鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算題2007 文檔

1、三、計(jì)算題（共70分）鋼材的彈性模量E2.06×105MPaQ235鋼強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：厚度t16mm時(shí)，；厚度t在1640mm時(shí)，。1節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖所示，鋼材Q235B，焊條E43型，手工焊接()，高強(qiáng)度螺栓采用摩擦型連接，螺栓為8.8級(jí)M22，孔徑23.5mm，P=150kN，接觸面噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆，0.35，連接承受的靜力荷載N400kN，驗(yàn)算焊縫和螺栓連接強(qiáng)度是否滿(mǎn)足要求。（20分）正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)。解： =240 kN （1）=320 kN （1）=240×0.09=21.6 kN·m （1）=240×0.12=28.8 kN·m （

2、1）焊縫連接 MPa （1） MPa （1） MPa （1） MPa MPa< MPa （3）焊縫強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。（2）螺栓連接kN （1）=24+18=42 kN （1）=24 kN （1）=24-18=6 kN （1）=60 kN <0.8P=120 kN （2）=2×(60+42+24+6)=264 kN kN>V=320 kN （4）螺栓連接滿(mǎn)足承載力要求。 2焊接工字形截面簡(jiǎn)支梁，截面如圖所示，鋼材Q235B，跨中設(shè)置一道側(cè)向支撐，梁承受均布荷載的設(shè)計(jì)值為（包括自重），驗(yàn)算此梁的抗彎、抗剪強(qiáng)度和整體穩(wěn)定是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求？若整體穩(wěn)定不滿(mǎn)足要求，在不改變梁截面尺

3、寸的情況下采取什么措施可提高梁的整體穩(wěn)定性，計(jì)算說(shuō)明。（22分） ， ，解： kN·m （1） kN （1）mm4 （1）mm3 （1）mm3 （1）抗彎強(qiáng)度 MPa<=215 MPa （2）抗剪強(qiáng)度 MPa<=125 MPa （2） mm4 （1） mm2 （1） mm （1）=105.8 （1）代入公式中得 （1） =0.876 （1） MPa>=215 MPa 整體穩(wěn)定不滿(mǎn)足要求 （2）在不改變梁截面的情況下可通過(guò)增加側(cè)向支撐的方法提高粱的整體穩(wěn)定性，分別在三分之一跨處設(shè)置側(cè)向支撐。 （2）， MPa<=215 MPa 滿(mǎn)足要求 （4）3驗(yàn)算如圖所示格構(gòu)

4、式壓彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定，鋼材Q235B。（23分）構(gòu)件承受的彎矩和軸壓力設(shè)計(jì)值分別為Mx1550kN m、N1520kN；計(jì)算長(zhǎng)度分別為l0x=20.0m，l0y=12.0m；其他條件如下：分肢1： A1=14140mm2，I1=3.167x107mm4，i1=46.1mm，iy1=195.7mm分肢2：A2=14220mm2，I2=4.174x107mm4，i2=54.2mm，iy2=223.4mm 綴條體系采用設(shè)有橫綴條的單系綴條體系，其軸線(xiàn)與柱分肢軸線(xiàn)交于一點(diǎn)，夾角為45o綴條為L(zhǎng)140x90x8，A=1804mm21020304050607080901001100.9920.9700.9

5、360.8990.8560.8070.7510.6880.6210.5550.493，解： （1）驗(yàn)算M作用平面內(nèi)的穩(wěn)定 （2） （1） （1） （2） （1） M使分肢1受壓 （2） （3）M使分肢2受壓 （1） （1）彎矩作用平面內(nèi)穩(wěn)定滿(mǎn)足要求彎矩作用平面外穩(wěn)定驗(yàn)算M使分肢1受壓 （1）（1） （1） 由查（1） （2） M使肢2受壓 （2）由查彎矩作用平面外穩(wěn)定滿(mǎn)足要求1. 試驗(yàn)算下圖1所示柱牛腿鋼板與柱翼緣節(jié)點(diǎn)的連接焊縫強(qiáng)度是否滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）要求。圖中荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值，P60kN。鋼材為Q235。手工焊，焊條E43型，施焊時(shí)不用引弧板。圖1 柱牛腿鋼

6、板與柱翼緣節(jié)點(diǎn)的連接2. 某連接接頭兩塊被連接鋼板截面為18×400，上下采用蓋板連接，鋼材Q235，承受軸心力設(shè)計(jì)值N1181kN，采用M22普通C級(jí)螺柱連接，23.5mm，按下圖連接。試驗(yàn)算該連接節(jié)點(diǎn)是否滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）要求。圖2 某蓋板連接接頭解：（1）螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算單個(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 故取。每側(cè)12個(gè)螺栓，承載力為（2）驗(yàn)算被連接鋼板的凈截面強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)安全3試驗(yàn)算圖3所示某摩擦型高強(qiáng)螺栓群的連接節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度是否滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）要求。圖中荷載為靜力荷載設(shè)計(jì)值，高強(qiáng)螺栓為8.8級(jí)M20，預(yù)拉力P=

7、110kN，被連接板件鋼材Q235-AF，板件摩擦面間作噴砂處理。 圖3某摩擦型高強(qiáng)螺栓群的連接節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度符合要求。4.某一簡(jiǎn)支梁及支撐如圖4所示，所受荷載的標(biāo)準(zhǔn)值P=180kN，分項(xiàng)系數(shù)1.4，不計(jì)自重，Q235鋼，驗(yàn)算該梁的強(qiáng)度是否滿(mǎn)足鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50017-2003）要求。 圖4 某一簡(jiǎn)支梁計(jì)算簡(jiǎn)圖和截面解：設(shè)強(qiáng)軸為x軸。（1） 強(qiáng)度驗(yàn)算 最大正應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算： 最大剪應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算: 腹板與翼緣交界處折算應(yīng)力驗(yàn)算： 所以強(qiáng)度均滿(mǎn)足要求。四、計(jì)算題（40分）1、下圖所示某鋼板的搭接連接，采用c級(jí)普通螺栓M22，孔徑23.5mm，承受軸心拉力，鋼材Q235，試驗(yàn)算此連接是否可靠。，（12

8、分）1、解：（1）螺栓連接計(jì)算 單個(gè)螺栓抗剪設(shè)計(jì)承載力 單個(gè)螺栓的承壓設(shè)計(jì)承載力 所需螺栓個(gè)數(shù)： 單面搭接，螺栓實(shí)際用量應(yīng)為：個(gè) 該連接采用了8個(gè)螺栓，符合要求 （2）構(gòu)件凈截面驗(yàn)算 因?yàn)閹熷e(cuò)排布置，可能沿1-2-3-4直線(xiàn)破壞，也可能沿1-2-5-3-4折線(xiàn)破壞 1-2-3-4截面的凈截面面積為： 1-2-5-3-4截面的凈截面面積為： 故：該連接是可靠的。2、下圖所示角焊縫連接能承受的靜力設(shè)計(jì)荷戴P=160KN。已知：鋼材為Q235BF，焊條為E43型，是判斷該連接是否可靠。（12分）2、解： 故該連接可靠。. 一工字形截面軸心受壓柱如圖所示，l0x=l = 9m，l0y=3m , 在跨中截面每個(gè)翼緣和腹板上各有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)布置的 d = 24mm 的孔，鋼材用Q235AF，f =215N/mm2，翼緣為焰