钢结构计算题答案完整
《钢结构设计原理计算题》
，厚度t=10mm 。
。
kN 5.
N f l h N w f w f 521472160)6200(67.047.011=?-???=∑= 最大承载力kN N N 4.10131013376521472491904==+= 【变化】若取消端焊缝，问?=N
解：上题中令03=N ，622001?-=w l ,得kN N N 344.5051==
解：上题中令03=N ，622501?-=w l ，得kN N 96.456=
已知F =V f
=τM f
σ
可以解得：mm h f 68.6≥，取mm h f 7=。
mm h h mm h f f f 4.14122.16.5145.1max min =?=<<==，可以。 【变化】上题条件如改为已知mm h f 8=，试求该连接能承受的最大荷载?=N
已知h f =N f
σ
M f =
σ=σ，
， kN f
n N v
V
V
96.87101404
24
=???==
⑵一个螺栓的承压承载力设计值：
kN f t d N b c b c 4.851030514203
=???=?∑=-
(因为mm t mm t 201022141=?=<=,故公式中取14=∑t ) ⑶最大承载力
kN nN N b
2.6834.858min =?== ⑷净截面强度验算：
223
3/215/9.2173136
102.68314)5.214310(102.683mm N f mm N A N n =>=?=??-?==σ
不满足要求。最大承载力由净截面强度控制：
kN f A N n 24.6741021531363
=??==-
【变化】上题条件如改为已知N=600kN ，试验算该连接是否安全?
kN nN N b
V 81025.1018=?==
⑶净截面强度验算：
2
23
1/205/8.13620
)224310(10810)845.01()5.01(mm N f mm N A N n n n =<=??-??-=-=σ⑷毛截面强度验算：
223
/205/6.13020
31010810mm N f mm N A N =<=??==σ
【变化】上题条件如改为已知N=800kN ，试验算该连接是否安全?
【练习8】 拉力F 与4个螺栓轴线的夹角为450
，柱翼缘厚度为24mm ，连接钢板厚度16mm 。钢材为Q235，2
/215mm N f =（16≤t ），2
/205mm N f =（16>t ）。8.8级高强度螺栓摩擦型连接20M ，孔径22mm ，接触面喷砂，μ＝0.45，预拉力kN P 125=。求该连接的最大承载力?=F
解：
斜拉力F 的两个分力为：V F N N o t v 445sin ==
= 1≤+b
t
t
b
v v N N N N
kN
P n N f b v 625.50.09.0==?=μ
一个高强度螺栓的抗拉承载力设计值：
kN P N b
t 1001258.08.0=?==
代入规范公式：
1≤+b
t t b v v N N N N 即
110082625.5082≤?+?F
F 可以解得：kN N 13.190≤
【变化】上题条件如改为已知N=190kN ，试验算该连接是否安全?
【练习9】 钢材为Q235，2
/215mm N f =（16≤t ）。C 级螺栓22M ，有效直径为
mm d e 65.19=，孔径mm d 240=2b 2b 2/170mm N f b
t =解：
斜拉力F 的两个分力为：N V ==每个螺栓同时承受的剪力和拉力为：F N N o t v 8
2
445sin === 1)()(
22≤+b
l
l b v v N N N N 及一个螺栓的抗剪承载力设计值：
f
d n N b v
V
b
V
4
2214.314
2
2
??==π 一个螺栓的承压承载力设计值：
f t d N b c b c 3051622??=?∑=一个螺栓的抗拉承载力设计值：
kN f d N b
t e b
t
6.51101704
65.1914.3432
2
=???==-π 代入公式得：
1)6.5182()2.5382()()(
2
222≤?+?=+F F N N N N b
l
l b v v 可以解得：kN F 5.209≤
再验算：kN N kN N b c v 36.10703.378
5
.2092=<=?=
，可以。
【变化】上题条件如改为已知N=200kN ，试验算该连接是否安全?
【练习10
块钢板焊成的工字型柱截面，235 ，2
/215mm N f =解：
按题意得：m l ox 5=⑴ f A
N ≤? 式中?要由x λ或y λ上式中：x
ox
x i l =λ，λA
I i x x =
，A I i y y =⑵ ① 截面积： 2A ?=② 惯性距： 121230I x ?=
43
540012302.12cm I y =??
= ③ 回转半径： cm A I i x x 06.108456.8498=== cm A I i y
y 02.8845400
==
=
④ 长细比： []15070.4905
.10500
=<===λλx ox x i l
[]15017.3102
.8250
=<==
=
λλy oy
y
i l
⑤ 稳定系数：b 类截面，由最大长细比70.49=x λ查附表得：
8575.0)861.0856.0(49
5049
7.49861.0=---+
=x ?
⑥ 整体稳定验算：
kN N Af N 6.1548154864521510848575.02
==???==? ⑦ 局部稳定验算： 腹板的高厚比：
85.49235
235)7.495.025(235)5.025(3.336.0200=?+=+<==y w f t h λ（可以） 翼缘的宽厚比：
97.14235
235)7.491.010(235)1.010(25.122.17.14=?+=+<==y f t b λ （可以） 【变化】 已知柱承受轴心压力N=1500kN ，试验算该柱。