1、例5-1 一工字形截面20032086，求繞強(qiáng)軸、弱軸的屈服彎矩、塑性彎矩和截面兩邊緣塑性區(qū)高度占截面高度1/8時(shí)的彈塑性彎矩。已知屈服強(qiáng)度=235MPa。解：（1）求屈服彎矩（2）求塑性彎矩或根據(jù)表51求其近似值（3）求截面塑性區(qū)高度占截面高度1/8時(shí)的彈塑性彎矩例5-2 一簡(jiǎn)支梁，梁跨7m，焊接焊接組合截面1504501812。梁上作用均布恒載（未含梁自重）17.1kN/m,均布活載6.8kN/m，距一端2.5m處，尚有集中恒載60kN，支承長(zhǎng)度0.2m，荷載作用面距鋼梁頂面0.12m。此外，梁兩端的支承長(zhǎng)度各0.1m。鋼材屈服強(qiáng)度235MPa，屈服剪力136MPa。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，荷載系數(shù)

2、對(duì)恒載取1.2，對(duì)活載取1.4，材料強(qiáng)度系數(shù)取1.093?？紤]上述系數(shù)，計(jì)算鋼梁截面強(qiáng)度。解：（1）計(jì)算截面系數(shù)（2）計(jì)算荷載與內(nèi)力自重 均布荷載 集中荷載梁上剪力與彎矩分布見(jiàn)上圖。（3）計(jì)算截面強(qiáng)度1）彎曲正應(yīng)力按題意 C處截面彎距最大，按邊緣屈服準(zhǔn)則 按有限塑性發(fā)展準(zhǔn)則（?。?按全截面塑性準(zhǔn)則（?。?）剪應(yīng)力 按題意 A處截面剪力最大3）局部承壓應(yīng)力A處雖有很大集中反力，因設(shè)置了加勁肋，可不計(jì)算局部承壓應(yīng)力。B截面處4）折算應(yīng)力B處左側(cè)截面同時(shí)存在很大的彎矩、剪力和局部承壓應(yīng)力，計(jì)算腹板與翼緣交界處的分項(xiàng)應(yīng)力與折算應(yīng)力習(xí)題71：試設(shè)計(jì)用拼接鋼板的角焊縫對(duì)接連接（如下圖示）。已知鋼板寬B=2

3、70mm,厚度t1=28mm,拼接鋼板t2=16mm。該連接承受的靜態(tài)軸心力N=1400kN（設(shè)計(jì)值），鋼材為Q235-B，手工焊，焊條為E43型。解：設(shè)計(jì)拼接蓋板的角焊縫對(duì)接連接有兩種方法：一是假定焊腳尺寸求焊縫長(zhǎng)度，再由焊縫長(zhǎng)度確定拼接蓋板的尺寸；二是先假定焊腳尺寸和拼接蓋板的尺寸，然后再驗(yàn)算焊縫的承載力，如不能滿足，則調(diào)整尺寸后再行驗(yàn)算。1、 確定角焊縫焊角尺寸：習(xí)題72：試驗(yàn)算下圖示牛腿與鋼柱連接角焊縫的強(qiáng)度。鋼材為Q235-B，手工焊，焊條為E43型。荷載設(shè)計(jì)值N=365kN，偏心距e=350mm，焊腳尺寸hf1=8mm,hf2=6mm。習(xí)題73：如圖所示連接，尺寸為mm，受靜載拉力

4、P=130KN，hf=10mm,鋼材為Q235BF，E43焊條，手工焊無(wú)引弧板，ftw=160N/mm2。試驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度，并指出焊縫最危險(xiǎn)點(diǎn)的位置。習(xí)題74：一工字形梁，跨度12米，在跨中作用集中力P=20KN，在離支座4米處有一拼接焊縫（采用對(duì)接焊縫），如下圖示。已知截面尺寸為：b=100mm,tf=10mm,梁高h(yuǎn)=200mm,腹板厚度tw=8mm.鋼材采用Q345，焊條為E50，施焊時(shí)采用引弧板。求拼接處焊縫受力。習(xí)題75：計(jì)算牛腿連接（如下圖示）。已知牛腿截面尺寸為：焊縫為對(duì)接焊縫，翼緣板寬度b1=120mm，厚度t1=12mm，腹板高度h=200mm，厚度t=10mm。作用力F=15

5、0KN，距離焊縫e=150mm。鋼板用Q390，施焊時(shí)不用引弧板。求焊縫受力。習(xí)題76：設(shè)有一牛腿，用C級(jí)螺栓連接于鋼柱上，牛腿下有一支托板以受剪力，鋼材為Q235鋼。螺栓采用M20，栓70mm,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftb=170N/mm2,荷載V=100KN,作用點(diǎn)距離柱翼緣表面為200mm，水平軸向力N=120KN。驗(yàn)算螺栓強(qiáng)度和支托焊縫，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftN=160N/mm2,如改用A級(jí)5.6級(jí)螺栓，可否不用支托承擔(dān)。習(xí)題77：驗(yàn)算用雙蓋板和C級(jí)螺栓的拼接，被拼接鋼材-14×370，蓋板為28×370，鋼材為Q345B·F鋼。螺栓采用M20，孔徑22mm，螺栓排

6、列如下圖示。作用在螺栓群形心上的設(shè)計(jì)值為：彎矩M=2×107N·×105N,水平軸向拉力N=3×105N,C級(jí)螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為fvb=130 N/mm2,螺栓承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcb=380N/mm2,Q345鋼的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fd=315 N/mm2。（18分）。4×70MV78高強(qiáng)度螺栓連接計(jì)算。一受斜向偏心力作用的高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接，偏心荷載設(shè)計(jì)值T=550KN，鋼材為Q235，螺栓為10.9級(jí)的M20高強(qiáng)度螺栓，構(gòu)件接觸面經(jīng)噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆。79 對(duì)接焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算。焊接工字形梁，截面如下圖示。腹板上設(shè)置一條工廠拼接的對(duì)接焊縫，拼接處

7、M=3000KN.m,V=600KN,鋼材為Q235鋼, 焊條為E43型,對(duì)接焊縫抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcw=215N/mm2,抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftw=215N/mm2, 抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvw=125N/mm2。 施焊時(shí)加引弧板。710：對(duì)接焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算。有一工字形鋼梁,采用50a(Q235鋼),承受荷載如圖示:F=150KN,用對(duì)接焊縫連接.E43型焊條,手工焊, 施焊時(shí)加引弧板. 對(duì)接焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftw=215N/mm2, 抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvw=125N/mm2.4.6 習(xí)題4.1 一塊400×20的鋼板用兩塊拼接板400×12進(jìn)行拼接。螺栓孔徑為22mm，排列如圖4.3

8、0所示。鋼板軸心受壓，N=1350kN（設(shè)計(jì)值）。鋼材為Q235鋼，解答下列問(wèn)題：（1）鋼板1-1截面的強(qiáng)度夠否？（2）是否還需要驗(yàn)算2-2截面的強(qiáng)度？假定N力在13個(gè)螺栓中平均分配，2-2截面應(yīng)如何驗(yàn)算？（3）拼接板的強(qiáng)度夠否？4.2 試驗(yàn)算圖4.31所示焊接工字形截面柱（翼緣為焰切邊）。軸心壓力設(shè)計(jì)值，柱的計(jì)算長(zhǎng)度。鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。4.3 若在習(xí)題4.2柱的中點(diǎn)側(cè)向增加一支承，即取，其他條件不變。（1）重新設(shè)計(jì)此焊接工字形截面；（2）設(shè)計(jì)為H型鋼截面。4.4 某車間工作平臺(tái)柱高，按兩端鉸接的軸心受壓柱考慮。如果柱采用16號(hào)熱軋工字鋼，試經(jīng)計(jì)算解答：（1）鋼材采用Q235時(shí)，設(shè)計(jì)

9、承載力為多少？（2）鋼材采用Q345時(shí)，設(shè)計(jì)承載力是否顯著提高？（3）如果軸心壓力設(shè)計(jì)值，截面是否能滿足要求？如不滿足，從構(gòu)造上采取什么措施就能滿足要求？4.5 試設(shè)計(jì)一兩端鉸接的軸心受壓柱，。軸心壓力設(shè)計(jì)值，采用熱軋工字鋼，鋼材為Q235。4.6 某軸心受壓柱承受軸心壓力設(shè)計(jì)值，柱兩端鉸接，。鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。試設(shè)計(jì)此柱的截面：（1）采用普通軋制工字鋼；（2）采用熱軋H型鋼；（3）采用焊接工字形截面，翼緣板為焰切邊。4.7 某鋼屋架的上弦壓桿，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值，已知計(jì)算長(zhǎng)度，。采用雙角鋼組成T形截面，節(jié)點(diǎn)板厚度為12mm，鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。試確定此上弦桿的截面：（1）采

10、用等邊角鋼；（2）采用不等邊角鋼。4.8 一工作平臺(tái)的軸心受壓柱，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值，。截面采用兩個(gè)熱軋普通工字鋼組成，鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。試設(shè)計(jì)此綴板柱。4.9 同習(xí)題4.8，但改用綴條柱。斜綴條截面采用150×5，斜綴條與柱子軸線間的夾角。試設(shè)計(jì)此軸心受壓柱的截面和驗(yàn)算所選定綴條截面是否滿足要求。若斜綴條截面減小為145×4，對(duì)柱承載力有何影響？4.10 某格構(gòu)式軸心受壓柱，截面采用兩熱軋槽鋼組成，翼緣肢尖向內(nèi)。，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值。鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。試設(shè)計(jì)此柱的截面：（1）綴材采用綴條；（2）綴材采用綴板。1、如圖1中下弦扦采用單角鋼L140

11、5;10，桿件計(jì)算長(zhǎng)度=6m。構(gòu)造見(jiàn)圖。問(wèn)AB扦是否安全。2、如圖2所示析架，AB桿采用2L100×63×8鋼材采用Q235A，=215Nmm2，桿件計(jì)算長(zhǎng)度12m，=6m。在C節(jié)點(diǎn)處設(shè)有安裝孔，孔徑為=。承受節(jié)點(diǎn)荷載P=720kN，驗(yàn)算下弦桿AB是否安全。123、驗(yàn)算圖示用摩擦型高強(qiáng)度螺柱連接的節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。螺栓直徑20mm，孔徑22mm，鋼材為Q235AF，承受軸心拉力N600kN(設(shè)計(jì)值)。4.1 一塊400×20的鋼板用兩塊拼接板400×12進(jìn)行拼接。螺栓孔徑為22mm，排列如圖4.30所示。鋼板軸心受壓，N=1350kN（設(shè)計(jì)值）。鋼材為Q235鋼

12、，解答下列問(wèn)題：（1）鋼板1-1截面的強(qiáng)度夠否？（2）是否還需要驗(yàn)算2-2截面的強(qiáng)度？假定N力在13個(gè)螺栓中平均分配，2-2截面應(yīng)如何驗(yàn)算？（3）拼接板的強(qiáng)度夠否？4.2 試驗(yàn)算圖4.31所示焊接工字形截面柱（翼緣為焰切邊）。軸心壓力設(shè)計(jì)值，柱的計(jì)算長(zhǎng)度。鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。4.3 若在習(xí)題4.2柱的中點(diǎn)側(cè)向增加一支承，即取，其他條件不變。（1）重新設(shè)計(jì)此焊接工字形截面；（2）設(shè)計(jì)為H型鋼截面。4.4 某車間工作平臺(tái)柱高，按兩端鉸接的軸心受壓柱考慮。如果柱采用16號(hào)熱軋工字鋼，試經(jīng)計(jì)算解答：（1）鋼材采用Q235時(shí)，設(shè)計(jì)承載力為多少？（2）鋼材采用Q345時(shí)，設(shè)計(jì)承載力是否顯著提高？（

13、3）如果軸心壓力設(shè)計(jì)值，截面是否能滿足要求？如不滿足，從構(gòu)造上采取什么措施就能滿足要求？4.5 試設(shè)計(jì)一兩端鉸接的軸心受壓柱，。軸心壓力設(shè)計(jì)值，采用熱軋工字鋼，鋼材為Q235。4.6 某軸心受壓柱承受軸心壓力設(shè)計(jì)值，柱兩端鉸接，。鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。試設(shè)計(jì)此柱的截面：（1）采用普通軋制工字鋼；（2）采用熱軋H型鋼；（3）采用焊接工字形截面，翼緣板為焰切邊。4.7 某鋼屋架的上弦壓桿，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值，已知計(jì)算長(zhǎng)度，。采用雙角鋼組成T形截面，節(jié)點(diǎn)板厚度為12mm，鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。試確定此上弦桿的截面：（1）采用等邊角鋼；（2）采用不等邊角鋼。4.8 一工作平臺(tái)的軸心受壓柱，

14、承受軸心壓力設(shè)計(jì)值，。截面采用兩個(gè)熱軋普通工字鋼組成，鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。試設(shè)計(jì)此綴板柱。4.9 同習(xí)題4.8，但改用綴條柱。斜綴條截面采用150×5，斜綴條與柱子軸線間的夾角。試設(shè)計(jì)此軸心受壓柱的截面和驗(yàn)算所選定綴條截面是否滿足要求。若斜綴條截面減小為145×4，對(duì)柱承載力有何影響？4.10 某格構(gòu)式軸心受壓柱，截面采用兩熱軋槽鋼組成，翼緣肢尖向內(nèi)。，承受軸心壓力設(shè)計(jì)值。鋼材為Q235，截面無(wú)削弱。試設(shè)計(jì)此柱的截面：（1）綴材采用綴條；（2）綴材采用綴板。1.一平臺(tái)的梁格布置如圖5.26所示，鋪板為預(yù)制鋼筋混凝土板，焊于次梁上。設(shè)平臺(tái)恒荷載的標(biāo)準(zhǔn)值（不包括梁自重）

15、為。試選擇次梁截面，鋼材為鋼。圖 5.28 習(xí)題1圖2選擇一懸掛電動(dòng)葫蘆的簡(jiǎn)支軌道梁的截面?？缍葹?；電動(dòng)葫蘆的自重為，起重能力為（均為標(biāo)準(zhǔn)值）。鋼材用鋼。注：懸吊重和葫蘆自重可作為集中荷載考慮。另外，考慮葫蘆輪子對(duì)軌道梁下翼緣的磨損，梁截面模量和慣性矩應(yīng)乘以折減系數(shù)。3.設(shè)計(jì)習(xí)題1的中間主梁（焊接組合梁），包括選擇截面、計(jì)算翼緣焊縫、確定腹板加勁肋的間距。鋼材為鋼，型焊條（手工焊）。4.根據(jù)習(xí)題1和習(xí)題3所給定的條件和所選定的主、次梁截面，設(shè)計(jì)次梁與主梁連接（用高等的平接），并按1：10比例尺繪制連接構(gòu)造圖。5.工字形焊接組合截面簡(jiǎn)支梁，其上密鋪剛性板可以阻止彎曲平面外變性。梁上均布荷載（包括

16、梁自重），跨中已有一集中荷載，現(xiàn)需在距右端處設(shè)一集中荷載。問(wèn)根據(jù)邊緣屈服準(zhǔn)則，最大可達(dá)到多少。設(shè)各集中荷載的作用位置距梁頂面為，分布長(zhǎng)度為。鋼材的設(shè)計(jì)強(qiáng)度取為。另外所有的已知荷載和所有未知荷載中，都已包含有關(guān)荷載的分項(xiàng)系數(shù)。圖 5.29 習(xí)題5 圖形冷彎薄壁型鋼，截面規(guī)格，用于屋面檁條，跨度為。作用于其上的均布荷載垂直于地面，。設(shè)檁條在給定荷載下不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)，按邊緣屈服準(zhǔn)則作強(qiáng)度計(jì)算。所給荷載條件中已包含分項(xiàng)系數(shù)。鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為。6.1 有一兩端絞接長(zhǎng)度為的偏心受壓柱，用的做成，壓力的設(shè)計(jì)值為，兩端偏心距相同，皆為。試驗(yàn)算其承載力。 所示懸臂柱，承受偏心距為的設(shè)計(jì)壓力。在彎距作用平面外有支撐體對(duì)柱上端形成支點(diǎn)，要求選定熱軋型鋼活焊接工字型截面，材料為（注：當(dāng)選用焊接工字形截面時(shí)，可試用翼緣，焰切邊，腹板）。6.3 用扎