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1、例5-1 一工字形截面200 320 8 6,求绕强轴、弱轴的屈服弯矩、塑性弯矩和截面 两边缘塑性区高度占截面高度1/8时的弹塑性弯矩。已知屈服强度fy=235MPa。解：（1）求屈服弯矩IyWWyMexMey（2）200 诂 “94 泌=91939499mm122 8 2003 304 63 =10672139mm41291939499 = 574622mm3160106720393106721mm 100= 574622 235=135036170N mm= 106721 235 =25079435N *mm求塑性弯矩123Wpx =2 200 8 156 - 6 304 =637824m
2、m px41223Wpy（2 8 200 304 6162736mm4M Px =637824 235 =149888640N *mmM py =162736 235 = 38242960N *mm或根据表51求其近似值M px = “Mex =1.12 135036170= 151240510N *mmMpy = pyMey =1.50 25079435 = 37619153N *mm（3）求截面塑性区高度占截面高度1/8时的弹塑性弯矩Mepx=2 (200 8 156 235 6 32 (他心 235) 6 240 23143120640-mMepy =4 8 25 87.5 235 2
3、- 8 150 235304 62 23533056714N660.75 100例5-2 一简支梁，梁跨 7m,焊接焊接组合截面150X450X18X 12。梁上作用均布恒载(未含梁自重)17.1kN/m,均布活载6.8kN/m，距一端2.5m处，尚有集中恒载 60kN , 支承长度0.2m，荷载作用面距钢梁顶面 0.12m。此外，梁两端的支承长度各0.1m。钢材屈服强度235MPa，屈服剪力136MPa。在工程设计时，荷载系数对恒载取1.2,对活载取1.4,材料强度系数取1.093。考虑上述系数，计算钢梁截面强度。-150x18IS4 845均布荷载 qh.2 (17.10.814) 1.4
4、 6.8 =31.017kN /m解:(1)计算截面系数A =10368mm2I323046144 mm43Wx : 1435760mm3Sxl =150 18 216 = 583200mmxm=58320012 207223840294mm(2) 计算荷载与内力自重 g = 0.814kN / m集中荷载F =1.2 60 = 72kN梁上剪力与弯矩分布见上图。（3）计算截面强度1）弯曲正应力235按题意 fd 215MPa1.093C处截面弯距最大，按边缘屈服准则290.639 1061435760:202MPa Y215MPa按有限塑性发展准则（取X =1.05)i970按全截面塑性准则
5、（取= 1.12)=0.841 Y 1.0M pxd2）剪应力按题意fvd -=235125 MPa、3 1.093VlSxm 154854 840294A处截面剪力最大 mx- 33.6MPaY, 125MPalxLt323046144X23）局部承压应力A处虽有很大集中反力，因设置了加劲肋，可不计算局部承压应力。B截面处72000200 2 (120 18) 12= 12.6MPa Y 215MPa4 ）折算应力B处左侧截面同时存在很大的弯矩、剪力和局部承压应力，计算腹板与翼缘交界处的分 项应力与折算应力= 185.8MPaMx 207 _ 290.185 106207Wx 225 一 1
6、435760225VySxl1 _Ixt=77303 5832001.6MPa323046144 12= 12.6MPaJs = ；185.82 12.62 -185.8 12.6 3 11.62 = 181MPa Y 215MPa习题7 1:试设计用拼接钢板的角焊缝对接连接（如下图示）。已知钢板宽 B=270mm,厚度t1=28 mm,拼接钢板b=16 mm。该连接承受的静态轴心力 N=1400kN （设计值），钢材为Q235-B,手工焊，焊条为 E43型。解：设计拼接盖板的角焊缝对接连接有两种方法：一是假定焊脚尺寸求焊缝长度，再由 焊缝长度确定拼接盖板的尺寸；二是先假定焊脚尺寸和拼接盖板的
7、尺寸，然后再验算焊 缝的承载力，如不能满足，贝U调整尺寸后再行验算。1、确定角焊缝焊角尺寸：习题72:试验算下图示牛腿与钢柱连接角焊缝的强度。钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型。荷载设计值 N=365kN，偏心距e=350mm，焊脚尺寸hf!=8mm,hf2=6mm。习题7 3:如图所示连接，尺寸为mm受静载拉力P=130KNhf=10mm,钢材为Q235BF E43焊条，手工焊无引弧板，f tw=160N/mrT3试验 算焊缝强度，并指出焊缝最危险点的位置。习题7 4: 一工字形梁，跨度12米，在跨中作用集中力P=20 KN 在离支座4米处有一拼接焊缝（采用对接焊缝），如下图示。已知
8、 截面尺寸为：b=100mm,t=10mm梁高h=200mm腹板厚度tw=8mm钢 材采用Q345焊条为E50,施焊时采用引弧板。求拼接处焊缝受力。习题7 5:计算牛腿连接（如下图示）。已知牛腿截面尺寸为：焊 缝为对接焊缝，翼缘板宽度 b1 = 120mm厚度t仁12mm腹板高度 h=200mm厚度t=10mm 作用力 F=150KN距离焊缝 e=150mm钢 板用Q39Q施焊时不用引弧板。求焊缝受力。习题7 6:设有一牛腿，用 C级螺栓连接于钢柱上，牛腿下有一 支托板以受剪力，钢材为Q235钢。螺栓采用M2Q栓70mm抗拉强 度设计值ftb=170N/mm荷载V=100KN作用点距离柱翼缘表
9、面为 200mm水平轴向力N=120KN验算螺栓强度和支托焊缝，角焊缝 强度设计值ftN=160N/mrm如改用A级5.6级螺栓，可否不用支 托承担。习题77:验算用双盖板和C级螺栓的拼接，被拼接钢材-14 X 370,盖板为2-8X 370,钢材为Q345BF钢。螺栓采用M2Q孔径22mm 螺栓排列如下图示。作用在螺栓群形心上的设计值为：弯矩M=2X107N mm 竖向轴心力 V=3.2 X 105N,水平轴向拉力 N=3X 105N,C 级螺栓抗剪强度设计值为f vb=130 N/mn2,螺栓承压强度设计值fcb=380N/mmQ345钢的抗拉强度设计值 fd=315 N/mn。（18 分
10、）。78高强度螺栓连接计算。一受斜向偏心力作用的高强度螺栓摩擦型连接， 偏心荷载设计值T=550KN钢材为Q235螺栓为10.9级的M20高强度螺栓,79对接焊缝强度验算。焊接工字形梁，截面如下图示。腹板上设置一条 工厂拼接的对接焊缝，拼接处 M=3000KN.m,V=600K钢材为Q235钢,焊条为 E43型,对接焊缝抗压强度设计值f cW=215N/mm抗拉强度设计值f tW=215N/miT3 抗剪强度设计值fvSN/mi2。施焊时加引弧板。710:对接焊缝强度验算。有一工字形钢梁，采用I50a（Q235钢）,承受荷载 如图示:F=150KN,用对接焊缝连接.E43型焊条,手工焊,施焊时
11、加引弧板对 接焊缝抗拉强度设计值ftw=215N/mm抗剪强度设计值fvw=125N/mmFr-,8C00 CC?rinnu u 2J43 U J U4.6 习 题4.1 一块ZOO X 20的钢板用两块拼接板 -400 X 12进行拼接。螺栓孔径为 22mm , 排列如图4.30所示。钢板轴心受压，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） 是否还需要验算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？图4.30习题4.1图彳QZ。轴心压力设计值4.2试验算图 4.31所示焊接工字形
12、截面柱（翼缘为焰切边）图4.31习题4.2图N =4500kN，柱的计算长度lx oy =6m。钢材为Q235，截面无削弱。4.3若在习题4.2柱的中点侧向增加一支承，即取ly =3m，其他条件不变。（1）重新设计此焊接工字形截面；（2）设计为H型钢截面。4.4某车间工作平台柱高 2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用16号热轧工字钢，试经计算解答：（1）钢材采用Q235时，设计承载力为多少？（2）钢材采用Q345时，设计承载力是否显著提高？（3）如果轴心压力设计值 N = 350kN，截面是否能满足要求？如不满足，从 构造上采取什么措施就能满足要求？4.5试设计一两端铰接的轴心受压
13、柱，l0x =7m， l0y =3.5m。轴心压力设计值N = 450kN，采用热轧工字钢，钢材为Q235。4.6某轴心受压柱承受轴心压力设计值N =5000kN，柱两端铰接，lx =ly =8m。钢材为Q235,截面无削弱。试设计此柱的截面：（1）采用普通轧制工字钢；（2）采用热轧H型钢；N =800kN，已知计算长度（3）采用焊接工字形截面，翼缘板为焰切边。4.7某钢屋架的上弦压杆，承受轴心压力设计值l ox = 1500mm， loy = 3000mm。采用双角钢组成 T形截面，节点板厚度为12mm，钢材为Q235,截面无削弱。试确定此上弦杆的截面：（1）采用等边角钢；（2）采用不等边角
14、钢。4.8 一工作平台的轴心受压柱，承受轴心压力设计值 N二4000kN , lx = ly = 7m。截面采用两个热轧普通工字钢组成，钢材为Q235，截面无削弱。试设计此缀板柱。4.9同习题4.8，但改用缀条柱。斜缀条截面采用1Z 50X 5,斜缀条与柱子轴线间的夹角v - 40。试设计此轴心受压柱的截面和验算所选定缀条截面是否满足要求。若斜 缀条截面减小为1 / 45 X 4，对柱承载力有何影响？4.10某格构式轴心受压柱，截面采用两热轧槽钢组成，翼缘肢尖向内。l0x =l0y =7.5m，承受轴心压力设计值 N -1500kN。钢材为Q235，截面无削弱。试 设计此柱的截面：（1）缀材采用缀条；（2 ）缀材采用缀板。1、如图1中下弦扦采用单角钢 L140X 10，杆件计算长度ly = |x=6m。构造见图。问AB 扦是否安全。22、如图2所示析架，AB杆采用2L100 X 63X &钢材采用 Q235A , fd =215N /mm ,杆件计算长度loy = 12m, lox=6m。在C节点处设有安装孔，孔径为d0 =21.5mm。承受节点荷载P=720kN，验算下弦杆AB是否安全。20mm，孔径22mm，钢材3、验算图示用摩擦型高强度螺柱连接的节点强度。螺栓直径 为Q235AF，承受轴心拉力 N = 6
