1.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-A•F。
手工焊,焊条E43型。
ffw=160N/mm2,ftw=185N/mm2,fvw=125N/mm2。
2.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-A•F(=125N/mm2,=215N/mm2),板件摩擦面间作喷砂处理(μ=0.45)。
3.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。
4.某压弯构件截面如图所示,荷载为静力荷载设计值,试验算整体稳定是否满足要求。
材质:Q235-A钢材,fd=215N/mm2,fvd=125N/mm2,fy=235N/mm2,E=2.06×105N/mm2。
,;0.7572;平面内稳定验算:平面内稳定验算:;0.6309;1.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。
图中荷载为静力荷载设计值。
钢材为Q235-A• F。
手工焊,焊条E43型。
ffw=160N/mm2,ftw=185N/mm2,fvw=125N/mm2。
2.试验算图示节点摩擦型高强螺栓群的强度(不需验算连接板的强度)。
图中荷载为静力荷载设计值,高强螺栓为10.9级M20(孔d0=21.5mm ),预拉力P=155kN ,被连接板件钢材Q235-A• F(=125N/mm 2,=215N/mm 2),板件摩擦面间作喷砂处理(μ=0.45)。
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。
4.某压弯构件截面如图所示,荷载为静力荷载设计值,试验算整体稳定是否满足要求。
材质:Q235-A钢材,fd =215N/mm2,fvd =125N/mm2,fy=235N/mm2,E=2.06×105N/mm2。
,;0.9181;平面内稳定验算:平面内稳定验算:;0.8368;平面外稳定不满足要求。
1.两钢板截面为—18×400 ,两面用盖板连接,钢材Q235,承受轴心力设计值N=1181kN ,采用M22普通C级螺栓连接,d0 = 23.5mm ,按图示连接。
试验算节点是否安全。
已知:。
(1)螺栓强度验算单个螺栓抗剪承载力设计值单个螺栓承压承载力设计值故取。
每侧12个螺栓,承载力为(2)验算被连接钢板的净截面强度2. 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。
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。
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。
4. 验算图示端弯矩(计算值)作用情况下压弯构件的承载力是否满足要求。
已知构件截面为普通热轧工字钢I10,Q235AF,假定图示侧向支承保证不发生弯扭屈曲。
I10截面的特性:A=14.3cm2,Wx=49cm3,ix=4.15cm。
热轧工字钢截面对x轴属于a类。
因而,当时,得。
由平面内稳定计算公式:由截面强度计算公式:因为平面外稳定通过侧向支承得到保证,所以本题承载力由强度、平面内稳定计算均满足要求。
1、如图所示一钢板与工字形柱的角焊缝T 形连接。
手工焊,E43型焊条,h f =8mm 。
设钢板高度为2a=400mm ,钢板与一斜拉杆相连,拉杆受力F 。
钢材采用Q235 钢,试求两条焊缝能传递的静载设计值F 。
已知 w 2f160N/mm f解、将拉力F 分解为垂直于焊缝长度的分力0.6x F F =和沿焊缝长度的分力0.8y F F=,则()40.6 1.3951020.7840028x f e w F FFh l σ-===⨯⨯⨯⨯-⨯∑()40.8 1.8601020.7840028yf e w F F Fh l τ-===⨯⨯⨯⨯-⨯∑由公式w f f ≤得160≤,求得733 kN F≤2、如图2所示一牛腿,用C 级螺栓连接于钢柱上,牛腿下设有承托板以承受剪力。
螺栓公称直径M20,孔径d 0=22mm ,螺纹处有效直径d e=17.65mm ,螺栓布置如图3。
竖向荷载设计值F =1.0×105 N (静载),距柱翼缘表面200mm 。
轴心拉力设计值N =1.0×105 N 。
试验算螺栓强度已知、b 2t 170N/mm f =解:用C 级螺栓(承托承受剪力) 1.螺栓承载力设计值。
一个C级螺栓在杆轴方向受拉的承载力设计值b t N 为2244.817041616 N4b b b t t t e t d N f A f π===⨯=2.螺栓的拉力计算及螺栓强度验算先假定被连接构件绕螺栓群的形心转动,此时弯矩的设计值5710200210 N mm M Fe ==⨯=⨯⋅ 故连接中螺栓最小拉力值为()571min2221.01021014018571 N 10470140i My N N n m y ⨯⨯⨯=-=-=-⨯+∑由于min 18571 N 0N =-<,说明被加构件应偏安全地认为绕底排螺栓转动,由对底排螺栓取矩,取顶排螺栓最大拉力值为()()5511max2222244(10200 1.010140)280270140210280 3.2410 N 4.1610 N i b t Fe Ne y N m y N +⨯+⨯⨯⨯==⨯+++=⨯<=⨯∑所以连接满足要求3、某简支梁跨长为5.5m ,在梁上翼缘承受均布静力荷载,恒载标准值为10.2kN/m (不包括梁自重),活载标准值为25kN/m ,假定梁的受压翼缘有可靠侧向支撑,钢材为Q235钢,梁的容许挠度为l /250。
若选用型钢Ⅰ36b ,其单位长度质量为65.7kg/m ,梁的自重荷载为0.644kN/m ,I x =16574cm 4,W x =921cm 3,I x /S x =30.6cm , t w =12.0mm ,试验算该受弯构件设计是否合理。
已知、2215N/mm f =2125N/mm v f = 1.05x γ=解、梁上的均布荷载标准值 10.2250.64435.84/k q kN m =++=梁上的均布荷载设计值 1.2(10.20.644) 1.42548.01/q kN m =⨯++⨯=跨中的最大弯矩标准值22max35.84 5.5135.588k ql M kN m ⨯===⋅跨中的最大弯矩设计值22max48.01 5.5181.588ql M kN m ⨯===⋅ 支座处的最大剪力设计值 max48.01 5.5132.022ql V kN ⨯===强度验算弯曲正应力 6223181.510187.7/215/1.0592110x nx M N mm f N mm W σγ⨯===<=⨯⨯支座处最大剪力 22132.0100030.6101043.1/125/w v VS It N mm f N mm τ⨯==⨯⨯=<=强度满足要求。
刚度验算 []44545535.845500384384 2.06101657410550012.522250250ql v EI l mm v mm⨯⨯==⨯⨯⨯⨯=<===刚度满足要求。
对于型钢截面无须进行局部稳定验算;另外梁的受压翼缘有可靠侧向支撑,整体稳定得到保障。
综上所述该受弯构件设计合理。
4、某焊接工字形截面压弯构件,翼缘板截面-300×14;腹板截面-560×10,截面翼缘为剪切边(对x 轴为b 类截面,对y 轴为c 类截面),钢材为Q345钢。
两端铰接,长度为15m ,承受的轴心压力设计值为N =900kN ,在杆的中央有一横向集中荷载设计值P =120kN ,在弯矩作用平面外位于杆的三分点处各有一个支撑点,如图4所示。
假设构件的局部稳定满足要求,试验算此构件其他方面是否满足要求。
已知、 1.05x γ=,2310/f N mm = []150λ= 1.0mx β= 1.0tx β= 1.0η=弯矩平面内整体稳定计算公式、()110.8/mx x x x x ExM NfA W N N βϕγ+≤'-,2'21.1Ex x EA N πλ=;弯矩平面外整体稳定计算公式、1tx x y b xM Nf A W βηϕϕ+≤,21.0744000235y yb f λϕ=-。
解、1.构件截面特性256123014140A cm=⨯+⨯⨯=3241.0562 1.43028.78382512xI cm⨯=+⨯⨯⨯=24.47xi cm=342 1.430630012yI cm⨯⨯== 6.71yi cm=3183825285129.4x x I W cm y ===2.强度计算跨中最大弯矩max1120154504M kN m =⨯⨯=⋅36223900104501064.3150.3214.6/14010 1.05285110x n x nx M N N mm f A W γ⨯⨯+=+=+=<⨯⨯⨯强度满足要求。
3.弯矩平面内稳定计算柱在框架平面内的计算长度为015x l m =[]0/1500/24.4761.3150x x x l i λλ===<=由74.27x λ=,查轴心受力稳定系数表得0.724x ϕ=(焊接、剪切边,属于b 类截面)222322206000140101068861.1 1.161.3Ex x EA N kN ππλ-⨯⨯⨯'==⨯=⨯平面内仅一跨集中力作用, 1.0mx β=()()136232210.8/90010 1.0450100.72414010 1.0528511010.8900/688688.8167.9256.7/310/mx x x x x ExM NA W N N N mm f N mm βϕγ+'-⨯⨯⨯=+⨯⨯⨯⨯-⨯=+=<=平面内稳定性满足。