密度q=29700N/m，试验算此梁的正应力及支座处剪应力。：荷载分项系数为，截面塑性开展系数，。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/mm2215 N/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/mm2125 N/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,，单位长度得质量为/m，梁的自重为×517N/m，cm4，cm3，cm，mm。梁上作用恒荷载，荷载密度q=29700N/m，荷载分项系数为，截面塑性开展系数，。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/mm2215 N/mm2 3分 验算支座处最大剪应力： 支座处最大剪力： V×29700×6+517x1.2x3=90961.2N 2分 剪应力： N/mm2125 N/mm2 3分如下图：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， 取122。验算图所示直角角焊缝的强度。公式：； ；解：将F分解为垂直于焊缝与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。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分解为垂直于焊缝与平行于焊缝的分力 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1a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，。验算此支柱的承载力。12分01234567892090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与腹板均较厚，可不验算局部稳定，只需进展整体稳定与刚度验算。2分长细比 2分 2分远大于，故由计算得，于是 2分图24分4. 图4所示简支梁长12m，钢材为Q235,采用如下图焊接工字形截面，单位长度得质量为/m，梁的自重为×1463N/m，截面积A=2，cm4，cm3，cm3，mm。梁上集中荷载如下图单位kN。试验算此梁的正应力与支座处剪应力。荷载分项系数为，截面塑性开展系数，。【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/mm2215 N/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×2×103+1463××6374300 N 2分 剪应力为： N/mm2125 N/mm2 4分6图6所示的双面角焊缝连接承受轴力N与偏心剪力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，A102cm2， Wx1430cm3，截面塑性开展系数，。计算的弯矩最大值为129图4.解：计算的弯矩的的最大值为129kNm 验算强度得满足要求。2如图2所示支柱上下端均为铰接且设置支撑。支柱长度为9m，在两个三分点处均有侧向支撑，以阻止柱在弱轴方向的过早失稳。构件的设计压力为N250kN，容许长细比。支柱截面为工字形I20a，。钢材为Q235。验算此支柱的整体稳定与刚度。计算得， 解：先计算长细比， 计算得，取 第 6 页