目录
1. 工程概况 (1)
2. 验算依据和内容 (1)
2.1 验算依据 (1)
2.2 计算内容 (1)
3. 技术标准 (2)
3.1 技术标准 (2)
3.2 设计规范 (2)
4. 设计参数 (2)
4.1 主要材料及其设计参数 (2)
4.2 设计荷载取值 (3)
5. 主桥计算概述 (6)
5.1 计算方法 (6)
5.2 施工方法 (6)
5.3 荷载组合.........................................................................................................................
6. 主桥验算结果 (7)
6.1 支座反力汇总 (7)
6.2 施工阶段强度验算 (6)
6.3 成桥阶段应力验算 (6)
6.4 结构刚度验算 (7)
6.5 轴力作用下杆件强度验算
6.6 节点板验算
7. 验算结论 (11)
XXXXX人行天桥
结构复核计算
1.工程概况
XXXXX人行天桥采用下承式平行钢桁架连续梁，桥梁全长42.4m，共分1联，跨径组合为18.2+24.2m，分设四道步梯。
本桥钢桁架采用工厂加工，现场吊装安装。设计采用板材为Q345，板厚为12mm，本次计算采用同类板材，板厚10mm，验算钢桁架结构是否满足要求。主梁采用《MADAS CIVIL》以空间梁分析计算，节点板部分采用空间板结构进行验算。
2.验算依据和内容
2.1验算依据
现行国家及行业有关法规、标准、规程、规范。
2.2验算内容
2.2.1 施工阶段截面内力计算
2.2.2 施工阶段截面正应力验算
2.2.3 成桥阶段截面正应力验算
2.2.4 正常使用状态截面正应力验算
2.2.5 正常使用状态截面主应力验算
2.2.5 承载能力极限状态正截面强度验算
2.2.6 承载能力极限状态斜截面抗剪强度验算
2.2.7 结构刚度验算
2.2.8 杆件强度验算
2.2.10 节点板撕裂强度验算
2.2.11 节点板水平截面、竖直截面剪应力验算
2.2.12 节点板水平截面、竖直截面法向应力验算
3.技术标准
3.1技术标准
3.1.1道路等级：快速干道
3.1.2桥梁宽度：全桥总宽3.5m。
3.1.3人行天桥；
3.1.4桥面横坡：计算时不计。
3.1.5荷载标准：城市荷载。
3.1.5.1人行荷载：3.7KPa
3.1.5.2地震动峰值加速度：0.05g。（不作抗震验算）
3.1.5.3风力：按最不力全截面风载取值（桥梁纵向全设置广告牌），不
计纵向风载。按CJJ69-95第3.1.9条取值。
3.2设计规范
3.2.1《公路工程技术标准》（JTJ001-97）
3.2.2《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）
3.2.3《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）
3.2.4《城市人行天桥与人行地道技术规范》（CJJ 69-95）
3.2.5《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2000）
3.2.6《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ 024-85）
4.设计参数
4.1主要材料及其设计参数
4.1.1 钢材各项力学指标见表1
注：桥梁主梁采用高强螺栓连接者，计算抗剪时，表中屈服强度应乘以0.9～0.95折减系数。
4.1.2 设计假定
桁架结构考虑节点刚性影响，按轴向力和节点刚性弯矩共同作用进行验算。根据《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》，考虑节点刚性影响时，荷载组合一，杆件的容许应力可按第1.2.5条规定的数值提高20％，荷载组合二～五，提高40％。
4.2设计荷载取值
4.2.1恒载
4.2.1.1一期恒载
一期恒载包括主梁材料重量，钢材容重取7.85e+03〔Kg/m3〕。在程序中表现为自重。
4.2.1.2二期恒载
二期恒载为桥面护栏、桥面钢板、步梯梁荷载及桥面铺装。
其中：
桥面铺装容重按25KN/m3计。铺装荷载：1.25KN/m2。（楼面荷载）
步梯梁荷载：11.25KN/m（线荷载作用在梁单元上）。
10mm厚钢板0.08kN/m2（楼面荷载）。
广告牌按均布荷载：1.0KN/m。（线载，作用在纵梁上，计入广告牌重量。）雨棚荷载：1.5KN/ m2（楼面荷载）
4.2.2可变荷载
基本可变荷载：人群W=(5-2*（L-20）/80)*((20-B)/20)＝(5-2*（42.4-20）/80)*((20-3.3)/20)＝3.7KN/m2。作用在虚拟梁上。
其它可变荷载：
⑴风力
横向风力为横向风压乘以迎风面积。横向风压按下式计算W=K1*K2*K3*K4*W0
W0=V2/1.6=350Pa；（惠阳风压）
K1=0.85；K2=1.3；K3＝1.0；K4=0.8
迎风面积S不作横折减，单位长度S横＝2.7m2。作用在面积的形心位置，W＝0.3KN/ m2。换算到纵梁的中心，N=0.8KN/m，应增加M＝1.13KN/m。
纵向风力：单侧横向风压40％×S纵＝350*0.4*3.3*1/2/1000＝
0.231KN/m。（计算时不作考虑）
⑵温度力
①体系升温20℃；体系降温20℃
②钢梁截面上下缘温度梯度变化模式：
1、翼板升温14°，翼板下10cm腹板升温7°，20cm以下0°。
2、翼板降温-7°，翼板下10cm腹板降温-2.75°，20cm以下0°。施工阶段荷载组合：
组合一：施工荷载（约0.5KN/m2）＋1.2×一、二期恒载
使用阶段荷载组合：
组合一：人群＋一、二期恒载
组合二：人群＋一、二期恒载＋风力＋整体升温（使用阶段）
组合三：人群＋一、二期恒载＋风力＋整体降温（使用阶段）
组合四：人群＋一、二期恒载＋风力＋整体升温＋梯度升温（承载能力）组合五：人群＋一、二期恒载＋风力＋整体升温＋梯度降温（承载能力）
详细组合系数如下：DESIGN TYPE : 钢结构设计
1 sLCB1 承载能力相加
自重( 1.000) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
2 sLCB2 承载能力相加
自重( 1.000) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.000) + 风力( 1.000) +整体升温( 1.000) +梯度升温( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
3 sLCB3 承载能力相加
自重( 1.000) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.000) + 风力( 1.000) +整体升温( 1.000) +梯度降温( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
4 sLCB4 承载能力相加
自重( 1.000) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.000) + 风力( 1.000) +整体降温( 1.000) +梯度升温( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
5 sLCB5 承载能力相加
自重( 1.000) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.000)
+风力( 1.000) +整体降温( 1.000) + 梯度降温( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
6 sLCB6 使用性能相加
自重( 1.200) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.150)
---------------------------------------------------------------------------------------------
7 sLCB7 使用性能相加
自重( 1.200) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.150) + 风力( 1.000) +整体升温( 1.000) +梯度升温( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
8 sLCB8 使用性能相加
自重( 1.200) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.150) + 风力( 1.000) +整体升温( 1.000) +梯度降温( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
9 sLCB9 使用性能相加
自重( 1.200) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.150)
+风力( 1.000) +整体降温( 1.000) +梯度升温( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
10 sLCB10 使用性能相加
自重( 1.200) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +人群荷载( 1.150)
+风力( 1.000) +整体降温( 1.000) +梯度降温( 1.000)
---------------------------------------------------------------------------------------------
11 cs 钝化相加
自重( 1.200) +桥面铺装＋10mm钢板( 1.000) +步梯梁荷载( 1.000)
+广告牌( 1.000) +雨棚荷载( 1.000) +施工荷载( 1.000)
5.1计算方法
总体静力计算采用空间梁格理论，按照实际施工截面、实际的加工位置建立结构计算模型。总体计算根据桥梁加载步骤划分结构计算阶段，根据荷载组合要求的内容进行内力、应力、主梁极限承载力计算，验算结构在运营阶段应力、主梁极限承载力及整体刚度是否符合规范要求。总体计算采用《MADAS CIVIL》进行计算。再根据最不利原则选取最不利受力断面进行杆件的稳定计算，选取各组合的最大组合受力位置，建立节点板的细部空间模型，查看细部分析结果，进行节点板的强度、剪应力、法向应力验算。根据计算结果，在正常使用阶段SLCB9组合为最不利组合。承载能力极限状态SCBL4为最不利组合。此次仅选取SCLB9进行结果比较。
5.2施工方法
本桥采用分节段吊装施工，三个吊装节段，节段间现场焊接连接。结构模型图建立如下：
结构模型图
6.1支座反力汇总
支座反力计算单位：KN
支座反力表
其中，SCLB6、7、8、9、10组合反力Fz最大，出现在69号节点，N=333.7KN。参见支反力汇总表。
6.2施工阶段强度验算
施工阶段荷载组合为CS，参见图，图中反映了主梁在施工完成状态下的截面的各向最大、最小正应力。
组合应力（轴力＋弯矩）
组合应力最大=40MPa＜200 MPa，最小Sax=-62MPa＜200 MPa。满足要求。
6.3成桥阶段正应力验算
成桥阶段极限承载能力
SCLB1、2、3、4、5组合应力（轴力＋弯矩）
组合应力最大=74MPa＜200 MPa，最小Sax=-52MPa＜200 MPa。满足要求。
成桥阶段正常使用状态
SCLB6、7、8、9、10组合应力（轴力＋弯矩）
组合应力最大=83MPa＜200 MPa，最小Sax=-59MPa＜200 MPa。满足要求。
6.4结构刚度验算
选取最不利荷载组合SCBL9，在该荷载作用下结构的Dz最大位移发生在589号节点，为向下6.6mm，结构的最大向上位移为0.06mm，结构的总位移为：6.12mm＜27mm＝L/600，结构挠度满足要求。
6.5轴力作用下杆件强度验算
根据各单元的受力情况，选取最不利荷载对截面进行验算。选取的单元有：76、91、92、94、205、501、582、649、666、743、745、847，各单元的强度验算如附图。
结论：各单元满足要求（荷载组合SLCB9）。
6.6节点板撕裂强度验算
模型：假定钢桁架的安装误差为3mm，（《钢结构工程施工质量验收规范》表8.5.1）相当于在节点板处施加一个让斜腹杆、下弦杆或上弦杆伸长或压缩3mm的力，根据P-△原理，把该力施加于节点板的杆件进行计算。
选取单元编号为57、58、588、130进行梁细部分析。
分析结果见附表。
结论：组合荷载SCLB11
组合正应力最大=106.4MPa＜200 MPa，最小=-56.1MPa＜200 MPa。组合主应力最大=107.4MPa＜200 MPa，最小=-55.1MPa＜200 MPa。Txy最大=4.1MPa＜120 MPa，最小=-－3.96MPa＜120 MPa。各单元满足要求（荷载组合SLCB11）。
7.结论
1、在施工阶段、成桥阶段、使用阶段，主桁架各截面上、下缘应力分布良好，板厚为10mm（支座大横梁、上平联楼梯顶撑按30mm计）可以满足规范要求。
2、主桁架正截面抗弯、斜截面抗剪均满足规范要求。
3、结构在自重和1/2人群荷载下的变形均满足使用要求，考虑支座沉降，设置预拱度为宜。
4、拼装节点板精度的要求是成桥阶段产生梁次内力的主要原因，因此在拼装过程中保证拼装精度可以大大提高结构的承载能力和使用性能。
《钢结构设计原理计算题》 【练习1】两块钢板采用对接焊缝(直缝)连接。钢板宽度L= 250mm厚度t=10mm。 根据公式f t w移项得： l w t N l w t f t w (250 2 10) 10 185 425500N 425.5kN 【变化】若有引弧板，问N ? 解：上题中l w取实际长度250,得N 462.5kN 解：端焊缝所能承担的内力为： N30.7h f l w3 f f f w2 0.7 6 300 1.22 160 491904N 侧焊缝所能承担的内力为： N10.7h f l w1f f w4 0.7 6 (200 6) 160 521472N 最大承载力N 491904 521472 1013376N 1013.4kN 【变化】若取消端焊缝，问N ? 解：上题中令N30 , l w1200 2 6,得N 弘505.344 kN 2t，即250-2*10mm。 300mm 长 6mm。求最大承载力N 钢材米用Q 235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准, 2 185N /mm。试求连接所能承受的最大拉力N 解：无引弧板时，焊缝的计算长度l w取实际长度减去 【练习2】两截面为450 14mm的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽度 410mm中间留空10mm),厚度8mm 钢材Q 235，手工焊，焊条为E43, f f w160N / mm2，静态荷载，h f
【练习3】钢材为Q 235,手工焊，焊条为E43, f f 160N/mm"，静态荷载。双角钢2L125X8采用三面围焊和节点板连接，h f 6mm，肢尖和肢背实际焊缝长度 均为250mm等边角钢的内力分配系数0.7，k20.3。求最大承载力N —｝心｝\2LI25x8 解： 端焊缝所能承担的内力为： N30.7h f l w3 f f f" 2 0.7 6 125 1.22 160 204960N 肢背焊缝所能承担的内力为： N10.7h f l w1f f w20.7 6 (2506) 160327936N 根据N1 N3 k1N —3 2 1N31204960 得: N(N13)(3279360 960 )614880N K120.72【变化】若取消端焊缝，问 解：上题中令N3614.88kN N ? 0，l w1 250 2 6，得N 456.96kN 【练习4】钢材为Q 235，手工焊，焊条为E43, f f w 已知F 120kN，求焊脚尺寸h f (焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去 2 160N / mm，静态荷载。 2h f ) 解：设焊脚尺寸为h f，焊缝有效厚度为h e 0.7h f 将偏心力移 到焊缝形心处，等效为剪力V= F及弯矩在剪力作用下： 3 120 10 342.9 M=Fe h e l w 在弯矩作用下: M M f W f , 2 0.7h f 250 120 103150 2 h f 1234 2 (N / mm ) IK W f 1 代入基本公式 h f 2 (N /mm ) 得: (1234 )2 (342.9)2 (1.22h f)( h f) 1068 160 h f 可以解得：h f6.68mm，取h f h f mi n 1.5 14 5.6mm h f 【变化】上题条件如改为已知h 7 mm。 h 12 f max 14.4mm，可以。 f 8mm，试求该连接能承受的最大荷载N 12
验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N =1500kN 。 解：由支承条件可知0x 12m l =，0y 4m l = 2 3364 x 1150012850025012225012476.610mm 12122I +??=??+??+???=? ??? 3364y 5001821225031.310mm 1212 I =?+???=? 2225012500810000mm A =??+?= x 21.8cm i === ，y 5.6cm i === 0x x x 12005521.8l i λ===，0y y y 400 71.45.6 l i λ===， 翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y λ查表得=0.747? 整体稳定验算： 3 150010200.8MPa 215MPa 0.74710000 N f A ??==<=?，稳定性满足要求。 图示一轴心受压缀条柱，两端铰接，柱高为7m 。承受轴心力设计荷载值N =1300kN ，钢材为 Q235。已知截面采用2[28a ，单个槽钢的几何性质：A =40cm 2，i y =，i x1=，I x1=218cm 4 ，y 0=， 1-21 y y x 1 x 1 x 260
缀条采用∟45×5，每个角钢的截面积：A 1=。试验算该柱的整体稳定性是否满足 解：柱为两端铰接，因此柱绕x 、y 轴的计算长度为：0x 0y 7m l l == 22 4x x10262221840 2.19940.8cm 22b I I A y ???? ????=+-=+-=???? ? ????????????? x 11.1cm i = == 0x x x 70063.111.1l i λ=== 0y y y 70064.210.9 l i λ=== 0x 65.1λ=== 格构柱截面对两轴均为b 类截面，按长细比较大者验算整体稳定既可。 由0x 65.1λ=，b 类截面，查附表得0.779?=， 整体稳定验算： 3 2 130010208.6MPa 215MPa 0.77924010N f A ??==<=??? 所以该轴心受压的格构柱整体稳定性满足要求。 某压弯格构式缀条柱如图所示，两端铰接，柱高为8m 。承受压力设计荷载值N =600kN ，弯矩100kN m M =?，缀条采用∟45×5，倾角为45°，钢材为Q235，试验算该柱的整体稳定性是否满足 已知：I22a A=42cm 2，I x =3400cm 4，I y1=225cm 4 ； [22a A=，I x =2394cm 4，I y2=158cm 4 ； ∟45×5 A 1=。 解：①求截面特征参数 截面形心位置： 1231.826 112mm 260112148mm 4231.8 x x ?= ==-=+， 24231.873.8cm A =+=
欢迎下载B模块：砌体结构 1B：砌体结构材料及构件构造要求/ 砌体结构构造要求 1、砌体材料中块材的种类有哪些？ 答：（ 1）砖（ 2）砌块（ 3）石材。 2、砂浆的强度等级有哪些？ 答：砂浆的强度等级：M15、M10、 M7.5、 M5、 M2.5 五种。 3、什么是砌体结构？ 答：砌体结构系指其承重构件的材料是由块材和砂浆砌筑而成的结构 4、砂浆有哪几种？ 答：（一）水泥砂浆（二）混合砂浆三）非水泥砂浆 5、一般房屋块材和砂浆强度等级如何选用？ 答：对于一般房屋，承重砌体用的砖常用 MU15、MU10、MU7.5；石材常用 MU40、MU30、MU20、MU15；砂浆常用 M1、 M2.5、 M5、 M7.5，对受力较大的重要部位可用 M10。 6、砌体的种类有哪些？ 答：（ 1）无筋砌体，即无筋砖砌体，无筋砌块砌体，无筋石砌体（ 2）配筋砌块砌体，即配筋砖 砌体，配筋混凝土空心小砌块砌体。 7、提高砌体抗压强度的有效措施是什么？ 答：（ 1）块体和砂浆的强度；（ 2）块体的尺寸和形状；（3）砂浆铺砌时的流动性；（ 4）砌筑质量。 8、配筋砌体主要有哪几种？ 答：（ 1）配筋砖砌体；（ 2）配筋混凝土空心小砌块砌体。 9、在混合结构房屋中，按照墙体的结构布置分为哪几种承重方案？它们各有何优缺点？ 答：房屋的结构布置方案可分为四种类型：即纵墙承重体系、横墙承重体系、纵横墙承重体 系和内框架承重体系。 一、纵墙承重方案：（１）纵墙是主要的承重墙。横墙的设置主要是为了满足房间的使用要 求，保证纵墙的侧向稳定和房屋的整体刚度，因而房屋的划分比较灵活；（２）由于纵墙承受的荷载较大，在纵墙上设置的门、窗洞口的大小及位置都受到一定的限制；（3）纵墙间距一般比较大，横墙数量相对较少，房屋的空间刚度不如横墙承重体系；（４）与横墙承重体系相比，楼盖材料用量相对较多，墙体的材料用量较少。 二、横墙承重方案：( １ ) 横墙是主要的承重墙。纵墙的作用主要是围护、隔断以及与横墙拉 结在一起，保证横墙的侧向稳定。由于纵墙是非承重墙，对纵墙上设置门、窗洞口的限制较少，外纵墙的立面处理比较灵活； ( ２ ) 横墙间距较小，一般为 3— 4.5m，同时又有纵墙在纵向拉结，形成良好的空间受力体系，刚度大，整体性好。对抵抗沿横墙方向作用的风力、地 震力以及调整地基的不均匀沉降等较为有利；（ 3）由于在横墙上放置预制楼板，结构简单，
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，w f f =160N/mm 2。(12分) 0.78384A =??()1 0.786W =?截面内力：150,33V KN M KN m ==? 3 2 1501034.9/4300.8 F e F N mm A τ?=== 6 23310119.9/275251.2 M f M N mm W σ ?===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。 （2 170/b t f N mm =，17.66e d mm =）(12分) 解：偏心距e=80mm ，核心距： ()2221 4801608010160 i y mm ny ρ?+= = =?∑ e ρ=，为小偏心 2 245170416504 b b e t t d N f N π= =?=… () 11222 150000150000801603000010480160b b t t i F Fey N f N N n y ??=+=+=<+∑
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/mm 2。问该梁抗弯强度及刚度是否满足要求。已知： 25N/mm 1006.2,3845,250][?=== E EI ql l x ωω(16分) x x -10×150 -10×150 －8×500 解：截面几何特征值： ()3341 150520142500 278433333.312x I mm = ?-?= 3 1070897.4/2 x x I W mm h ==…截面抗弯强度：取 1.05x γ= ()1 1.450363158M kN m =??=?6 2231510280.1/295/1.051070897.4x x x M N mm f N mm W σγ?===<=?，满足要求 445 5550600011384384 2.0610278433333.30.068250 x ql EI ω??===>??? 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N ＝900k N （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10f h mm =…正面角焊缝受力 330.720.76125 1.22160204960w f w f f N h l f N β=∑=?????= 肢背焊缝所能承担的内力为： 3 11110.720.7101600.79000.5204.965275202 w f w f w N N h l f l k N kN N =∑=????=- =?-?=得：1235.5w l mm =，取124020260w l mm =+=，满足构造要求 肢尖焊缝所能承担的内力为： 120.720.7101600.39000.5204.96167520w f w f w N h l f l kN kN N =∑=????=?-?=得：274.8w l mm =，取1752095w l mm =+=，满足构造要求
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力－应变曲线，请写出弹性阶段和非弹性阶段的-关系式。 tgα'=E' f 0f 0 tgα=E 图2-34 σε-图 （a ）理想弹性－塑性 （b ）理想弹性强化 解： （1）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：y f σ=（应力不随应变的增大而变化） （2）弹性阶段：tan E σεαε==? 非弹性阶段：'()tan '()tan y y y y f f f E f E σεαεα =+-=+- 2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线，试验时分别在A 、B 、C 卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少？ 2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =?2'1000/E N mm = f 0 σF 图2-35 理想化的σε-图 解： （1）A 点： 卸载前应变：5 2350.001142.0610y f E ε= = =? 卸载后残余应变：0c ε= 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （2）B 点： 卸载前应变：0.025F εε==
卸载后残余应变：0.02386y c f E εε=- = 可恢复弹性应变：0.00114y c εεε=-= （3）C 点： 卸载前应变：0.0250.0350.06' c y F f E σεε-=- =+= 卸载后残余应变：0.05869c c E σεε=- = 可恢复弹性应变：0.00131y c εεε=-= 2.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。 答：钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力y f σ≤时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材σε-曲线基本无变化；当y f σ>时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材σε-曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。钢材σε-曲线会相对更高而更短。另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材σε-曲线也会更高而更短。 钢材疲劳强度与反复力大小和作用时间关系：反复应力大小对钢材疲劳强度的影响以应力比或应力幅（焊接结构）来量度。一般来说，应力比或应力幅越大，疲劳强度越低；而作用时间越长（指次数多），疲劳强度也越低。 2.4试述导致钢材发生脆性破坏的各种原因。 答：（1）钢材的化学成分，如碳、硫、磷等有害元素成分过多；（2）钢材生成过程中造成的缺陷，如夹层、偏析等；（3）钢材在加工、使用过程中的各种影响，如时效、冷作硬化以及焊接应力等影响；（4）钢材工作温度影响，可能会引起蓝脆或冷脆；（5）不合理的结构细部设计影响，如应力集中等；（6）结构或构件受力性质，如双向或三向同号应力场；（7）结构或构件所受荷载性质，如受反复动力荷载作用。 2.5 解释下列名词： （1）延性破坏 延性破坏，也叫塑性破坏，破坏前有明显变形，并有较长持续时间，应力超过屈服点fy 、并达到抗拉极限强度fu 的破坏。 （2）损伤累积破坏 指随时间增长，由荷载与温度变化，化学和环境作用以及灾害因素等使结构或构件产生损伤并不断积累而导致的破坏。 （3）脆性破坏 脆性破坏，也叫脆性断裂，指破坏前无明显变形、无预兆，而平均应力较小（一般小于屈服点fy ）的破坏。 （4）疲劳破坏 指钢材在连续反复荷载作用下，应力水平低于极限强度，甚至低于屈服点的突然破坏。 （5）应力腐蚀破坏 应力腐蚀破坏，也叫延迟断裂，在腐蚀性介质中，裂纹尖端应力低于正常脆性断裂应力临界值的情况下所造成的破坏。 （6）疲劳寿命 指结构或构件中在一定恢复荷载作用下所能承受的应力循环次数。 2.6 一两跨连续梁，在外荷载作用下，截面上A 点正应力为21120/N mm σ=，2280/N mm σ=-，B 点的正应力
第四章 4.7 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。杆件由屈服强度 f y 235N mm 2 的钢材制成，材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成，假定不 计残余应力。E 206 103 N mm2（由于材料的应力应变曲线的分段变化的，而每段的 4.8某焊接工字型截面挺直的轴心压杆，截面尺寸和残余应力见图示，钢材为理想的弹塑［性体，屈服强度为f y 235N mm2，弹性模量为 E 206 103N mm2，试画出o cry -人无量纲关系曲线，计算时不计腹板面积。 L - F 「 一 - i y 解：由公式 cr 以及上图的弹性模量的变化得cr - 曲线如下: 2 ) (2/3) f
构件在弹塑性状态屈曲。 因此，屈曲时的截面应力分布如图 截面的平均应力 二者合并得O cry - A y 的关系式 3 4 2 % (0.027 y 3)% 3 o cry 1 0 画图如下 4.10验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。钢材为 边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为 N=1500KN 。 全截面对y 轴的惯性矩|y 2tb 【12，弹性区面积的惯性矩 I ey 2t kb 〔12 2 E l ey cry 2_ -~ y 1 y 2 E ~~2- y 3 / 2t kb 12 2tb 3 12 2btf y 2kbt cr 0.5 2bt 0.3k 2)f y Q235钢，翼缘为火焰切割 I I kb ‘ b 入
250 解：已知N=1500KN ,由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度l ox=1200cm，对弱轴的计算长度l oy =400cm。抗压强度设计值 (1)计算截面特性 215 N mm2。 毛截面面积 截面惯性矩 截面回转半径(2) 柱的长细比 2 A 2 1.2 25 0.8 50 100cm l x 0.8 503 12 2 1.2 25 25.6247654.9cm4 3 ? 4 I y 2 1.2 25/12 3125cm i x lx/A 1247654.9/100 12 21.83cm t12. 12 i y l y..A 3125100 5.59cm x l x,i x 1200 21.83 55 y l y . i y 400 5.59 71.6 (3)整体稳定验算 从截面分类表可知，此柱对截面的强轴屈曲时属于b类截面，由附表得到x 0.833，对弱轴屈曲时也属于b类截面，由附表查得y 0.741。 N.. ( A) 1500 103. 0.741 100 102202.4 f 215 N mm2 经验算截面后可知，此柱满足整体稳定和刚度是要求。 4.11 一两端铰接焊接工字形截面轴心受压柱，翼缘为火焰切割边，截面如图所示，杆长为 12m，设计荷载N=450KN，钢材为Q235钢，试验算该柱的整体稳定及板件的局部稳定 性是否满足？
《钢结构》 一、单选题 1.钢结构最大的优点在于（）。 A.塑性和韧性好 B.接近匀质等向体 C.钢材具有可焊性 D.钢材强度高自重轻 2.钢结构的最大缺点是（）。 A.造价高，不经济 B.防火性能差 C.耐腐蚀性能差 D.脆性断裂 3.在其他条件（如荷载、跨度等）相同的情况下，自重最轻的是（）。 A.木结构 B.钢筋混凝土结构 C.钢结构 D.砖石结构 4.钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（）。 A.不变 B.降低 C.升高 D.稍有提高，但变化不大 5.钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。该温度是（）。 A.150°C B.250°C C.320°C D.600°C 6.大跨度结构应优先选用钢材，其主要原因是（）。 A.钢结构具有良好的装配性 B.钢材的韧性好 C.钢材接近各项均质体，力学计算结果与实际结果最符合 D.钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料 7.钢中主要的有害元素是（）。 A.硫、磷、碳、锰 B.硫、磷、硅、锰 C.硫、磷、氮、氧 D.硫、磷、硅、碳 8.钢中硫和氧的含量超过限值时，会使钢材（）。 A.变软 B.热脆 C.冷脆 D.变硬 9.在常温和静载作用下，焊接残余应力对下列哪一项无影响（）。 A．强度B．刚度 C．低温冷脆D．疲劳强度 10.在钢构件中产生应力集中的因素是（）。 A．构件环境温度的变化B．荷载的不均匀分布 C．加载的时间长短D．构件截面的突变 11.目前结构工程中钢材的塑性指标，最主要用（）表示。 A.流幅 B.冲击韧性 C.可焊性 D.伸长率 12.进行疲劳验算时，计算部分的设计应力幅应按（）计算。 A.荷载标准值 B.荷载设计值 C.考虑动力系数的标准荷载 D.考虑动力系数的设计荷载 13.对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架，下列说法不正确的是（）。 A.可选择Q235钢 B.可选择Q345钢 C.钢材应有负温冲击韧性的保证 D.钢材应有三项基本保证 14.在构件发生断裂破坏前，无明显先兆的情况是（）的典型特征。 A.脆性破坏 B.塑性破坏
钢结构计算题精品答案 第三章 钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2 160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232 N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.69 1100.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算：
1、某6m 跨度简支梁的截面和荷栽（含梁自重在内的设计值）如图所示。在距支座2.4m 处有翼缘和腹板的拼接连接，实验算其拼接的对接焊缝。已知钢材为Q235，采用E43型焊条，手工焊，三级质量标准，施焊时采用引弧板。 解： ①计算焊缝截面处的内力 m kN m kN qab M ?=?-???== 8.1036)]4.20.6(4.22402 1 [21 ()[]kN kN a l q V 1444.2324021=-?=?? ? ??-= ② 计算焊缝截面几何特征值： () 464331028981000240103225012 1 mm mm I W ?=?-??= () 363610616.5516102898mm mm W W ?=÷?= ()363110032.250816250mm mm S W ?=??= ()363110282.325010500mm mm S S W W ?=??+= ③ 计算焊缝强度 查附表得2/185mm N f w t = 2/125mm N f w v = 2 266max /185/6.18410616.5108.1036mm N f mm N W M w t W =<=??? ? ????==σ
2 26 63max /125/3.1610 10289810282.310144mm N f mm N t I VS w v w W W =<=?????==τ 2max 01/9.1786.1841032 1000mm N h h =?==σσ 26 6 311/1.1010 10289810032.210144mm N t I VS w W W =?????==τ 折算应力： 22222121/5.2031851.11.1/8.1791.1039.1783mm N f mm N w t =?=<=?+=+τσ 2、设计图示双盖板对接连接。已知钢板宽a =240mm ，厚度 t =10mm ，钢材为Q235钢，焊条为E43，手工焊，轴力设计值N =550kN 。 解： （1）确定盖板尺寸 为了保证施焊，盖板b 取为b=240mm-40mm=200mm 按盖板与构件板等强度原则计算盖板厚度 mm t 6200210 2401=??≥ 取 t1=6mm (2) 计算焊缝
第四章 4. 1有哪些因素影响轴心受压杆件的稳定系数？ 答：①残余应力对稳定系数的影响； ②构件的除弯曲对轴心受压构件稳定性的影响； ③构件初偏心对轴心轴心受压构件稳定性的影响； ④杆端约束对轴心受压构件稳定性的影响； 4.3影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性的措施有哪些？ 答：主要影响因素： ①梁的侧向抗弯刚度y EI 、抗扭刚度t GI 和抗翘曲刚度w EI 愈大，梁越稳定； ②梁的跨度l 愈小，梁的整体稳定越好； ③对工字形截面，当荷载作用在上翼缘是易失稳，作用在下翼缘是不易失稳； ④梁支撑对位移约束程度越大，越不易失稳； 采取措施： ①增大梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度和抗翘曲刚度； ②增加梁的侧向支撑点，以减小跨度； ③放宽梁的受压上翼缘，或者使上翼缘与其他构件相互连接。 4.6简述压弯构件中等效弯矩系数mx β的意义。 答：在平面内稳定的计算中，等效弯矩系数mx β可以把各种荷载作用的弯矩分布形式转换为均匀守弯来看待。 4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。已知构件承受的轴心压力为N =1500kN 。 解：由支承条件可知0x 12m l =，0y 4m l = 2 3364x 1150012850025012225012476.610mm 12122I +??=??+??+???=? ??? 3364y 5001821225031.310mm 1212 I =?+???=? 2225012500810000mm A =??+?= x 21.8cm i === ，y 5.6cm i === 0x x x 1200 5521.8 l i λ===，0y y y 40071.45.6l i λ===， 翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y λ查表得=0.747? 整体稳定验算： 3 150010200.8MPa 215MPa 0.74710000 N f A ??==<=?，稳定性满足要求。
《钢结构设计原理计算题》 【练习1】两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。钢板宽度Ｌ＝250mm ，厚度t=10mm 。钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准， 2/185mm N f w t =。试求连接所能承受的最大拉力?=N 解：无引弧板时，焊缝的计算长度w l 取实际长度减去2t ，即250-2*10mm 。 根据公式 w t w f t l N
【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==
钢结构的材料 1. 在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是______的典型特征。 脆性破坏塑性破坏强度破坏失稳破坏 2. 建筑钢材的伸长率与______标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。 到达屈服应力时到达极限应力时试件断裂瞬间试件断裂后 3. 钢材的设计强度是根据______确定的。 比例极限弹性极限屈服点极限强度 4. 结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用______表示。 流幅冲击韧性可焊性伸长率 5. 在钢结构房屋中，选择结构用钢材时，下列因素中的______不是主要考虑的因素。 建造地点的气温荷载性质钢材造价建筑的防火等级 6. 热轧型钢冷却后产生的残余应力______。 以拉应力为主以压应力为主包括拉、压应力拉、压应力都很小 7. 型钢中的钢和工字钢相比，______。 两者所用的钢材不同前者的翼缘相对较宽前者的强度相对较高两者的翼缘都有较大的斜度 8. 钢材内部除含有Fe、C外，还含有害元素______。 N,O,S,P N,O,Si Mn,O,P Mn,Ti 9. 有二个材料分别为3号钢和16Mn钢的构件需焊接，采用手工电弧焊，焊条应选用______型。
E43E50 E55 T50 10. 在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需______指标。 低温屈服强度低温抗拉强度低温冲击韧性疲劳强度 11. 钢材脆性破坏同构件______无关。 应力集中低温影响残余应力弹性模量 12.普通碳素钢标号C3表示______。 甲类平炉3号沸腾钢乙类氧气顶吹3号沸腾钢特类平炉3号沸腾钢丙类平炉3号镇静钢 13. 3号镇静钢设计强度可以提高5%，是因为镇静钢比沸腾钢______好。 脱氧炉种屈服强度浇注质量 14. 钢材的理想σ－ε曲线（包括考虑焊接应力和不考虑焊接应力）是______。 A B C D 15. 普通碳素钢强化阶段的变形是______。 完全弹性变形完全塑性变形弹性成分为主的弹塑性变形塑性成分为主的弹塑性变形 16. 下列因素中，______与钢构件发生脆性破坏无直接关系。 钢材屈服点的大小钢材含碳量负温环境应力集中
重点计算公式： 一、受压构件承载力验算 1、基本公式： u N N fA ?≤= 2、影响系数φ：考虑高厚比和轴向偏心力对受压构件承载力的影响。 3、高厚比修正系数γβ：与砌体类型有关 4、T 形截面折算厚度： 3.5T h i = 5、高厚比β： 矩形截面：0H h β=； T 形截面：0T H h β= 6、偏心距限值：0.6e y ≤ 3、验算步骤 （1）确定偏心距e ，验算偏心距限值0.6e y ≤ a) 矩形截面：e =M /N b) T 形截面：e 为集中力到截面形心距离 （2）计算高厚比β a) 矩形截面：直接套公式0H h β= b) T 形截面：计算截面面积、截面惯性矩→计算回转半径→计算折算厚度→0T H h β= （3）确定影响系数φ a ）查表法：根据砂浆强度等级、高厚比及相对偏心距查表确定 b ）公式法：根据公式计算 ① 根据砂浆强度确定系数α ② 计算轴心受压稳定系数21 1o ?αβ=+ ③套公式 矩形截面：21 112e h ?=?++??； T 形截面：21112T e h ?=?++?? （4）确定砌体抗压强度调整系数γa
对无筋砌体构件，其截面面积小于0.3m 2时，γa 为其截面面积加0.7。 （5）验算偏心方向承载力 u N N fA ?≤= 满足则安全 （6）对矩形截面，还要验算短边方向承载力 a) 基本步骤：计算高厚比β→计算轴心受压稳定系数φ0→验算短边方向承载力0u N N fA ?≤= b) 注意短边方向的高厚比与长边方向的高厚比不同 二、梁端支承处砌体局部受压承载力验算 1、基本公式 0l l N N fA ψηγ+≤ η是梁底压应力图形完整系数：0.7η= 2、验算步骤： （1 ）计算梁端有效支承长度0a =（2）计算局部受压面积：l o A a b = （3）计算影响砌体局部抗压的计算面积：0(2)A b h h =+ （4）计算上部荷载折减系数：o A 1.5-0.5A l ψ＝，Ψ小于0 (即o A 3A l >)时，取0ψ＝ （5）若0ψ>，则计算局部受压面积内上部荷载产生的轴向力设计值o o l N A σ=；否则不计算0N （6 ）计算砌体局部抗压强度提高系数：1γ=+，若2γ>，则取2γ= （7）验算砌体局部受压承载力：0l l N N fA ψηγ+≤ 三、砌体的受力性能 （1）砌体轴心抗压强度平均值表达式 （2）砌体轴心抗压强度标准值表达式 fk=fm-1.645σf=fm(1-1.645δf) （3）砌体轴心抗压强度设计值表达式 ()221107.01k f f k f m +=α
第四章轴心受力构件 4.1 验算由2∟635 ?组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉力的设计值为270KN，只承受静力作用，计算长度为3m。杆端有一排直径为20mm的孔眼（图4.37），钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？ 注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。 解：（1）强度查表得∟635 ?的面积A=6.14cm2， min 1.94 x i i cm ==， 2 2()2(614205)1028 n A A d t mm =?-?=?-?=，N=270KN 3 27010 262.6215 1028 n N Mpa f Mpa A σ ? ===≥=，强度不满足， 所需净截面面积为 3 2 27010 1256 215 n N A mm f ? ≥==， 所需截面积为2 1256 205728 2 n A A d t mm =+?=+?=， 选636 ?，面积A=7.29cm22 729mm =2 728mm ≥ （2）长细比 [] min 3000 154.6350 19.4 o l i λλ ===≤= 4.2 一块-40020 ?的钢板用两块拼接板-40012 ?进行拼接。螺栓孔径为22mm，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN（设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？ （2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？ （3）拼接板的强度够否？ 解：（1）钢板1-1截面强度验算： 2 10min (3)(400322)206680 n A b d t mm =-??=-??= ∑，N=1350KN
一、选择题（每题2分） 1.大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（B） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 2、钢材的设计强度是根据 C 确定的。 A、比例极限； B、弹性极限； C、屈服强度； D、极限强度。 3.钢结构的承载能力极限状态是指（ C ） A.结构发生剧烈振动 B.结构的变形已不能满足使用要求 C.结构达到最大承载力产生破坏 D.使用已达五十年 4、某构件发生了脆性破坏，不经检查可以肯定下列问题中 A 对该破坏无直接影响。 A、钢材的屈服点过低； B、构件的荷载增加速度过快； C、存在冷加工硬化； D、构件有构造原因引起的应力集中。 5.钢材的抗拉强度fu与屈服点fy之比fu/fy反映的是钢材的 A ) A.强度储备 B.弹塑性阶段的承载能力 C.塑性变形能力 D.强化阶段的承载能力 6、Q235钢按照质量等级分为A、B、C、D四级，由A到D表示质量由低到高，其分类依据是 C 。 A、冲击韧性； B、冷弯试验； C、化学成分； D、伸长率。 7. 钢号Q345A中的345表示钢材的（ C ） A.fp值 B.fu值 C.fy值 D.fvy值 8.钢材所含化学成分中，需严格控制含量的有害元素为( C ) A.碳、锰 B.钒、锰 C.硫、氮、氧 D.铁、硅
9、同类钢种的钢板，厚度越大， A 。 A、强度越低； B、塑性越好； C、韧性越好； D、内部构造缺陷越少。 10.对于普通螺栓连接，限制端距e≥2d0的目的是为了避免( D ) A.螺栓杆受剪破坏 B.螺栓杆受弯破坏 C.板件受挤压破坏 D.板件端部冲剪破坏 11、以下关于应力集中的说法中正确的是 B 。 A、应力集中降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度 12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( C ) A.E55型 B.E50型 C.E43型 D.H10MnSi 13.在搭接连接中，为了减小焊接残余应力，其搭接长度不得小于较薄焊件厚度的( A ) A.5倍 B.10倍 C.15倍 D.20倍 14、图示连接中高强度螺栓群受弯后的旋转中心为。 A、a点； B、b点； C、c点； D、d点。 15.如图所示两端铰支理想轴心受压构件Ix/Iy≥4，其临界压力Ncr为( D ) A.π2EIx/(2b2) B.π2EIx/b2 C.π2EIy/(4b2) D.π2EIy/b2 16. 承压型高强度螺栓连接比摩擦型高强度螺栓连接( B )
1、某6m 跨度简支梁的截面和荷栽（含梁自重在的设计值）如图所示。在距支座2.4m 处有翼缘和腹板的拼接连接，实验算其拼接的对接焊缝。已知钢材为Q235，采用E43型焊条，手工焊，三级质量标准，施焊时采用引弧板。 解： ①计算焊缝截面处的力 m kN m kN qab M ?=?-???== 8.1036)]4.20.6(4.22402 1 [21 ()[]kN kN a l q V 1444.2324021=-?=?? ? ??-= ② 计算焊缝截面几何特征值： () 464331028981000240103225012 1 mm mm I W ?=?-??= () 363610616.5516102898mm mm W W ?=÷?= ()363110032.250816250mm mm S W ?=??= ()363110282.325010500mm mm S S W W ?=??+= ③ 计算焊缝强度 查附表得2/185mm N f w t = 2/125mm N f w v = 2 266max /185/6.18410616.5108.1036mm N f mm N W M w t W =<=??? ? ????==σ
2 26 63max /125/3.1610 10289810282.310144mm N f mm N t I VS w v w W W =<=?????==τ 2max 01/9.1786.1841032 1000mm N h h =?== σσ 26 6 311/1.1010 10289810032.210144mm N t I VS w W W =?????==τ 折算应力： 22222121/5.2031851.11.1/8.1791.1039.1783mm N f mm N w t =?=<=?+=+τσ 2、设计图示双盖板对接连接。已知钢板宽a =240mm ，厚度t =10mm ，钢材为Q235钢，焊条为E43，手工焊，轴力设计值N =550kN 。 解： （1）确定盖板尺寸 为了保证施焊，盖板b 取为b=240mm-40mm=200mm 按盖板与构件板等强度原则计算盖板厚度 mm t 6200210 2401=??≥ 取 t1=6mm (2) 计算焊缝 按构造要求确定焊角高度hf
钢结构设计原理计算题 第3章 连接 1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。已知：连接承受静力荷载设计值300P kN =， 240N kN =，钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2160w f f N mm =，设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去10mm 。 2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载P 。已知：钢材为Q235BF ，焊条为E43型，2/160mm N f w f =，考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为mm 290。 2 解：120P 53M ,P 53V ,P 54N ?=== p 33.0290 67.0210p 54A N 3e N =????==σ p 25.0290 67.0210p 53A N 3e N =????==τ p 61.029067.06 1210120p 53W M 23f M =??????==σ 题2图 题1图 1
2w f 222V 2M N mm /N 160f )P 25.0()22 .1P 61.0P 33.0()()22.1(=≤++=τ+σ+σ kN 5.197P ≤ 3、图示角焊缝连接，承受外力kN N 500=的静载，mm h f 8=，2160mm N f w f =，没有采用引弧板，验算该连接的承载力。 3 解：400,300x y N kN N kN == 23 65.90) 82410(87.0210400mm N l h N w e x f =?-????==∑σ 23 98.67)82410(87.0210300mm N l h N w e y f =?-????==∑τ w f f f f f mm N ≤=+=+222227.10098.67)22 .165.90()(τβσ 4、计算图示角焊缝连接中的f h 。已知承受动荷载，钢材为Q235-BF ，焊条为E43型，2 160mm N f w f =，偏离焊缝形心的两个力kN F 1801=，kN F 2402=，图中尺寸单位：mm ，有引弧板。 4解：将外力1F ，2F 移向焊缝形心O ，得： kN F N 1801==；kN F V 2402== kN F F M 0902401201809012021=?-?=?-?= 题3图