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1、试验算图示焊缝连接的强度。已知作用力F=150kN(静力荷载),手工焊,E43型焊条,=160N/mm2。(12分)截面内力: 故该连接可靠2、如图所示一梁柱的端板连接,钢材为Q235,采用M20C级普通螺栓,该连接所受的偏心力F=150kN,试验算其连接的强度是否满足要求。(,)(12分)解:偏心距e=80mm,核心距: ,为小偏心 3、图示简支梁,不计自重,Q235钢,受压翼缘有做够约束能保证整体稳定,均布荷载设计值为50kN/m,荷载分项系数为1.4,f=215N/mm2。问该梁抗弯强度及刚度是否满足要求。已知:(16分)解:截面几何特征值:截面抗弯强度:取,满足要求梁刚度不满足要求1、试设计如图所示角钢与连接板的连接角焊缝。轴心力设计值N900kN(静力荷载)。钢材Q235,焊条E43系列。(采用三面围焊)(12分)解: 由构造要求,定正面角焊缝受力肢背焊缝所能承担的内力为:得:,取,满足构造要求肢尖焊缝所能承担的内力为: 得:,取,满足构造要求2、钢板截面为310mm20mm,盖板截面为310mm12mm,钢材为Q235,(),()。级高强度螺栓摩擦型连接,孔径22mm,接触面喷砂,0.45,预拉力。求该连接的最大承载力(12分)解: 一个螺栓的抗剪承载力设计值: 连接的抗剪承载力为: .5分(2) 连接板件净截面强度验算: 可得:最大承载力由连接的抗剪控制:1、(本题12分)试验算图中所示柱牛腿中钢板与柱翼缘节点的连接焊缝的强度(说明验算点)。图中荷载为静力荷载设计值。钢材为Q235-AF。手工焊,焊条E43型。ffw=160N/mm2,ftw=185N/mm2,fvw=125N/mm2。3、图示焊接工字钢梁,均布荷载作用在上翼缘,Q235钢,验算该梁的整体稳定。已知:,。(可不计梁自重)(16分)解:截面几何特征值: , 整体稳定系数计算:.2分截面最大内力:整体稳定验算: 满足条件1、 如图连接,尺寸为mm,受静载拉力,钢材为Q235BF,E43焊条,手工焊无引弧板,。试验算焊缝强度。(12分) 焊缝截面承受内力: 轴心拉力: 强度验算:故该焊缝连接强度不满足要求。2、 下图所示某钢板的搭接连接,采用c级普通螺栓M22,孔径23.5mm,承受轴心拉力,钢材Q235,试验算此连接是否可靠。()(12分)解:一个螺栓的抗剪承载力设计值: 一个螺栓的承压承载力设计值 最大承载力 净截面强度验算:满足要3、一工字形截面梁绕强轴受力,截面尺寸如图,当梁某一截面所受弯矩M=400kNm、剪力V=580kN时,试验算梁在该截面处的强度是否满足要求。已知钢材为Q235B,f=215N/mm2,fv=125N/mm2。(16分 解: 折算应力计算: 强度满足要求2.(本题12分)试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度。图中荷载为静力荷载设计值,高强螺栓为8.8级M20,预拉力P=110KN,被连接板件钢材Q235-AF(=125N/mm2,=215N/mm2),板件摩擦面间作喷砂处理(=0.45)。3.(本题16分)某简支梁截面如图所示,梁的跨度为6m,荷载为静力荷载设计值,试验算梁的强度是否满足要求。判定梁的局部稳定是否满足要求(腹板判定是否需设加劲肋,如需设加劲肋,请按构造要求设置加劲肋,并画出加劲肋的布置图)。梁采用Q235-A钢材,fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2 ,fy=235N/mm2。计算时可忽略梁的自重。验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度。,其他条件如图所示。无引弧板。(12分)解: 该连接安全可靠1.某双盖板高强度螺栓摩擦型连接如图所示。构件材料为Q345钢,螺栓采用M20,强度等级为8.8级,接触面喷砂处理。试确定此连接所能承受的最大拉力N。(预拉力P=125Kn,摩擦系数为0.5,钢材强度设计指标f=295N/mm2)(12分)解:一个螺栓的抗剪承载力:故 ( 2分)净截面验算: 2、图示焊接工字钢梁,钢材Q345,承受次梁传来的集中荷载,次梁可作为主梁的侧向支撑点,验算该梁的整体稳定。已知:, ,解:(1分)(1分),(2分) =(4分)(1分)(3分)满足要求3、图示焊接工字形截面轴压柱,在柱1/3处有两个M20的C级螺栓孔,并在跨中有一侧向支撑,试验算该柱的强度、整体稳定?已知:钢材Q235-B,(16分)。Q235钢b类截面轴心受压构件稳定系数 30 35 40 45 50 55 60 0.9360.9180.8990.8780.8560.8330.807解:(3分),(2分)(1分),查表(1分)(1分)(2分)(3分) ( 2分) 不满足要求。 故应按钢板的抗拉强度设计。 ( 2分) 故该连接最大承载力为1088KN 2、如图所示的简支梁,其截面为不对称工字形,材料为Q235B ,钢梁的中点和两端均有侧向支承,承受集中荷载(未包括梁自重)F = 160kN (设计值)的作用,是验算该梁抗弯强度是否满足?(12分) 解:1计算梁的自重(2分)(76.98KN/m2 为钢的重力密度)跨中最大弯矩设计值:(2分) 2、计算截面几何特征值:(2分) 截面抵抗矩: 3、 强度(4分抗弯强度不满足要求3、有一轴心受压实腹式柱,柱截面为焊接工字型,两主轴方向均属b类截面,如图所示,钢材Q235,已知:1500kN,试验算此柱的整体稳定性。(16分)Q235钢的轴心受压构件稳定系数值50 60 70 80 90 100 b类0.856 0.807 0.751 0.688 0.621 0.555 解:截面几何特征值:A=10880mm2 , , 长细比:, 查表得:整体稳定验算:,整体稳定满足要求局部稳定:(5分)腹板的高厚比(可以)翼缘的宽厚比:局部稳定满足要求1、下图所示某钢板的搭接连接,采用c级普通螺栓M22,孔径23.5mm,承受轴心拉力,钢材Q235,试验算此连接是否可靠。,、解:(1)螺栓连接计算 单个螺栓抗剪设计承载力 单个螺栓的承压设计承载力 所需螺栓个数: 单面搭接,螺栓实际用量应为:个 该连接采用了8个螺栓,符合要求 (2)构件净截面验算 因为师错排布置,可能沿1-2-3-4直线破坏,也可能沿1-2-5-3-4折线破坏 1-2-3-4截面的净截面面积为: 1-2-5-3-4截面的净截面面积为: 故:该连接是可靠的。2、下图所示角焊缝连接能承受的静力设计荷戴P=160KN。已知:钢材为Q235BF,焊条为E43型,是判断该连接是否可靠。(12分)解: 故该连接可靠。3. 一工字形截面轴心受压柱如图所示,l0x=l = 9m,l0y=3m , 在跨中截面每个翼缘和腹板上各有两个对称布置的 d = 24mm 的孔,钢材用Q235AF,f =215N/mm2,翼缘为焰切边。试求其最大承载能力N。局部稳定已保证,不必验算。(16分)截面几何特性: 按强度条件确定的承载力: 按稳定条件确定的承载力: 因x轴为弱轴,且 ,因而对y轴的稳定承载力小于对x轴的稳定承载力,由 查表得 所以 所以 此柱的最大承载力为2160kN。图示为摩擦型高强螺栓的对接接头,钢板材料为Q235B,用8.8级高强螺栓M20,孔径为21.5mm,预拉力P=110kN,接触面喷砂处理=0.45,求接头所能承受的最大拉力N?(12分)解:1确定摩擦型高强度螺栓所能承受的最大轴心力设计 故取。单个摩擦型高强度螺栓的抗剪承载力设计值:故.(4分)2构件所能承受的最大轴心力毛截面:.(2分)-截面:由得由此可见,接头所能承受的最大轴心力设计值。2、验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度。,其他条件如图所示。无引弧板。解:3. 简支梁受力及支承如图所示,荷载标准值P=180kN,分项系数1.4,不计自重,Q235钢,fy=235N/mm2 。1)验算该梁的强度。 2)如不需验算该梁的整体稳定,问需设几道侧向支承? 设强轴为x轴。 (1) 强度验算 最大正应力强度验算: 因为翼缘 所以可以考虑部分塑性。 最大剪应力强度验算: 腹板与翼缘交界处折算应力验算: 所以强度均满足。(2) 整体稳定性保证 如不需验算梁的整体稳定性,则需受压翼缘自由长度与其宽度的比满足要求: 所以在梁跨中设一道侧向支承点就能保证梁的整体稳定性。版本二1. 如图所示,钢牛腿与钢柱采用对接焊缝进行连接。已知钢牛腿的截面尺寸为:翼缘板宽b=250mm,厚度为t=14mm;腹板高度h0=300mm,厚度为tw=12mm。作用于牛腿上的偏心荷载设计值为250KN(静力荷载),偏心距为e=170mm。钢材为Q235,采用手工焊,焊条为E43型,采用引弧板,焊缝质量等级为二级,试对此连接进行验算。(15分)(已知fwv=125N/mm2,fwt=fwc=215N/mm2)注意:为降低计算量,这里已给出构件截面的部分几何特性参数: 对接焊缝截面形心轴距翼缘外边缘距离为y0=86.6mm,y1=y0=86.6mm,y2=227.4mm, Ix=7074cm4,Aw=36cm2。2. 有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱,Q235钢材,翼缘为焰切边,对x,y轴均属于b类截面。截面尺寸为:翼缘板宽b=250mm,厚度为t=12mm,腹板高度为h0=350mm,厚度为tw=10mm,计算长度为lox=12m,loy=4m,承受的轴心压力设计值为1200KN。试对该柱进行验算。(20分)(f=215N/mm2)3. 如图
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