钢结构设计复习题

钢结构设计复习题 This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.

mm mm t 2.485.15.1max == 取 mm h f 5min =

mm mm t 2.762.12.1min =⨯ 取 mm h f 7max =

因是贴边焊：mm mm mm t h f 6282max =-=-=

所以取mm h f 6=合理。

mm mm t 7.4105.15.1max == 取 mm h f 5min =

mm mm t 652.12.1min =⨯ 取 mm h f 6max =

因是贴边焊且mm mm t 65 =取mm h f 5max =

所以取焊脚尺寸

mm h f 5=合理。

mm h f 10=，钢材为

Q345，焊条E50型，手工

焊。

要求：确定焊缝所能承

受的最大静力荷载直F 。

答案：将偏心力F 向焊

缝群形心简化，则焊缝同时承受弯矩mm FkN F M e ⋅==30和剪力V ＝FkN ，按最危险点A

或B 确定焊脚尺寸。因转角处有绕角焊缝2f h ，故焊缝计算长度不考虑弧坑影响，w l ＝200mm 。

焊缝计算截面的几何参数：

应力分量：

：0，3571F

2200mm N f w f =。

解得：kN F 7.450≤.

因此该连接所能承受的最大静力荷载设计值为.

条件：图5..所示，一竖立钢板用有

钢柱上。已知焊缝承受的静态斜向力N=280N （设

计值），θ＝60°，角焊缝的焊脚尺寸f h ＝8mm ，mm l w

155='，钢材为Q235－B ，手工焊，焊条E43.

要求：验算直角角焊缝的强度

答案：查表得2160mm N f w t =

1）解法1

将N 力分解力垂直于焊缝和平行于焊缝的分力，即

焊缝同时承受f σ和f τ

2）解法2

已知θ=60°

＞280kN ，满足要求

焊缝连接，N ＝667kN （静载设计值），角钢为101002⨯L ，

节点板厚度为10mm ，钢材为Q235，焊条为E43型，手工

焊。

要求：试确定所需焊缝的厚度和施焊长度

答案：角焊缝的强度设计值2160mm N f w f =

角钢肢尖处 mm h f 8~9)2~1(10max ,=-=

角钢肢背处 mm h f 12102.1max ,=⨯=

角钢肢背、肢尖都取mm h f 8=（角钢肢背和肢尖可采用相同的焊脚尺寸，也可使肢背的焊脚尺寸比肢尖的大2mm ）。

所需焊缝计算长度为

侧面焊缝实际施焊长度为

27716261211=+=+=f w h l l ，取280mm

12816112222=+=+=f w h l l ，取130mm

Kn(静力荷载)，角钢为2L110×70×10（长肢相连），连接板厚度为12mm ，刚才Q235，焊条E43型，手工焊。

要求：试确定所需焊脚尺寸和焊缝长度。

答案：设角钢肢背、肢尖及端部焊脚尺寸相同，取

mm mm mm t mm h f 9~8)2~1(10)2~1(8=-=-≤=;

mm t h f 12102.12.1min =⨯= ;

w

f h ＝160N ／m 。

端缝能承受的内里为：

肢背和肢尖分担的内力为：

肢背和肢尖焊缝需要的实际长度为：

mm h f h N l f w f

f 231816087.02104007.023

11=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= 取235mm mm h f h N l f w f

f 97816087.02101607.023

22=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= 取100mm

条件：两截面为40014⨯的钢

板，采用双盖板和C 级普通螺

栓连接，螺栓M20，刚才

Q235，承受轴心拉力设计值

N=940Kn.

要求：试设计此链接。

答案：1）确定连接盖板截

面。

采用双盖板拼接，截面尺寸选4007⨯，于连接钢板截面面积相等，刚才也采用Q235.

2)确定螺栓数目和螺栓排列布置。

2140mm N f b v =，2305mm N f b c =。单个螺栓受剪承载力设计值：

单个螺栓承压承载力设计值：

则连接一侧所需螺栓数目为：

0.1185400109403

min

=⨯==b N N n 个， 取n=12个。

3）验算连件的净截面强度。

2215mm N f =。

连接钢板在截面I -I 受力最大的N,连接盖板则是截面33-受力最大也是N ，但是因两者刚才、截面均相同，故只验算连接钢板。设螺栓孔径mm d 5.210=。

满足。

245.2cm A e =，焊条采用E43系列，手工焊。

要求：按可拆卸的和永久性的两种情况分别设计此连接。

最上排螺栓承受的拉力最大，按下列公式计算：

每个螺栓承受的剪力为： 2140mm N f b v =，2170mm N f b t =，2305mm N f b c =

单个螺栓的承载力为： ｜

kN N kN N b c V 12226=≤=,满足要求。

最上一排单个螺栓承受拉力为： 支托和柱翼缘的连接用侧面角焊缝，查表得2160mm N

f w f =，考虑V 力对焊缝的偏

心影响25.1=α，取mm h f 10=， mm h mm l f V

h f w w f f 101.9)102180(1607.021026025.17.023

==⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯= α。 条件：有一角钢和节点板搭接的螺栓连接，钢材为Q235－B ·F 钢。承受的轴心拉力设计值计值5109.3⨯=N （静载）。采用C 级螺栓，用60902⨯L 22120mm A =。