钢结构复习题集全部

1、如图所示两截面为－14x400的钢板，采用双盖板和C 级普通螺栓连接，单盖板厚度为7mm 。螺栓为M22，螺栓孔径d 0=24mm 。2

140mm N f b v =，2305mm N f b c =；

钢材为Q235，承受轴心拉力设计值N ＝700KN 。试验算此连接。

解：单个螺栓抗剪承载力设计值：

22222140106.444b b

v v v d N n f ππ==⨯⨯=kN

单个螺栓承压承载力设计值：

221430594b b c c N d tf ==⨯⨯=∑ kN

连接一侧所需螺栓数目为12：

{}min ,min b b b v c N N N ==94 kN F=min

12b N ⨯=1127.3 kN>700 kN 验算连件的净截面强度。

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 ，但是因两者钢材、截面均相同，故只验算连接钢板。

210()(400424)144256n A b n d t mm =-=-⨯⨯=

32270010164.52154256

n N N N f mm mm A σ⨯===<= 满足要求

2、图示双角钢与节点板三面围焊缝连接，受静态轴心拉力N ，角钢为2∟125×80×10长肢相拼，焊脚尺寸h f =8 mm ，，钢材为Q235，焊条E43型，手工焊；肢背焊缝实际长度1l =300 mm ，焊缝力分配系数1K =0.65，2K =0.35，正面焊缝的强度增大系数f β=1.22，角焊缝强度设计值w

f f =160 N/mm 2。试确定此连接能承受的最大静力荷载设计值F 及肢尖焊缝的长度2l 。（15分）

解：由题意得 3125w l =mm 正面焊接：3320.7w

f w f f N h l f β=⨯⨯⨯⨯ 220.78125 1.22160/mm mm N mm =⨯⨯⨯⨯⨯=273.3kN

肢背侧焊缝： 1120.7()w

f f f N h l h f =⨯⨯-⨯ 220.78(3008)160/mm mm mm N mm =⨯⨯⨯-⨯=523.26 kN

又 311 2

N N k N =-Q 31127328052326022 0.65

N N N K +⨯∴===1015.24 kN 322 2N N k N =-

Q =218693N （3分） '22221869381228130220.78160

W f W e f N l h h f ≥+=+=+=⨯⨯⨯mm

3、如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝T 形连接，h f ＝8mm ，其它尺寸已在图中给出，钢板承受一个斜向拉力F ＝500 kN 的作用（静力荷载），钢材Q235B ，焊条E43系列，2/160mm N f w f =。面积A=4300mm 2，抵抗矩W=2.75×105mm 3。试验算此连接能否满足强度

要求。

w f f ≤ 工字形柱

8 F 3

4

5 200 200 50

解： 力系分解：

水平轴心力 KN F N 30053500sin =⨯==θ 剪力 KN F V 4005

4500cos =⨯==θ 弯 矩 mm KN Fe M ⋅=⨯⨯==150005053500sin θ 在水平轴心力作用下：2/75.698

.4300300000mm N A N N f ===σ 在弯矩作用下： 25/50.5410

7525.2100015000mm N W M M f =⨯⨯==σ 在剪力作用下：2/00.938

.4300400000mm N A V V f ===τ 所以：

()()160/9.13700.9322.150.5475.69222

22=<=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+w f V f f M f N

f f mm N τβσσ 4、如图所示的两端铰接且在中点有侧向支撑的轴压柱。钢材为Q 235 ，截面无削弱，静载轴力设计值N =1600kN ，柱为焊接工字型截面，翼缘为焰切割边（[λ ] = 150 ，对、x − x 、

y − y 轴均属b 类截面）。已知A ＝9000mm 2，I x = 1.325×108mm 4，I y = 3.65×107mm 4。试

对该支柱进行截面验算。（注：长细比计算精确到小数点后一位）（15分）。

0(250.1w h t λ≤+

(100.1b t λ≤+

解：1）刚度验算

x x I i A ==121.3mm y

y I i A ==63.7 mm

600049.5[]121.3ox x x l i λλ===< 300047.1[]63.7

oy y y l i λλ===< 2)整体稳定性验算：因为截面对X 轴、Y 轴属b 类截面，用x λ查附表得 0.8582x ϕ=

3

222160010207.2/215/0.85829010x N N mm f N mm A mm

ϕ⨯∴==<=⨯⨯ 满足要求 3)局部稳定验算： max (2508)

'23523528.6(100.1(100.149.5)1514235

y b t f λ-==<+=+⨯= max 25023523531.25(250.5)(250.549.5)508235

o w y h t f λ==<+=+⨯= 满足要求 4) 截面无孔洞削弱，故不进行强度验算。

例、 竖立钢板用角焊缝连接

于钢柱上的焊缝计算（拉、剪）

条件：图5..5.16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

kN N N x 5.2422328060sin =⨯=⋅=ο kN N N y 1402

128060cos =⨯=⋅=ο 23

155)

82155(87.02105.2422mm N l h N w e x f =⨯-⨯⨯⨯⨯==σ 23

90)

82155(87.02101402mm N l h N w e y

f =⨯-⨯⨯⨯⨯==τ 焊缝同时承受f σ和f τ作用，可用《规》式（7.1.3-3）验算 222222160156)90()22

.10155()()(mm N f mm N w f f f f =≤=+=+τβσ