钢结构计算题(含答案)

1、某6m跨度简支梁的截面和荷栽（含梁自重在内的设计值）如图所示。在距支座2.4m处有翼缘和腹板的拼接连接，实验算其拼接的对接焊缝。已知钢材为Q235，采用E43型焊条，手工焊，三级质量标准，施焊时采用引弧板。解：计算焊缝截面处的内力 计算焊缝截面几何特征值： 计算焊缝强度 查附表得 折算应力：2、设计图示双盖板对接连接。已知钢板宽a=240mm，厚度t=10mm，钢材为Q235钢，焊条为E43，手工焊，轴力设计值N=550kN。解：（1）确定盖板尺寸为了保证施焊，盖板b取为b=240mm-40mm=200mm 按盖板与构件板等强度原则计算盖板厚度取t1=6mm(2) 计算焊缝按构造要求确定焊角高度hft1=6mm hfmaxt1=6mm 因此取hf=6mm若只设侧面角焊缝，则每侧共有四条焊缝，每条角焊缝长度为取 所需盖板全长若采用三面围焊，则端缝承载力为每条焊缝的长度为：取 所需盖板全长3、如图所示支架，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。支柱选用焊接工字形截面，已知面积。验算此支柱的整体稳定。0123456789400.8990.8950.8910.8870.8820.8780.8740.8700.8650.861【解】：整体稳定和长细比验算长细比 （2分） （2分）取长细比较大值，故由计算得，于是 （2分）（4分）截面无孔眼削弱，不必验算强度。4、图示简支梁，不计自重，Q235钢，不考虑塑性发展，密铺板牢固连接于上翼缘，均布荷载设计值为45kN/m，荷载分项系数为1.4，f=215N/mm2。问是否满足正应力强度及刚度要求，并判断是否需要进行梁的整体稳定验算。已知：解：（1）正应力强度验算 梁的跨中最大弯矩为： 所以，正应力强度满足。（2） 刚度验算所以，刚度满足要求。（3） 整体稳定性验算由于密铺板牢固连接于上翼缘，所以不必进行整体稳定性验算。5、图3所示简支梁长12m，钢材为Q235（,）采用如图所示焊接工字形截面，已知单位长度得质量为149.2kg/m，梁的自重为149.29.81463N/m，截面积A=158.4cm2，cm4，cm3，cm3，mm。梁上集中荷载如图所示（单位kN）。试验算此梁的正应力和支座处剪应力。荷载分项系数为1.2，截面塑性发展系数，。（15分）【解】：梁自重产生的弯矩为： Nm （2分） 外荷载在跨中产生的最大弯矩为： kNm （2分） 总弯矩为： kNm （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， V181.92103+14631.26374300 N （2分） 剪应力为： N/mm2125 N/mm2 （4分）6、某双轴对称焊接工字型截面压弯构件，其受力状态、支撑布置和截面尺寸如图所示。承受的荷载设计值为，跨中横向集中力为。构件长度，材料用Q235B.F钢。试校核截面的强度、刚度。解：跨中截面：（1）截面几何特征：在弯矩作用平面内：翼缘板为剪切的焊接工字型截面，对x轴屈曲时属b类截面，对y轴屈曲时属c类截面。Q235钢的强度设计值（2）强度验算：，故满足要求。（3）刚度验算长细比： 构件的最大长细比 满足要求。