计算题20140923

1. 试计算图所示牛腿与柱连接的对接焊缝所能承受的最大荷载F（设计值）。钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，施焊时不用引弧板，焊缝质量为三级。 (a)aF(b)xσaτvy2y1bσb 2. 计算图示角焊缝连接中的hf。已知承受动荷载，钢材为Q235-BF，焊条为E43型，ffw160Nmm2，偏离焊缝形心的两个力F1=180kN，F2=240kN，图中尺寸单位：mm，有引弧板。

3. 图示角焊缝连接，承受外力N=500kN的静载，hf8mm，f160Nmm2，没有采用引

wf弧板，验算该连接的承载力。

4. 图式桁架节点中角钢连接，角钢①和角钢②通过角焊缝与节点板进行连接。节点板厚度

为10mm。角钢尺寸为L70×8等边角钢，Q235钢材。假设通过支托能保证节点板处力的平衡，即角钢都为轴心受力构件。

1N1=800kN16N2=100kN6L70×8122N3=9kN00 (1) 验算图示焊脚尺寸是否满足构造要求？写出计算过程 (2) 分别计算角钢①、角钢②肢背与肢尖处最小角焊缝长度。已知角焊缝强度设计值ftw160N/mm2。 5. 双角钢和节点板用直角角焊缝连接，钢材为16Mn钢，焊条E50型,手工焊、采用侧焊缝连接，肢背、肢尖的焊缝长度l均为300mm，焊脚尺寸h f为8mm，试问在轴心力N = 1200KN作用下，此连接焊缝是否能满足强度要求？若不能则应采用什么措施，且如何验算？（N作用下的直角角焊缝） t=12∠140*90*10NN1402l 6. 验算下面焊缝的承载能力，钢材为Q235,采用E43系列焊条，没有采用引弧板，hf=10mm ff w =160N/mm2，F=100kN（图中尺寸单位均为毫米，以下各题同）。 7. 两截面为45014mm的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽300mm，长度410mm(中

间留空10mm)，厚度8mm。钢材Ｑ235，手工焊，焊条为E43，ffw160N/mm2，静态荷载，hf6mm。求最大承载力N? 8. 钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43，ff160N/mm，静态荷载。已知F120kN，

求焊脚尺寸hf?（焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去2hf） 9. 钢板截面为310mm14mm，盖板截面为310mm10mm，钢材为Q235,f215N/mm2，

C级螺栓M20，孔径21.5mm，fvb140N/mm2，fcb305N/mm2，求该连接的最大承载力N? w2 10. 钢板截面为310mm20mm，盖板截面为310mm12mm，钢材为Q235，f215N/mm205（t16），f2N/mm2（t16）。孔径22mm，8.8级高强度螺栓摩擦型连接M20，

接触面喷砂，＝0.45，预拉力P125kN。求该连接的最大承载力N?

11. 拉力F与4个螺栓轴线的夹角为450，柱翼缘厚度为24mm，连接钢板厚度16mm。钢

材为Q235，f215N/mm2（t16），f205。8.8级高强度螺栓N/mm2（t16）摩擦型连接M20，孔径22mm，接触面喷砂，＝0.45，预拉力P125kN。求该连接的最大承载力F?

12. 验算图示普通螺栓连接时的强度，已知螺栓直径d20mm，C级螺栓，螺栓和构件材b2b2料为Q235，外力设计值F100kN，fv140Nmm，ft170Nmm，

fcb305Nmm2，Ae2.45cm2。

13. 图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接，=0.45, P=125kN, N=200kN, F=150kN，验算螺

栓的连接强度。

14. 确定下面螺栓连接的承载能力，采用普通C级螺栓，M20,分别按考虑承托板和不考虑

承托板传力来计算该螺栓连接的承载力F（仅考虑螺栓群的承载能力）（Ae244.8mm，ft170N/mm，fv140N/mm，fc305N/mm）。

2b2b2b2 15. 验算图示梁采用摩擦型高强度螺栓的工地拼接。已知螺栓的强度等级10.9级（M20，

孔径22mm），预拉力设计值P=155kN。接触面经喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系数μ=0.35。拼接范围内内力设计值：弯矩M＝190 kNm，剪力V＝110 kN。工字形梁截面尺寸：翼缘2-300×14，腹板1-500×8，翼缘拼接板与梁翼缘截面相同。钢材Q235，强度设计值f＝215N/mm2。

16. 17.

18. 某缀板式轴压柱由2[28a组成，Q235-AF，LoxLoy8.4m，外压力N=120kN，验算

该柱虚轴稳定承载力。已知：A40280cm2，I1218cm4，Z021mm，124， f215Nmm2。

19. 两端铰接轴压柱，柱高6M，柱高中点处沿x轴方向有一支承点，横截面上有一直径为24mm的螺栓孔，如图所示。柱毛截面惯性矩：钢材Q235B，Ix11338cm4,Iy3125cm2。（设该柱局部稳定和刚f215N/mm2。试确定柱能安全承受的最大轴压力设计值N。度均满足要求，不必计算。截面对二主轴均属b类，φ值见本卷附录表。） N30001212118300025011第3题图 20. 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：，2t4320Ah2350.282y1'0.71，，1.071.0，bb21bbbfybywx4.4hf215Nmm2。

180kN/m12250xx12y

21. 验算图示截面的轴心受压柱能否安全工作。已知，柱的计算长度Lox＝6m, Loy＝3m，受

轴心压力设计值N＝1500kN。钢材Q235－BF，截面无削弱。翼缘为火焰切割边。

22. 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

2ix119.2mm，向支撑，该杆能承担多大外荷载？已知：钢材Q235-AF，A6500mm，

iy63.3mm，fy215Nmm2

23. 由热扎工字钢I25a制成的压弯杆件，两端铰接，杆长10m，钢材Q235，f=215N/mm2，

E=206×103N/mm2， mx0.650.35M224，已知：截面Ix33229cm，A84.8cm，M1b类截面，作用于杆长的轴向压力和杆端弯矩如图，试由弯矩作用平面内的稳定性确定该杆能承受多大的弯矩Mx？。

MNN=1000kN

24. 图示厂房钢框架下部缀条式双肢格构柱。承受轴心压力N=600kN，弯矩Mx=530kN・m，

柱在弯矩作用平面的计算长度l0x16.8m。试验算该柱在弯矩作用平面内的稳定性（截面对二主轴均属b类，φ值见本卷附录表）。钢材Q235B，f215N/mm2，mx1.0。 单肢截面采用I28b；缀条634:。

NM28a28b6346342y28a21x1y28b2x470第5题图130962 25. 26.

27. 某缀板式轴压柱由两槽钢2[20a组成，Q235-AF，柱高为7m，两端铰接，在柱中间设

有一侧向支撑， iy7.86cm，f215Nmm，试确定其最大承载力设计值（已

2135，知单个槽钢[20a的几何特性： A28.84cm，I1128cm，φ值见附表）。

42

36．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

2Wx4.17106mm3，撑点，验算该梁的整体稳定。已知：F300KN，A15840mm，

Iy0.51108mm4，bb43202y2yt1Ah235，b1.20，1b4.4hwxfy'b1.070.282b1.0，f310Nmm2。

37．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-AF，A6500mm，

2ix119.2mm，iy63.3mm，fy215Nmm2，F1000kN。

38．试验算图示简支梁的整体稳定性。已知作用在梁跨中的荷载设计值F=300kN，忽略梁

自重产生的内力，采用

Q235

钢材，fy=235N/mm2，f=215N/mm2 ,

2t4320Ah235y1bb21，跨中有两等距离侧向支撑，b=1.20，b4.4hfyWxyb'=1.070.282b≤1.0， 截面几何特性：A=158.4cm2，Ix=268206cm4，Iy=5122cm4。 39．试验算图示压弯构件弯矩作用平面外的整体稳定性，钢材为Q235，F900kN，（设计值），偏心距e1150mm，e2100mm，tx0.650.35M2M1，b1.072y44000fy2351.0，跨中翼缘上有一侧向支撑，E206103Nmm2，f215Nmm2，对x轴和y轴均为b类截面（φ值见附表）。

12

40．试验算图示压弯构件的整体稳定性。N=1500kN，M1=260kNm，M2=120kNm，

mxtx0.650.35M2，采用Q235钢材，f=205N/mm2，E=206×103N/mm2，M1x1.05，b1.072yfy4400023550 0.856 1.0，对x轴和y轴均属b类截面

轴心受压构件的稳定系数

 b类 30 0.931 40 0.9 60 0.807 70 0.751 80 0.688 90 0.621 截面几何特性：A=242cm2，Ix=140209cm4，Iy=368cm4 41．如下图所示的缀板式格构柱，缀板厚度为8mm，Q235钢材，f=215N/mm2试验算（1）缀板刚度是否满足要求；（2）缀板与柱肢间焊缝是否满足要求（不考虑绕角部分焊缝，2hf6mm，ffw160N/mm2）。单个槽钢的截面几何特性为：A131.8cm；4I1158cm；z02.1cm。 42．验算下面简支梁支座支撑加劲肋的承载能力，Q235钢材，f215N/mm；2fce325N/mm，值见附录，荷载设计值为q100KN/m。

2

43．如下图所示为Q235钢材工字形截面柱，两端铰支，中间1/3长度处有侧向支撑，截面无削弱，承受轴心压力的设计值为1000KN, 端弯矩为270KN.m。试验算该构件在弯矩作用平面外的整体稳定承载力（f=215N/mm2，值见附录）。

44．如下图所示的缀板式格构柱，两端铰接，计算长度为l0x=l0y=6000mm,，缀板厚度为8mm，Q235钢材，f=215N/mm2，承担轴心压力N=600kN,试验算该柱的整体稳定性；（单个槽钢的截面几何特性为：A131.8cm；I1158cm；z02.1cm）。

24 45．由下面简支梁支座支撑加劲肋的承载能力来确定该梁的最大承受的均布荷载设计值q，Q235钢材，f215N/mm；fce325N/mm，值见附录。 22 46．如下图所示为Q235钢材工字形截面柱，两端铰支，中间1/3长度处有侧向支撑，截面无削弱，承受轴心压力的设计值为1000KN, 端弯矩为270KN.m。试验算该构件在弯矩作用平面内的整体稳定承载力（f=215N/mm2，γx=1.0，值见附录）。

47．图示工字型轴心受压柱，L0x=6m，L0y=3m，采用Q235钢材， f=215N/mm2，x，y轴均为b类截面（值见附表），该柱能承受多大外荷载？局部稳定是否合格？ y10y220 48．图示一格构式压弯柱高8m，在弯矩作用平面内为下端固定，上端自由。该柱承受轴压力设计值N＝1960 kN，在顶端沿Y轴方向作用水平荷载设计值F＝82 kN，钢材Q235－BF。试验算该柱在弯矩作用平面内的稳定性。 截面几何特性：柱截面面积A＝17705mm2 对X轴惯性矩 Ix=2.78×109mm4 截面对X轴的回转半径ix＝396mm 单缀条截面面积A=837 mm2 截面对X轴为b类截面 10200220x6xFN261X339738000YAA缀条AA49．已知某轴心受压实腹柱AB， AB长L=5m，中点L/2处有侧向支撑。采用三块钢板焊成的工字型柱截面，翼缘尺寸为300mm×12mm，腹板尺寸为200mm×6mm。钢材为Ｑ235 ，f215N/mm2。求最大承载力N? 50．试验算图示结构AB柱在弯矩作用平面内的稳定性(图中荷载均为设计值)。已知钢材Q235－BF，工字形截面柱翼缘为火焰切割边。截面几何性质：A＝68cm2，Ix＝13363cm4,ix＝14.0cm。（10分）

51．图示一实腹式压弯柱高5m，在弯矩作用平面内为下端固定，上端自由。该柱承受轴压力设计值N＝800 kN，在顶端沿Y轴方向作用水平荷载设计值F＝100 kN，钢材Q235－BF，

f＝215N/mm2，E＝206×103N/mm2，试验算该柱在弯矩作用平面内的稳定性。截面几何特性：柱截面面积A＝100mm2 绕X轴惯性矩 Ix=7.56×108mm4 截面对X轴的回转半径ix＝215mm 截面对X轴为b类截面

Q235钢b类截面轴心受压构件稳定系数

λ φ

53．试验算图示简支梁的整体稳定性。已知作用在梁上均布荷载设计值q=30kN/m，忽略梁自重产生的内力，采用

Q235

钢材，fy=235N/mm2，f=215N/mm2 ,

20 0.970 25 0.953 30 0.936 35 0.918 40 0.9 45 0.878 50 0.856 55 0.833 2yt14320Ah235'bb21，跨中有一侧向支撑，=1.15，=bbbfyyWx4.4h1.070.282b≤1.0，截面几何特性：A=158.4cm2，Ix=268206cm4，Iy=5122cm4 。

．图示一实腹式压弯柱高5m，在弯矩作用平面外为下端固定，上端自由。该柱承受轴压力设计值N＝800 kN，在顶端沿Y轴方向作用水平荷载设计值F＝120kN，钢材Q235－BF，f＝215N/mm2，E20610N/mm，柱高中部有一侧向支撑，试验算该柱在弯矩作用平面外的稳定性。b1.07322y44000fy2351.0，截面几何特性：柱截面面积A＝

44100mm2 ，Ix75600cm， Iy17067cm，tx1.0，截面对X轴为b类截面。

（10分）

Q235钢b类截面轴心受压构件稳定系数

λ φ

20 0.970 25 0.953 30 0.936 35 0.918 40 0.9 45 0.878 50 0.856 55 0.833