2023年钢结构习题答案

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第3章衔接

1、试计算题1图所示角焊缝衔接的焊脚尺寸。已知：衔接承受静力荷载设计值

300PkN=，240NkN=，钢材为Q235BF，焊条为E43型，2160wffNmm=，设计算焊缝

长度为实际焊缝长度减去10mm。

2、计算如2题图所示角焊缝衔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

/160mmNfw

f=，考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为mm290。

2解：120P5

3

M,P53V,P54N?===

3、图示角焊缝衔接，承受外力

kNN500=的静载，mmhf8=，

2160mmNfwf=，没有采纳引弧板，验算该衔接

的承载力。

3解：400,

300xyNkNNkN==

4、计算图示角焊缝衔接中的fh。已知承受

动荷载，钢材为Q235-BF，焊条为E43型，

2160mmNfwf=，偏离焊缝形心的两个力

kNF1801=，kNF2402=，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：

kNFN1801==；kNFV2402==

f

fwefhhlhN536

2407.02101803=

????==∑σ0.1=fβ则：

解得mmhf58.5>取mmhf6=构造要求：

题2图

题1图

1

题3图

maxmin6fffhmmhh=?；64.0,6.068.0bb='?>=σ

)W/(Mxbx'?=σfmm/N305)1005.264.0/(10400266≤=???=满足要求

（2）验算局部稳定

翼缘7.10f/235132.10t/b,mm12t,mm122by

ff===；140f/23517096t/hyw0=b?按b

b

??282

.007.1-='举行修正。注重，为降低计算量，这里已给出构件截面部分几何特性参数：

A=126.6cm2，Ix=51146cm4，Iy=7861cm4，Wx=2158cm4，Sx=1196cm3，Sx1=942cm3。

2解：荷载设计值计算。P=×40+×70=146KN；M=

461464PL?=

=219KN·m；V=2

P

=73KN(1)构件截面几何特性计算：iy=

6.1267861

AIy==7.88cm；λy=88

.7600ilyoy==(2)强度验算：

抗弯强度σ=46xmax10

51146237

10219IMy???==mm216，故需要验算整体稳定性。y

2yx2ybbf235)h4.4t(1WAh

4320?λ+?λ?

β=?=×1)4.474.42.11.76(121584.476.1261.76432022???+??=>

5

.12

/3834.11269

.0834.14646.01.11269

.04646

.01.1+-

=+

-='b

b

b

???=

36xb102158898.010219WM???=?'=113N/mm22236

'21520910

4.5016773.010810mmNfmmNWMxbx=2266

'3106.29110

17.4987.0101200mmNfmmNWMxbx==??==?满足要求

6、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，cmiy86.7=，2215mmNf=，试确定其最大承载力设计值（已知单个槽钢[20a的几何特性：284.28cmA=，41128cmI=，351=λ，φ值见附表）。

6解42216860)7.1084.28128(2)(2cmAaIIx=?+?=+=

cmA

Iix

x9.1084.2826860=?==

；2.649

.10700

===xoxxiLλ

1.7335

2.64222

12=+=

+=λλλxox；xy

yyiL005.4486

.7350

λλ?==

=查表732.0=x?；kNAfNx8.9072151084.282732.02=????==?

7、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，实验算该柱的强度、整体稳定已知：钢材Q235-AF，

26500mmA=，mmix2.119=，mmiy3.63=，2

215mmN

fy=，kNF1000=。

7

=；39.An=题6图

拉弯和压弯构件计算题

1、由热扎工字钢I25a制成的压弯杆件，两端铰接，杆长10m，钢材Q235，

2215mm

N

f=，2310

206mm

N

E?=，1

2

35

.065.0MMmx+=β，已知：截面433229cmIx=，28.84cmA=，b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xM（13分）

1解

i；查表854.0=x?1Wx=

65.0

2kNF100=，

kNN900=，

1

235.065.0MMtx+=β，2354400007.12yy

bf?-=λ?，跨中有一侧向支撑，2215mmNf=，216700mmA=，46104.792mmIx?=，4610160mmIy?=（10分）

2解

AIixx==

mmAIiy

y9.9716700101606=?==

；7.819

.978000===yoyyiLλ查表677.0=y?

918.023*******.8107.12354400007.12

2=?-=?-=yy

y

bffλ?；65.035.065.01

2=+=MMtxβ

3、实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，

kNF900=，（设计值），偏心距mme1501=，mme1002=，1

2

35

.065.0MMtx+=β，题1图

题2图

0.1235

44000

07.12≤?

-

=yy

bfλ?，跨中翼缘上有一侧向支撑，2310206mmNE?=，

2215mmNf=，对x轴和y轴均为b类截面（φ值见附表）。（13分）

3解mkNFeMx?=?==13515.09001；28.14122.132165cmA=??+?=

333107037)65314.6732(121cmIx=?-??=

；3365542322.112

1

cmIy=???=3117.31764

.6721070372/cmhIWxx=?==；cmA

Iiyy80.68

.1416554

==

=

82.5880

.6400

==

=

y

oyyiLλ查表814.0=y?4、实验算图示压弯构件弯矩作用平面内的整体稳定性，钢材为Q235，

kNF900=，（设计值），偏心距mme1501=，mme1002=，1

2

35

.065.0MMmx+=β，0.1235

44000

07.12≤?

-

=yy

bfλ?，跨中有一侧向支撑，2310206m