1、某6m跨度簡(jiǎn)支梁的截面和荷栽（含梁自重在內(nèi)的設(shè)計(jì)值）如

圖所示。在距支座2.4m處有翼緣和腹板的拼接連接，實(shí)驗(yàn)算其

拼接的對(duì)接焊縫。已知鋼材為Q235,采用E43型焊條，手工焊,

三級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，施焊時(shí)采用引弧板。

一250米16

解:

①計(jì)算焊縫截面處的內(nèi)力

M=；qa。=[gx240x2.4x(6.0-2A)]kN-m=i036.8ZMm

V=gig/—a)=[240x(3-2.4)卜'=144kN

②計(jì)算焊縫截面幾何特征值：

3364

lw=x(250x1032-240x1000=2898xl0m/n

663

W”，=(2898x10+5161％??=56j6xio,?w??

3

Swi=(250xl6x508)mm=2.032x106mm'

Sw=+500x10x250)〃〃〃'=3.282x

③計(jì)算焊縫強(qiáng)度

查附表得力=185N///=125N/mm?

M11036.8x1()6),

cr.=---=----------—=184.6N/mnv<f.=185N/mm

ma1xY%(5.616x1()6JJ，

喝_144x1()3,3.282x1()6

=16.37V//wn2<=n5N/mnr

~2898X106X10

h(\1000,c4,.2

=—cr=------x184.6=Y78.9Nr/mnr

hmqax1032

%_144x103x2.032x106

=\QAN/mm2

~2898X106X10

折算應(yīng)力:

幅+3以=V178.92+3x!0.12=179.8N/mm2<1.1/"=1.1x185=203.5N/mm2

2、設(shè)計(jì)圖示雙蓋板對(duì)接連接。已知鋼板寬a=240mm,厚度i=10mm,

鋼材為Q235鋼，焊條為E43,手工焊，軸力設(shè)計(jì)值居550kN。

O

T—(

解：

(1)確定蓋板尺寸

為了保證施焊，蓋板b取為b=240mm-40mm=200mm

按蓋板與構(gòu)件板等強(qiáng)度原則計(jì)算蓋板厚度

240x10/

t,>----------=omm_

2x200取tl=6mm

(2)計(jì)算焊縫

按構(gòu)造要求確定焊角高度hf

%"5版1=4.74麗

tl=6mmhfmax<tl=6mm因此取hf=6mm

①若只設(shè)側(cè)面角焊縫，則每側(cè)共有四條焊縫，每條角焊縫長(zhǎng)度

為

N+10mm=—550x10—+10mm=205mm

4x0.7〃/x歹4x0.7x6x160

取lw=210/Twi>200mm所需蓋板全長(zhǎng)'2、+10.=430加〃

②若采用三面圍焊，則端縫承載力為

N、=2bhepf/；=2x200x0.7x6x1.22x160=327936N=328MV

每條焊縫的長(zhǎng)度為:

N-N、「(550—328)x1()3

w=F5mm=F5mm=oomm

4x0.7〃/義f；-------------4x0.7x6x160

取1=

lv=90mm所需蓋板全長(zhǎng)2/，，+10mm=190mm

3、如圖所示支架，支柱的壓力設(shè)計(jì)值/V=1600kN,柱兩端錢(qián)接，

鋼材為Q235(/=215N/mm2),容許長(zhǎng)細(xì)比囚=150。截面無(wú)孔眼

削弱。支柱選用焊接工字形截面，已知面積

A=90cm2,/=12.13cm,/=63.6cmo驗(yàn)算此支柱的整體穩(wěn)定。

4xy

20123456789

0.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8

40

99959187827874706561

-250x14

-X

一250x8

y

【解1

整體穩(wěn)定和長(zhǎng)細(xì)比驗(yàn)算

長(zhǎng)細(xì)比4=?"=49.5＜［制=150（2分）

ix121.3

/=2222=47.2＜［制=150（2分）

＞iy63.6LJ

取長(zhǎng)細(xì)比較大值，故由4計(jì)算得9=0.859,于是（2分）

N_1600xlO3

=207.0（用mm2）</=215N/mm2（4分）

^4-0.859x90x102

截面無(wú)孔眼削弱，不必驗(yàn)算強(qiáng)度。

4、圖示簡(jiǎn)支梁，不計(jì)自重，Q235鋼，不考慮塑性發(fā)展，密鋪

板牢固連接于上翼緣，均布荷載設(shè)計(jì)值為45kN/m,荷載分項(xiàng)

系數(shù)為1.4,公215N/mm2。問(wèn)是否滿足正應(yīng)力強(qiáng)度及剛度要求,

并判斷是否需要進(jìn)行梁的整體穩(wěn)定驗(yàn)算。

已知：㈤=言'co^-^LE=2.06xl05N/mm2

-10x150

解：(1)正應(yīng)力強(qiáng)度驗(yàn)算

梁的跨中最大彎矩為：

171,

M=-ql2=—x45x6?=202.5柳?加

88

Z=2xl5xl.0x25.52+—x0.8x503=2784W

*12

27841=107W

*h26

M_202.5xlO3xlO3

=189.IN/機(jī)〃/</=215N/m"

W^~~1071x1()3

所以，正應(yīng)力強(qiáng)度滿足。

(2)剛度驗(yàn)算

5/5x45x600()4

CD-=9.5mm<\co\=----=24mm

384%1.4X384X2.06X105X27841X104L」250

所以，剛度滿足要求。

(3)整體穩(wěn)定性驗(yàn)算

由于密鋪板牢固連接于上翼緣，所以不必進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)

算。

5、圖3所示簡(jiǎn)支梁長(zhǎng)12m,鋼材為Q235

(/=215N/mm2,/.=125N/mm2)采用如圖所不焊接工字形截面,已

知單位長(zhǎng)度得質(zhì)量為149.2kg/m,梁的自重為149.2X9.8=

24Q

1463N/m,截面積J=158.4cm,X268193Cm，卬“、=5128CID，

3

sv=2987cm,=8mm0梁上集中荷載如圖所示（單位kN）。試驗(yàn)

算此梁的正應(yīng)力和支座處剪應(yīng)力。荷載分項(xiàng)系數(shù)為1.2,截面塑

性發(fā)展系數(shù)八=1.05,a=1.20。（15分）

【解】：梁自重產(chǎn)生的彎矩為：

1,

M.=-xl.2xl463xl22=31600N,m(2分)

18

外荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩為:

=272.85x6-181.9x3=1()91.4kN,m(2分)

總彎矩為：

=1091.4+31.6=1123kN-m(1分)

驗(yàn)算彎曲正應(yīng)力：

1123x1()6

%J2

(7==204.97N/mm<-f—215N/mm

1.05x5218x1()3

（4分）

驗(yàn)算支座處最大剪應(yīng)力：

支座處的最大剪力按梁的支座反力計(jì)算,

V=181.9X2X103+1463X1.2X6=

374300N（2分）

剪應(yīng)力為:

/黑制*dN/-125N/面（4分）

6、某雙軸對(duì)稱焊接工字型截面壓彎構(gòu)件，其受力狀態(tài)、支撐

布置和截面尺寸如圖所示。承受的荷載設(shè)計(jì)值為N=880kN,跨

中橫向集中力為f=180kN。構(gòu)件長(zhǎng)度/=10m,材料用Q235-B.F

鋼。試校核截面的強(qiáng)度、剛度。

（1）截面幾何特征：

2

A,,=2bt+hwtw=152cm

/」而」3M3=82327c/

“1212"

Z=2x—r/,3=1493W

’v12

=2327cm

=9.91。%

在彎矩作用平面內(nèi):

3

Wlv=2/v//i=3118cm

lOx=\Om,lOy=5m

翼緣板為剪切的焊接工字型截面，對(duì)X軸屈曲時(shí)屬b類截面，對(duì)

y軸屈曲時(shí)屬c類截面。

&=0.65+M5=0.65>0.4

M2

Q235鋼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值/=215N/刖2

(2)強(qiáng)度驗(yàn)算:

力=(6_,)/2=14〉可竿=]3