[整理]习题01(计算部分)..doc

[例5-1] 一工字形截面20032086，求绕强轴、弱轴的屈服弯矩、塑性弯矩和截面两边缘塑性区高度占截面高度1/8时的弹塑性弯矩已知屈服强度=235MPa解：（1）求屈服弯矩（2）求塑性弯矩或根据表5—1求其近似值（3）求截面塑性区高度占截面高度1/8时的弹塑性弯矩[例5--2] 一简支梁，梁跨7m，焊接焊接组合截面1504501812梁上作用均布恒载（未含梁自重）17.1kN/m,均布活载6.8kN/m，距一端2.5m处，尚有集中恒载60kN，支承长度0.2m，荷载作用面距钢梁顶面0.12m此外，梁两端的支承长度各0.1m钢材屈服强度235MPa，屈服剪力136MPa在工程设计时，荷载系数对恒载取1.2，对活载取1.4，材料强度系数取1.093考虑上述系数，计算钢梁截面强度解：（1）计算截面系数（2）计算荷载与内力自重 均布荷载 集中荷载梁上剪力与弯矩分布见上图3）计算截面强度1）弯曲正应力按题意 C处截面弯距最大，按边缘屈服准则 按有限塑性发展准则（取） 按全截面塑性准则（取）2）剪应力 按题意 A处截面剪力最大3）局部承压应力A处虽有很大集中反力，因设置了加劲肋，可不计算局部承压应力。

B截面处4）折算应力B处左侧截面同时存在很大的弯矩、剪力和局部承压应力，计算腹板与翼缘交界处的分项应力与折算应力习题7—1：试设计用拼接钢板的角焊缝对接连接（如下图示）已知钢板宽B=270mm,厚度t1=28 mm,拼接钢板t2=16 mm该连接承受的静态轴心力N=1400kN（设计值），钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型解：设计拼接盖板的角焊缝对接连接有两种方法：一是假定焊脚尺寸求焊缝长度，再由焊缝长度确定拼接盖板的尺寸；二是先假定焊脚尺寸和拼接盖板的尺寸，然后再验算焊缝的承载力，如不能满足，则调整尺寸后再行验算1、 确定角焊缝焊角尺寸：习题7—2：试验算下图示牛腿与钢柱连接角焊缝的强度钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型荷载设计值N=365kN，偏心距e=350mm，焊脚尺寸hf1=8mm,hf2=6mm习题7—3：如图所示连接，尺寸为mm，受静载拉力P=130KN，hf=10mm,钢材为Q235BF，E43焊条，手工焊无引弧板，ftw=160N/mm2试验算焊缝强度，并指出焊缝最危险点的位置习题7—4：一工字形梁，跨度12米，在跨中作用集中力P=20 KN，在离支座4米处有一拼接焊缝（采用对接焊缝），如下图示。

已知截面尺寸为：b=100mm,tf=10mm,梁高h=200mm,腹板厚度tw=8mm.钢材采用Q345，焊条为E50，施焊时采用引弧板求拼接处焊缝受力习题7—5：计算牛腿连接（如下图示）已知牛腿截面尺寸为：焊缝为对接焊缝，翼缘板宽度b1=120mm，厚度t1=12mm，腹板高度h=200mm，厚度t=10mm作用力F=150KN，距离焊缝e=150mm钢板用Q390，施焊时不用引弧板求焊缝受力习题7—6：设有一牛腿，用C级螺栓连接于钢柱上，牛腿下有一支托板以受剪力，钢材为Q235钢螺栓采用M20，栓70mm,抗拉强度设计值ftb=170N/mm2,荷载V=100KN,作用点距离柱翼缘表面为200mm，水平轴向力N=120KN验算螺栓强度和支托焊缝，角焊缝强度设计值ftN=160N/mm2,如改用A级5.6级螺栓，可否不用支托承担习题7—7：验算用双盖板和C级螺栓的拼接，被拼接钢材-14×370，盖板为2－8×370，钢材为Q345B·F钢螺栓采用M20，孔径22mm，螺栓排列如下图示作用在螺栓群形心上的设计值为：弯矩M=2×107N· mm，竖向轴心力V=3.2×105N,水平轴向拉力N=3×105N,C级螺栓抗剪强度设计值为fvb=130 N/mm2,螺栓承压强度设计值fcb=380N/mm2,Q345钢的抗拉强度设计值fd=315 N/mm2。

18分）4×70MV 7—8 高强度螺栓连接计算一受斜向偏心力作用的高强度螺栓摩擦型连接，偏心荷载设计值T=550KN，钢材为Q235，螺栓为10.9级的M20高强度螺栓，构件接触面经喷砂后涂无机富锌漆7—9 对接焊缝强度验算焊接工字形梁，截面如下图示腹板上设置一条工厂拼接的对接焊缝，拼接处M=3000KN.m,V=600KN,钢材为Q235钢, 焊条为E43型,对接焊缝抗压强度设计值fcw=215N/mm2,抗拉强度设计值ftw=215N/mm2, 抗剪强度设计值fvw=125N/mm2 施焊时加引弧板7—10：对接焊缝强度验算有一工字形钢梁,采用Ι50a(Q235钢),承受荷载如图示:F=150KN,用对接焊缝连接.E43型焊条,手工焊, 施焊时加引弧板. 对接焊缝抗拉强度设计值ftw=215N/mm2, 抗剪强度设计值fvw=125N/mm2.4.6 习 题4.1 一块–400×20的钢板用两块拼接板–400×12进行拼接螺栓孔径为22mm，排列如图4.30所示钢板轴心受压，N=1350kN（设计值）钢材为Q235钢，解答下列问题：（1）钢板1-1截面的强度够否？（2）是否还需要验算2-2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？（3）拼接板的强度够否？图4.30 习题4.1图4.2 试验算图4.31所示焊接工字形截面柱（翼缘为焰切边）。

轴心压力设计值，柱的计算长度钢材为Q235，截面无削弱图4.31 习题4.2图4.3 若在习题4.2柱的中点侧向增加一支承，即取，其他条件不变1）重新设计此焊接工字形截面；（2）设计为H型钢截面4.4 某车间工作平台柱高2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑如果柱采用16号热轧工字钢，试经计算解答：（1）钢材采用Q235时，设计承载力为多少？（2）钢材采用Q345时，设计承载力是否显著提高？（3）如果轴心压力设计值，截面是否能满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？4.5 试设计一两端铰接的轴心受压柱，，轴心压力设计值，采用热轧工字钢，钢材为Q2354.6 某轴心受压柱承受轴心压力设计值，柱两端铰接，钢材为Q235，截面无削弱试设计此柱的截面：（1）采用普通轧制工字钢；（2）采用热轧H型钢；（3）采用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边4.7 某钢屋架的上弦压杆，承受轴心压力设计值，已知计算长度，采用双角钢组成T形截面，节点板厚度为12mm，钢材为Q235，截面无削弱试确定此上弦杆的截面：（1）采用等边角钢；（2）采用不等边角钢4.8 一工作平台的轴心受压柱，承受轴心压力设计值，。

截面采用两个热轧普通工字钢组成，钢材为Q235，截面无削弱试设计此缀板柱4.9 同习题4.8，但改用缀条柱斜缀条截面采用1∠50×5，斜缀条与柱子轴线间的夹角试设计此轴心受压柱的截面和验算所选定缀条截面是否满足要求若斜缀条截面减小为1∠45×4，对柱承载力有何影响？4.10 某格构式轴心受压柱，截面采用两热轧槽钢组成，翼缘肢尖向内承受轴心压力设计值钢材为Q235，截面无削弱试设计此柱的截面：（1）缀材采用缀条；（2）缀材采用缀板1、如图1中下弦扦采用单角钢L140×10，杆件计算长度==6m构造见图问AB扦是否安全2、如图2所示析架，AB杆采用2L100×63×8．钢材采用Q235A，=215N／mm2，杆件计算长度＝12m，=6m在C节点处设有安装孔，孔径为=21.5mm承受节点荷载P=720kN，验算下弦杆AB是否安全123、验算图示用摩擦型高强度螺柱连接的节点强度螺栓直径20mm，孔径22mm，钢材为Q235AF，承受轴心拉力N＝600kN(设计值)4.1 一块–400×20的钢板用两块拼接板–400×12进行拼接螺栓孔径为22mm，排列如图4.30所示钢板轴心受压，N=1350kN（设计值）。

钢材为Q235钢，解答下列问题：（1）钢板1-1截面的强度够否？（2）是否还需要验算2-2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？（3）拼接板的强度够否？图4.30 习题4.1图4.2 试验算图4.31所示焊接工字形截面柱（翼缘为焰切边）轴心压力设计值，柱的计算长度钢材为Q235，截面无削弱图4.31 习题4.2图4.3 若在习题4.2柱的中点侧向增加一支承，即取，其他条件不变1）重新设计此焊接工字形截面；（2）设计为H型钢截面4.4 某车间工作平台柱高2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑如果柱采用16号热轧工字钢，试经计算解答：（1）钢材采用Q235时，设计承载力为多少？（2）钢材采用Q345时，设计承载力是否显著提高？（3）如果轴心压力设计值，截面是否能满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？4.5 试设计一两端铰接的轴心受压柱，，轴心压力设计值，采用热轧工字钢，钢材为Q2354.6 某轴心受压柱承受轴心压力设计值，柱两端铰接，钢材为Q235，截面无削弱试设计此柱的截面：（1）采用普通轧制工字钢；（2）采用热轧H型钢；（3）采用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边。

4.7 某钢屋架的上弦压杆，承受轴心压力设计值，已知计算长度，采用双角钢组成T形截面，节点板厚度为12mm，钢材为Q235，截面无削弱试确定此上弦杆的截面：（1）采用等边角钢；（2）采用不等边角钢4.8 一工作平台的轴心受压柱，承受轴心压力设计值，截面采用两个热轧普通工字钢组成，钢材为Q235，截面无削弱试设计此缀板柱4.9 同习题4.8，但改用缀条柱斜缀条截面采用1∠50×5，斜缀条与柱子轴线间的夹角试设计此轴心受压柱的截面和验算所选定缀条截面是否满足要求若斜缀条截面减小为1∠45×4，对柱承载力有何影响？4.10 某格构式轴心受压柱，截面采用两热轧槽钢组成，翼缘肢尖向内承受轴心压力设计值钢材为Q235，截面无削弱试设计此柱的截面：（1）缀材采用缀条；（2）缀材采用缀板1.一平台的梁格布置如图5.26所示，铺板为预制钢筋混凝土板，焊于次梁上设平台恒荷载的标准值（不包括梁自重）为试选择次梁截面，钢材为钢图 5.28 习题1图2．选择一悬挂电动葫芦的简支轨道梁的截面跨度为；电动葫芦的自重为，起重能力为（均为标准值）钢材用钢注：悬吊重和葫芦自重可作为集中荷载考虑另外，考虑葫芦轮子对轨道梁下翼缘的磨损，梁截面模量和惯性矩应乘以折减系数。

3.设计习题1的中间主梁（焊接组合梁），包括选择截面、计算翼缘焊缝、确定腹板加劲肋的间距钢材为钢，型焊条（手工焊）4.根据习题1和习题3所给定的条件和所选定的主、次梁截面，设计次梁与主梁连接（用高等的平接），并按1：10比例尺绘制连接构造图5.工字形焊接组合截面简支梁，其上密铺刚性板可以阻止弯曲平面外变性梁上均布荷载（包括梁自重），跨中已有一集中荷载，现需在距右端处设一集中荷载问根据边缘屈服准则，最大可达到多少设各集中荷载的作用位置距梁顶面为，分布长度为钢材的设计强度取为另外所有的已知荷载和所有未知荷载中，都已包含有关荷载的分项系数同建设项目安全评价相关但又有不同的还有：《地质灾害防治。