大工18春《钢筋混凝土结构课程设计》大作业及答案

网络教育学院《钢筋混凝土结构课程设计》题目：某厂房单向板设计

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1 基本情况

本章需简单介绍课程设计的内容，包括厂房的尺寸，板的布置情况等等内容。

1、工程概况

广东省某厂房，设计使用年限为50年，厂房采用砖混结构，楼盖要求采用整体式单向板肋梁楼盖。墙厚370mm，柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为?。

400400

mm mm

2、设计资料

（1）楼板平面尺寸为19.833

?，如下图所示：

m m

楼板平面图

（2）楼盖做法大样图及荷载

楼盖做法大样图

楼面均布活荷载标准值为：7kN/m2

楼面面层用20mm厚水泥砂浆抹面，γ=20kN/m3,

板底及梁用20mm厚混合砂浆天棚抹底，γ=17kN/m3

楼盖自重即为钢筋混凝土容重，γ=25KN/m3

④恒载分项系数1.2；活荷载分项系数为1.3（因工业厂房楼盖楼面活荷载标

准值大于4kN/m2）

⑤材料选用

混凝土：C30

钢筋：梁中受力纵筋采用级钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采用Φ级钢筋。

2 单向板结构设计

2.1 板的设计

本节内容是根据已知的荷载条件对板进行配筋设计，按塑性理论进行计算。 2.1.1 荷载

板的永久荷载标准值

80mm 现浇钢筋混凝土板 0.08×25=2 kN/m 2

20mm 厚水泥砂浆抹面 0.02×20=0.4 kN/m 2 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 0.02×17=0.34 kN/m 2 小计 2.74 kN/m 2

楼面均布活荷载标准值 7 kN/m 2

永久荷载分项系数取1.2，因工业厂房楼盖楼面活荷载标准值大于4kN/m 2

，所以活荷载分项系数取1.3。于是板的荷载总计算值：

①q=G γk g +?Q γk q =1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m 2

②q=G γk g +Q γk q =1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m 2

由于②>①，所以取②q=12.388kN/m 2

，近似取q=12kN/m 2

2.1.2 计算简图

次梁截面为200mm ×500mm ，现浇板在墙上的支承长度不小于100mm ，取板在墙上的支承长度为120mm 。按塑性内力重分布设计，板的计算跨度：

边跨0l =n l +h/2=2200-100-120+80/2=2020mm<1.025n l =2030mm ，取0l =2020mm 中间跨0l =n l =2200-200=2000mm

因跨度相差小于10%，可按等跨连续板计算。取1m 宽板带作为计算单元，计算简图如图所示：

板计算简图

2.1.3 内力计算

板厚 h=100mm ，

次梁 b ×h=220mm ×450mm

计算跨度：边跨 L 01=Ln+h/2=3000-120-220/2+100/2=2820mm L 01= Ln+a/2=3000-220/2-120+120/2=2830mm 选其中较小者L01=2820mm 中跨 L02=Ln=3000-220=2780mm 跨度差(L 01-L02)/L02=(2820-2780)/2780=1.4%<10% 故按等跨连续板计算。

查表可知，板的弯矩系数m a 分别为：边跨中，1/11；离端第二支座，-1/11；中跨中，1/16；中间支座，-1/14。故

1M =-B M =（g+q ）20l /11=9.2×202.2/11=3.34kN ·m

c M =-（g+q ）2

01l /14=-9.2×20.2/14=-2.57kN ·m 3M =2M =（g+q ）201l /16=9.2×20.2/16=2.25kN ·m

这是对端区单向板而言的，对于中间区格单向板，其c M 和2M 应乘以0.8，c M =0.8×-2.57=-2.06kN ·m ；2M =0.8×2.25=1.80kN ·m 2.1.4 配筋计算

板的配筋计算只需按钢筋混凝土正截面强度计算，不需进行斜截面受剪承载力计算。

取a=25，b=1000mm ，h=100mm ，h0=h-a=100-25=75mm fc=12.5N/mm 2，fy=210N/mm 2 板的配筋计算表：

s A /bh=246/（1000×80）=0.308%，此值大于0.45t f /y f =0.45×1.43/210=0.306%，

同时大于0.2%，满足最小配筋率。

2.2 次梁的设计

本节内容是根据已知的荷载条件对次梁进行配筋设计，按塑性理论进行计算。 2.2.1 荷载

永久荷载设计值

板传来永久荷载 3.522×2.2=7.81kN/m

次梁自重 0.2×（0.5-0.08）×25×1.2=2.52kN/m 次梁粉刷 0.02×（0.5-0.08）×2×17×1.2=0.34kN/m 小计 g=10.67kN/m

可变荷载设计值 q=5.6×2.2=12.32kN/m 荷载总设计值 g+q=22.99kN/m 2.2.2 计算简图

次梁支承在主梁或墙上，其支座按不动铰支座考虑，次梁按多跨连续梁计算。次梁所受荷载为板传来的荷载和自重，也是均布何在。计算板传来的荷载时，取次梁相连跨度一半作为次梁的受荷宽度。

次梁在砖墙上的支承长度为250mm 。主梁截面为300mm ×650mm 。 计算跨度：

边跨 o l =n l +a/2=6600-120-300/2+240/2=6450mm<1.025n l =6488mm ，

故取o l =6450mm

中间跨 o l =n l =6600-300=6300mm

因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁计算简图如图所示：

次梁计算简图2.2.3 内力计算

跨度差（L

01-L

02

）/L

02

×100%=（6475-6350）/6350×100%=1.97%<10%

按等跨连续梁计算。

次梁弯矩计算表（M=αmbpL

02

）如表2-3

2.2.4 配筋计算

次梁应根据所求的内力进行正截面和斜截面承载力的配筋计算。正截面承载力计算中，跨中截面按T形截面考虑，支座截面按矩形截面考虑；在斜截面承载力计算中，当荷载、跨度较小时，一般仅配置箍筋。否则，还需设置弯起钢筋。

（1）次梁正截面抗弯计算

跨中截面按T形截面计算，翼缘宽度为

边跨 bf＇=L01/3=6475/3=2158 mm

hf＇=100 mm，h=450 mm，a=35 mm， h0=450-35=415 mm

fc bf＇hf＇(h0- hf＇/2)=12.5×2117×100×(415-100/2)×10-6=965.88 kN·m γdM=1.2×84.69=101.63 kN·m

fc bf＇hf＇(h0- hf＇/2)> γdM ，故次梁跨中截面均按第一类T形截面计算，支座处按矩形截面计算。

b=220 mm fc=12.5 N/mm2 fy=310N/mm2

正截面抗弯计算表：

表2-4 正截面抗弯计算表

318 418 218 318

（2）次梁斜截面抗剪配筋计算

hw/b=(h0- hf＇)/b=(415-100)/220=1.432<4

1/γd（0.25fcbh0）=1/1.2×0.25×12.5×220×415=237.76kN>Vmax=84.73 kN 满足截面尺寸要求。

斜截面抗剪计算表：

表2-5 斜截面抗剪计算表

计算结果表明，支座截面的 均小于0.35；s A /bh=421.1/（200×500）=0.42%，此值大于0.45t f /y f =0.45×1.43/300=0.21%，满足最小配筋率。

2.3 主梁的设计

本节内容是根据已知的荷载条件对主梁进行配筋设计，按弹性理论进行设计。 2.3.1 荷载

为了简化计算将主梁自重等效为集中荷载。 次梁传来的永久荷载 10.67×6.6=70.42kN

主梁自重（含粉刷） [（0.65-0.08）×0.3×2.2×25+0.02×（0.65-0.08）×2×2.2×17）]×1.2=12.31kN

永久荷载设计值 G=70.42+12.31=82.73kN 取G=83kN 可变荷载设计值 Q=12.31×6.6=81.31kN 取Q=81kN 2.3.2 计算简图

当主梁支承在砖柱(墙)上时，其支座按铰支座考虑；当主梁与钢筋混凝土柱整体现浇时，若梁柱的线刚度比大于5，则主梁支座也可视为不动铰支座（否则简化为框架），主梁按连续梁计算。主梁承受次梁传下的荷载以及主梁自重。次梁传下的荷载是集中荷载，取主梁相邻跨度一半2作为主梁的受荷宽度，主梁的自重可简化为集中荷载计算。

主梁按连续梁计算，端部支承在砖墙上，支承长度为370mm ，中间支承在

400mm ×400mm 的混凝土柱上，其计算跨度

边跨 n l =6600-200-120=6280mm 因0.025n l =157mm ＜a/2=185mm ，

取0l =1.025n l +b/2=1.025×6280+400/2=6637mm 近似取0l =6640mm 中跨 0l =6600mm 主梁的计算简图如下：

主梁计算简图

2.3.3 内力计算

内力计算原则

当求连续梁某跨跨内最大正弯矩时，除应在该跨布置活荷载，然后向左右两边每隔一跨布置活荷载。

当求某支座最大(绝对值)负弯矩时，除应在该支座左右两跨布置活荷载，然后每隔一跨布置活荷载。

当求某跨跨内最大(绝对值)负弯矩时，则该跨不布置活荷载，而在左右相邻两跨布置活荷载，然后每隔一跨布置活荷载。

求某支座截面最大剪力时，活荷载布置与求该截面最大负弯矩时相同。 （1）弯矩设计值

弯矩M=1k G 0l +2k Q 0l 式中系数1k 、2k 查表得到

m ax ,1M =0.244×83×6.64+0.289×81×6.64=134.47+155.44=289.91kN ·m m ax ,B M =-0.267×83×6.64-0.311×81×6.64=-147.15-167.27=-314.42kN ·m max ,2M =0.067×83×6.60+0.200×81×6.64=36.70+107.57=144.27kN ·m

（2）剪力设计值

剪力V=3k G+4k Q 式中系数3k 、4k 查表得到

m ax ,A V =0.733×83+0.866×81=60.84+70.15=130.99kN

m ax ,Bl V =-1.267×83-1.311×81=-105.16-106.19=-211.35kN m ax ,Br V =1.0×83+1.222×81=83+98.98=181.98kN

大工13秋《钢结构》大作业答案

题目一：钢板用高强度螺栓摩擦型连接的承载力 如下图所示，双盖板拼接的钢板连接。钢板钢材为Q235号钢。采用摩擦型高 强度螺栓连接，螺栓性能等级为10.9级，M20螺栓孔径d 。为21.5mm 。构件接 触面经喷砂后涂无机富锌漆， J =0.35。作用在螺栓群重心处的轴向拉力 N 二800kN 。 要求：验算承载力。 解：根据钢结构规范7.2.2 忧=0.9g ” p=0.9 X 2X 0.35 X 155=97.65KN 螺栓群可承受拉力验算： N=10X 97.65=976.5KN > 800KN 螺栓群承载力符合要求; 无栓孔削弱的钢板承载力验算： N=Af=14X 370X 215=1113.7KN > 800KN 无削弱截面满足; 栓孔处净截面验算(考虑孔前传力)： _ AJ 14X(370-5X21^)X215 證 l-0-SX^ 削弱截面满足； 故承载力满足要求。 a 0141 9 二 1053.5KN>800KN

题目三：轴心受压柱整体稳定计算 一重型厂房轴心受压柱，截面为双轴对称焊接工字钢，如图所示，翼缘为轧制, 钢材为Q390该柱对两个主轴的计算长度分别为l °x "5m , l °y =5m 要求：试计算其最大稳定承载 力N max 。 解： （1）截面特性计算: A =2 80 40 120 -2 4 3 = 976cm 2 1 80 1203 -77 1123 A 2.51 106cm 4 12 A =2 — 4 803 =3.41 105cm 4 12 976 （2）稳定承载力计算： 查表得，x =0.851, \ =0.811 2 7 N max 二 y Af =0.811 976 10 315 = 2.49 1 07N 题目四：摩擦型高强度螺栓连接和承压型高强度螺栓连接有何差异？ 答：高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别 高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧， 足以 产生很大的摩擦力，从而提高连接的整体性和刚度，当受剪力时，按照设计和受 力要求的不同，可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种， 两者的 本质区别是极限状态不同，虽然是同一种螺栓，但是在计算方法、要求、适用范 围等方面都有很大的不同。 在抗剪设计时，高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达 到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态， 也即是保 Ix iy i y 5 3 ?41 10 =18.69cm A i x I 5 2.51 10 0.71cm

大工15秋《钢结构》大作业答案

大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心： 姓名： 学号： 题目一：（必答的题目）螺栓连接。 试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。其截面为：翼缘—380mm×20mm，腹板—1000mm×10mm，钢号Q345。采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN·m，V=600KN。验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。螺栓要求为10.9级M22螺栓。

n 1000 解：受力最大的为最上排螺栓，所受剪力和拉力为： kN n N N v 1540 600=== kN y m y M N 5.67) 160*280*2(*2160*10*8002 232 1 1 1=+==∑ 单个螺栓的抗剪承载力： kN P n N f b v 75.69155*5.0*1*9.09.0===μ kN P N b C 124155*8.08.0=== 拉剪共同作用：1759.0124 5 .6775.6915＜=+= +b i i b v v N N N N 所以上、下的拼接接头需要的螺栓数目如图所示40颗是安全的

题目三：双角钢屋架端斜杆截面整体稳定性验算 已知钢屋架的端斜杆，截面为双角钢2∟125×80×10，长肢相连，如下图所示，承受 的轴心拉力设计值 y y x x 12 2∟125×80×10 ，两主轴方向计算长度分别为 y y x x 12 2∟125×80×10 ，试验算此 截面的整体稳定性。钢材为Q235。 y y x x 12 2∟125×80×10 解：本题为双角钢轴压构件整体稳定验算，由于截面为单轴对称的构件，因此， 绕非对称轴x 轴的长细比用0x x x l i λ=计算，但绕对称轴y 轴应取计及扭转效 应的换算长细比yz λ代替 y λ。 （1）计算用数据 由附表可得： 2 215/f N mm =， 2 39.4A cm =， 3.98x i cm =， 3.39y i cm = （2）计算长细比 0240 60.303.98 x x x l i λ=== 0240 70.803.39 y y y l i λ===

大工15春《钢结构》大作业题目及要求满分答案

大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心：XXXX学习中心 姓名：XXX 学号：123456

题目一： 试设计一双盖板的角焊缝对接接头。已知钢板截面为300mm ×14mm ，承受轴心力设计值N=800KN （静力荷载）。钢材Q235-B ，手工焊，焊条E43型，如图（a ）所示。 若改成如图（b ）所示的菱形盖板，验算连接强度。 N 图a N 图b 解： 根据和母材等强度原则，取2-260×8盖板，钢材Q235，其界面面积为： A=2×26×0.8=41.6cm 2≈30×1.4=42cm 2，

确定焊缝高度： mm t mm h f 7~6)2~1(8)2~1(＜h 6fmax =-=-== ＜mm t h f 6.982.12.1min max =?== ＜mm t h f 6.5145.15.1max min =?== 因为t=8mm ＜ 12mm ，且b=260mm ＞200mm ，为防止因仅用侧面角焊缝引起板件扭曲过大，故采用三面围焊。 正面角焊缝能承受的内力为 1N =2×0.7 w f f w f f l h β1=2×0.7×6×100×1.22× 160 =164000 N=164 kN 焊接缝能承受的内力为： 03.1) 197 80(3111 3sin 112=-=-= θβθf w f f w f f l h N θβ227.022??==2×2×0.7×6×197×1.03×160 =545000 N=545 kN 侧面角焊缝能承受的内力为： w f f w f f l N θβ33h 7.022??===2×2×0.7×6×（50-6）×160 =118000 N=118kN 接头一侧能承受的内力为： ∑N= 321N N N ++=164+545+118=827 KN ＞N=800 kN （满足要求） 改用菱形后盖板长度有所增加，但焊缝受力情况有较大改善。 题目二：强度验算 如下图所示的两端简支的焊接组合截面H 型钢梁，受静力荷载作用， 200P kN =，钢材为Q235B 级钢2215/f N mm =，2125/v f N mm =，试验算跨中荷载P 作用位置的强度是否能够满足要求？

大工19秋《钢结构》大作业题目及要求参考答案

大连理工大学《钢结构》大作业 题目一：压弯杆计算 如下图所示的偏心受压柱，压力kN F 900=（设计值）。静力荷载，偏心距m m 150e 1=，m m 100e 2=。焊接T 形截面，翼缘为焰切边。压力作用于对称轴平面内翼缘一侧。杆长8m ，两端铰接，杆中央在侧向（垂直于对称轴平面）有一支点。钢材Q235。 试问，试求出压弯杆件的‘ EX N 。 解：（1）截面几何特性 2124802030036018mm A =?+?= 368 11068.1109 1083.1mm W x ?=?= 35821075.6271 1083.1mm W x ?=?= mm i x 1.121124801083.18=?=mm i y 18.6012480 1052.47 =?= （2）荷载计算 KN F N 900== mm N M .1035.115010900831?=??=mm N M .10910010900732?=??= （3）弯矩作用平面内整体稳定验算 m l ox 8= 9.654 .1218000==x λ 查b 类775.0=x ? 883.010 35.110935.065.087=??+=mx β05.11=x r 2.12=x r

（按塑性设计∴=?-=1305.720 2183001＜t b ）N N Ex 52 521006.539.651.1124801006.2?=????='π 对受压侧： ) 8.01(11Ex x x x mx x N N W r M A N '-+βφ 2255683 2053.1712 .781.93)1006.531098.01(1068.105.11035.1883.012480 775.010900mm N ＜f mm N ==+=???-????+??= 对受拉侧： 2 25 5 58 512220567.11477.1861.72)1006.5310925.11(1075.62.11035.1883.012480109) 25.11(mm N ＜f mm N N N W r M A N Ex x x x mx ==-=???-????-?=--β （4）弯矩作用平面外的整体稳定验算 9.13218 .6080008===y oy m l λ 查b 类374.0=y ? 883.010 35.110935.065.087 =???+=tx β 708 .09.1320022.01235 0022.01=?-=-=y y b f λ? 2 26 8 5120505.29323 .10082.1921068.1708.01035.1883.0112480374.0109mm N ＞f mm N W M A N x b x tx y ==+=?????+??=+?βη?

大工15秋《钢结构》大作业题目及要求和答案详解

大工15秋《钢结构》大作业 题目一：（必答的题目）螺栓连接。 试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。其截面为：翼缘—380mm ×20mm ，腹板—1000mm ×10mm ，钢号Q345。采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN ·m ，V=600KN 。验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。螺栓要求为10.9级M22螺栓。 n 1000 题目二和题目三中，选一道计算题作答，二选一即可。 题目二：轴心拉杆截面设计 某焊接桁架的下弦杆，承受轴心拉力设计值kN 600=N （静载），在桁架平面内的计算长度m 0.60=x l ，桁架平面外的计算长度m 0.90=y l ，采用双角钢组成的T 形截面，两角钢连接边背与背的距离为10mm ，Q235-BF 钢。试设计此拉杆的截面尺寸。

题目三：双角钢屋架端斜杆截面整体稳定性验算 已知钢屋架的端斜杆，截面为双角钢2∟125×80×10，长肢相连，如下图所示，承受的轴心拉力设计值kN 550=N ，两主轴方向计算长度分别为cm 240y 00==l l x ，试验算此截面的整体稳定性。钢材为Q235。 y y x x 12 2∟125×80×10 题目四：如何设计单向受弯型钢梁？ 题目五：什么是疲劳破坏？它与塑性破坏、脆性破坏相比有什么特点？

大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心：厦门理工奥鹏学习中心 姓名：吴生彦 学号：151540303847

题目一：螺栓连接 试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。其截面为：翼缘—380mm×20mm，腹板—1000mm×10mm，钢号Q345。采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN·m，V=600KN。验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。螺栓要求为10.9级M22螺栓。 n 1000 解： 受力最大的为最上排螺栓，所受剪力和拉力为： N V = N/n=600/32=18.75KN N t =My1/mΣy12=800*103*160/2*（2*802+2*1602）=67.5KN 单个螺栓的抗剪承载力： N V b =0.9nμ P=0.9*1*0.5*190=85.5KN N t b =0.8P=0.8*190=152KN 拉剪共同作用： N V/N V b+N t/N t b=18.75/85.5+67.5/152=0.663<1 所以上、下拼接接头需要的螺栓数目如图所示32颗是安全的

【大学】大工17秋钢结构大作业答案

【关键字】大学 大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心： 姓名： 学号： 大工17秋《钢结构》高文业及要求 题目一：压弯杆计算 如下图所示的偏心受压柱，压力（设计值）。静力荷载，偏心距，。焊接T形截面，翼缘为焰切边。压力作用于对称轴平面内翼缘一侧。杆长8m，两端铰接，杆中央在侧向（垂直于对称轴平面）有一支点。钢材Q235。 试问，试求出压弯杆件的。 解：（1）截面几何特性 （2）荷载计算 （3）弯矩作用平面内整体稳定验算 查b类 （） 对受压侧： 对受拉侧： （4）弯矩作用平面外的整体稳定验算 查b类 题目二：角焊缝连接计算。 试设计一双盖板的角焊缝对接接头。已知钢板截面为300mm×14mm，承受轴心力设计值N=800KN（静力荷载）。钢材Q235-B，手工焊，焊条E43型，如图（a）所示。若改成如 图（b）所示的菱形盖板，验算连接强度。 图a 图b 解：正面角焊缝能承受的内力为（按式4.11） N1＝2×0.7 =2×0.7×6×100×1.22×160 =164000N =164kN 焊接缝能承受的内力为（（按式4.14）和(按式4.15）） N2=2×2×0.7=2×2×0.7×6×197×1.03×160 =545000N =545kN 侧面角焊缝能承受的内力为（（按式4.12））

N3=2×2×0.7 =2×2×0.7×6×(50-6) ×160 =118000 N =118kN 接头一侧能承受的内力为 ∑N= N1+N2+N3=164+545+118=827Kn＞N=800kN （满足） 改用菱形后盖板长度有所增加，但焊缝受力情况有较大改善。 题目四：钢结构中，实腹式压弯构件截面选择的具体步骤？ 答：（1）计算构件的内力设计值；（2）选择截面形式；（3）确定钢材和强度设计值；（4）确定弯矩作用平面内和平面外的计算长度；（5）根据经验或已有资料初选截面尺寸；（6）演算初选截面强度、刚度、稳定性是否符合要求 此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本！

大工秋《钢结构》大作业标准答案

大工秋《钢结构》大作业答案

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大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心： 姓名： 学号：

大工17秋《钢结构》大作业及要求 题目一：压弯杆计算 如下图所示的偏心受压柱，压力kN F 900=（设计值）。静力荷载，偏心距m m 150e 1=， m m 100e 2=。焊接T 形截面，翼缘为焰切边。压力作用于对称轴平面内翼缘一侧。杆长 8m ，两端铰接，杆中央在侧向（垂直于对称轴平面）有一支点。钢材Q235。 试问，试求出压弯杆件的‘ EX N 。 1 e 2 e 8000 2 1 -18×340-20×300 259101 解：（1）截面几何特性 2124802030036018mm A =?+?= 36811068.11091083.1mm W x ?=?= 35821075.6271 1083.1mm W x ?=?= mm i x 1.121124801083.18=?=mm i y 18.60124801052.47 =?= （2）荷载计算 KN F N 900== mm N M .1035.115010900831?=??=mm N M .10910010900732?=??= （3）弯矩作用平面内整体稳定验算 m l ox 8=

9.654 .1218000 == x λ 查b 类775.0=x ? 883.010 35.110935.065.08 7 =??+=mx β05.11=x r 2.12=x r （按塑性设计 ∴=?-=1305.720 2183001＜t b Θ ） N N Ex 52 521006.539.651.112480 1006.2?=????='π 对受压侧： )8.01(11Ex x x x mx x N N W r M A N '-+βφ 2 25 5 6 8 3 2053.1712 .781.93)10 06.531098.01(1068.105.11035.1883.012480775.010900mm N ＜f mm N ==+=???-????+??= 对受拉侧： 2 25 5 5 8 5 12220567.11477 .1861.72) 1006.5310925.11(1075.62.110 35.1883.012480 10 9) 25.11(mm N ＜f mm N N N W r M A N Ex x x x mx ==-=???-????- ?= --β （4）弯矩作用平面外的整体稳定验算 9.13218 .608000 8== =y oy m l λ 查b 类374.0=y ? 883.010 35.110935.065.08 7 =???+=tx β 708 .09.1320022.01235 0022.01=?-=-=y y b f λ?

大工16春《钢结构》大作业答案课案

大工16春《钢结构》大作业及要求 注意：以下五个题目中有三个题目需要回答，题目一是必答的题目， 其余计算题和问答题中各选一道题进行回答（注意：从题目二、三中选择一道计算题，并从题目四、五中选择一道问答题，分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。 题目一：（必答的题目）钢板用高强度螺栓摩擦型连接的承载力。 如下图所示，双盖板拼接的钢板连接。钢板钢材为Q235号钢。采用摩擦型高强度螺栓连接，螺栓性能等级为10.9级，M20。螺栓孔径0d 为mm 5.21。构件接触面经喷砂后涂无机富锌漆，35.0=μ。作用在螺栓群重心处的轴向拉力 kN N 800=。 要求：验算承载力。 45704510457045 101410

题目二和题目三中，选一道计算题作答。 题目二：对接焊缝连接。 某承受轴心拉力的钢材，采用Q235钢，宽度mm b 200=，如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E 型，手工焊。取V 形坡口焊缝。采用有垫板的单面施焊的对接焊缝。

要求：求下列三种情况下该钢板所需的厚度t 。 （1）焊缝质量为二级，用引弧板和引出板施焊； （2）焊缝质量为三级，用引弧板和引出板施焊； （3）焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。 题目三：轴心受压柱整体稳定计算 一重型厂房轴心受压柱，截面为双轴对称焊接工字钢，如图所示，翼缘为轧制，钢材为Q390。该柱对两个主轴的计算长度分别为m l x 150=，m l y 50=。 要求：试计算其最大稳定承载力max N 。

大工15春《钢结构》大作业题目及答案

大工15春《钢结构》大作业及要求 注意：以下五个题目中有三个题目需要回答，题目一是必答的题目， 其余计算题和问答题中各选一道题进行回答（注意：从题目二、三中选择一道计算题，并从题目四、五中选择一道问答题，分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。 题目一：（必答的题目）角焊缝连接。此题目所占分值较高，请大家 注意，一定要回答的题目。 试设计一双盖板的角焊缝对接接头。已知钢板截面为300mm ×14mm ，承受轴心力设计值N=800KN （静力荷载）。钢材Q235-B ，手工焊，焊条E43型，如图（a ）所示。 若改成如图（b ）所示的菱形盖板，验算连接强度。 N 图a

N 图b 解：(1)根据与母材等强的原则，取盖板尺寸为2-260×8，钢材Q235，其截面面积为： A=2×26×0.8=41.6cm 2≈30×1.4=42 cm 2 确定焊缝高度： max 6mm (12)8(12)67f f h h t mm =<=-=-= max min 1.2 1.289.6f h t mm <==?= min 1.5 5.6f h mm >=== 因t=8mm<12mm ，且b=260mm>200mm ，为防止因仅用侧面角焊缝引起板件拱曲过大，故采用三面围焊。 正面角焊缝能承受的内力为： N 1=2×0.7 h f l w1βf f f w =2×0.7×6×260×1.22×160 =426000 N=426 kN 接头一侧需要角焊缝的计算长度为： ''' 3(800426) 1013940.740.76160 w w f f N N l mm h f --==?=???? N 1=2×0.7 h f l w1βf f f w =2×0.7×6×260×1.22×160 =426000 N=426 kN

大工15秋《钢结构》大作业

试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。其截面为：翼缘—380mm×20mm，腹板—1000mm×10mm，钢号Q345。采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN·m，V=600KN。验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。螺栓要求为10.9级M22螺栓。 n 1000 解： N v = N/n=600/40=15KN N 1=MY1/mΣ y1 2=800*103*160/2*（2*802+2*1602）=67.5KN N V b=0.9nμ P=0.9*1*0.5*155=69.75KN N C B=0.8P=0.5*155=124KN 拉剪共同作用：N V /N V B+N T /N T B=15/69.75+67.5/124=0.759小于1 所以上、下拼接接头需要的螺栓数目如图所示40颗是安全的 题目三：双角钢屋架端斜杆截面整体稳定性验算 已知钢屋架的端斜杆，截面为双角钢2∟125×80×10，长肢相连，如下图

所示，承受的轴心拉力设计值kN 550=N ，两主轴方向计算长度分别为cm 240y 00==l l x ，试验算此截面的整体稳定性。钢材为Q235。 y y x x 12 2∟125×80×10 解： （1）计算用数据 由附表可得：f=215N/mm 2,A=39.4cm i x =3.98cm, i y =3.39cm 2计算长细比 λx = l 0x /i x =240/3.98=60.30 λy = l 0y /i y =240/3.39=70.80 绕y 轴的长细比采用换算长细比λyz 代替λy B 2/t=8/1=8<0.48 * l oy /b 2=0.48*240/8=14.4 λyz=λy (1+1.09b 24)=70.80*(1.09*84/2402*12)=76.29 3) （3）验算整体稳定性 对x 、y 轴均属于b 类截面,且λyz 大于λx ,由附表得： Φyz =0.712 N/ΦYZ A=500*103/0.712*39.4*102=196.06N/M M 小于215N/M M 满足整体稳定性要求。 题目五：什么是疲劳破坏？它与塑性破坏、脆性破坏相比有什么特点 答：在远低于材料强度极限的交变应力作用下，材料发生破坏的现象。任何材料都会发生疲劳破坏，因此在设计零部件及工程结构等时必须考虑到材料遭受疲劳破坏的时限，以免造成不必要的财产损失和人身伤亡事故。 1、疲劳断裂时并没有明显的宏观塑性变形，断裂前没有预兆，而是突然破坏； 2、引起疲劳断裂的应力很低，常常低于材料的屈服点；

大工15春《钢结构》大作业题目及要求满分答案

大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心： XXXX学习中心 姓名： XXX 学号： 123456

题目一： 试设计一双盖板的角焊缝对接接头。已知钢板截面为300mm ×14mm ，承受轴心力设计值N=800KN （静力荷载）。钢材Q235-B ，手工焊，焊条E43型，如图（a ）所示。 若改成如图（b ）所示的菱形盖板，验算连接强度。 N 图a N 图b 解： 根据和母材等强度原则，取2-260×8盖板，钢材Q235，其界面面积 为：

A=2×26×=2≈30×=42cm 2， 确定焊缝高度： mm t mm h f 7~6)2~1(8)2~1(＜h 6fmax =-=-== ＜mm t h f 6.982.12.1min max =?== ＜mm t h f 6.5145.15.1max min =?== 因为t=8mm ＜ 12mm ，且b=260mm ＞200mm ，为防止因仅用侧面角焊缝引起板件扭曲过大，故采用三面围焊。 正面角焊缝能承受的内力为 1N =2× w f f w f f l h β1=2××6×100×× 160 =164000 N=164 kN 焊接缝能承受的内力为： 03.1) 197 80(3111 3sin 112=-=-= θβθf w f f w f f l h N θβ227.022??==2×2××6×197××160 =545000 N=545 kN 侧面角焊缝能承受的内力为： w f f w f f l N θβ33h 7.022??===2×2××6×（50-6）×160 =118000 N=118kN 接头一侧能承受的内力为： ∑N= 321N N N ++=164+545+118=827 KN ＞N=800 kN （满足要求） 改用菱形后盖板长度有所增加，但焊缝受力情况有较大改善。 题目二：强度验算 如下图所示的两端简支的焊接组合截面H 型钢梁，受静力荷载作用， 200P kN =，钢材为Q235B 级钢2215/f N mm =，2125/v f N mm =，试验算跨中

大工14秋《钢结构》大作业题目及要求(附答案)

大工14秋《钢结构》大作业及要求 注意：以下五个题目中有三个题目需要回答，题目一是必答的题目， 其余计算题和问答题中各选一道题进行回答（注意：从题目二、三中选择一道计算题，并从题目四、五中选择一道问答题，分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。 题目一：（必答的题目）对接焊缝连接。 某承受轴心拉力的钢材，采用Q235钢，宽度mm b 200=，如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E 型，手工焊。取V 形坡口焊缝。采用无垫板的单面施焊的对接焊缝，焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。 要求：该钢板所需的厚度t 。 题目二和题目三中，选一道计算题作答。 题目二：连接计算。 下图所示的连接中，焊脚尺寸为8f h mm =，钢材Q235B 级，板厚小于16mm 时， 2215/f N mm =，板厚大于16mm 时，2205/f N mm =，手工焊，焊条为E43， 2160/w f f N mm =， 1.22f β=，试计算此连接承受静力荷载时的设计承载能力？

题目三：轴心受压柱整体稳定和局部稳定验算 验算下图所示的轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为1500 =，Q235B级钢2 N kN f N mm =，截面绕x轴为b类截面，绕y轴为c类截面， 215/ 轴心压杆稳定系数?可查下表。 14 ? 8 ? 14

题目四和题目五中，选一道问答题作答。 题目四：什么是结构的极限状态？结构的极限状态分为几类？其含义各是什么？ 题目五：角焊缝的焊脚尺寸都有哪些要求？（主要考虑焊脚的最小和最大尺寸） 作业具体要求： 1. 封面格式（见文件最后部分） 封面名称：大连理工大学《钢结构》大作业，字体为宋体加黑，字号为小一； 姓名、学号、学习中心等字体为宋体，字号为小三号。 2. 文件名 大作业上交时文件名写法为：[姓名奥鹏卡号（学号）学习中心]（如：戴卫东101410013979浙江台州奥鹏学习中心[1]VIP）； 离线作业需用word文档写作，不要提交除word文档以外的文件，word文档无需压缩。 以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。如下图所示。 截止时间：2015年3月10日前。 3. 正文格式 作业正文内容统一采用宋体，字号为小四。 注意：

大工14春《钢结构》大作业题目及要求答案

大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心：奥鹏xx学习中心 姓名：XXXX 学号：XXXXXXXXXXXX

题目一：（必答的题目）对接焊缝连接。 某承受轴心拉力的钢材，采用Q235钢，宽度mm b 200=，如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E 型，手工焊。取V 形坡口焊缝。采用无垫板的单面施焊的对接焊缝，焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。 要求：该钢板所需的厚度t 。 解：轴力作用下，钢板最小厚度应满足： t w w t l f N ≥，三级E43焊条w t f 为母材的85%，假设板厚mm 16t ≤，则 w t f =0.85X215=185N/mm 2 不用引弧板和引出板施焊，计算长度w l =b=200mm 则t ≥ mm 3.13200 185104923 =??，即板厚≤mm 3.13mm 16t ≤ 显然t ＞16mm 亦满足，即t ≥13.3mm

题目三：轴心受压柱整体稳定和局部稳定验算 验算下图所示的轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为1500N kN =，Q235B 级钢2215/f N mm =，截面绕x 轴为b 类截面，绕y 轴为c 类截面，轴心压杆稳定系数?可查下表。 14 8 ?14 ? 解：已知N=1500KN,对强轴m l m l oy ox 3,6==对弱轴,2215/f N mm = 截面特性：cm i cm I cm i cm I cm A y y x x 38.590 2604,260425212141.10909754,97542.13252258.0121908.0254.1252434232 ===??= ===??+??= =?+??=

大工-18春《钢结构》大作业参考答案

题目一：格构住计算 一缀板式轴心受压柱，柱高为 6.6m ，两端铰接，l 0x =6.6m ，l 0y =3.3m 。截面由两槽钢2[20a 组成，采用如下图所示的两种截面形式，柱宽均为320mm ，单肢长细比为351=λ，钢材采用Q235，试分别确定其最大承载力设计值。 x y 1 x y 1 （a ） （b ） 解： l ox = 6.6 m l oy = 3.3 m [20a 的几何特性 A 1＝28.8 cm 2， i 1=2.11 cm ， i y =7.86 cm ， I 1=128 cm 4，b =7.3 cm ，z 0=2.0 cm 计算左图： 224x 112(14)2(12828.814)11550cm I I A =+?=+? = x 14.2cm i == x ox x 70014.249.3 λl i = == []ox 60.4λ150λ===<= []y oy y 3507.8644.5 150λl λ==== 截面绕两主轴同属 b 类截面， 由λox 查得：x 0.805φ= 2x N A 0.805228.810215996900N f φ==????= 计算右图： 224x 112(10.7)2(12828.810.7)6851cm I I A =+?=+ ?= x 10.9cm i ===

x ox x 70010.964.2 λl i === [] ox 73.1λ150 λ==== [] y 44.5 150 λλ == 由λox查得： x 0.732 φ= 2 x N A0.732228.810215906500N f φ ==????= 题目三：螺栓连接计算。 如下图所示，双盖板拼接的钢板连接。钢板钢材为Q235号钢。采用摩擦型高强 度螺栓连接，螺栓性能等级为10.9级，M20。螺栓孔径 d为mm 5. 21。构件接触面经喷砂后涂无机富锌漆，35 .0 = μ。作用在螺栓群重心处的轴向拉力kN N800 =。 要求：验算承载力。 45704510457045 解：根据钢结构规范7.2.2 b 1 0.90.920.3515597.65 1097.65976.5800 14(370521.5)215 1053.5800 5 10.5 10.5 10 v f p n N n kN N kN kN A f N kN kN n n μ ==???= =?=> ?-?? ===> -? -

大工17春《钢结构》大作业答案

大工17春《钢结构》大作业及要求 注意：以下五个题目中有三个题目需要回答，题目一、二是必答的题目，问答题三、四、五中选一道题进行回答（注意：所有计算题都需要回答，问答题三道题中选择一道题回答即可，不可单独回答计算题或者单独回答问答题）；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。 【题目一、题目二必须回答】 题目一：（必答的题目）角钢和节点板连接计算 已知：如下图所示，角钢与节点板之间采用两面侧焊缝连接，kN N 667=（静载设计值），角钢为2∟10100?，节点板厚度为10mm ，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，焊脚尺寸为8=f h mm 。试计算肢背及肢尖焊缝的实际施焊长度？ N x 10

题目二：（必答的题目）摩擦型高强螺栓连接强度计算。 某节点板（mm 16=t ）连接于工形柱翼缘（mm 16=t ）。B Q -235钢材，采用10.9级高强度螺栓连接，4M22，每个螺栓的2mm 4.303=e A ，摩擦面喷砂处理，抗滑移系数45.0=μ。节点中心受水平拉力kN N 2001=，45°斜向拉力kN N 2002=，如下图所示。试验算摩擦型高强度螺栓连接强度是否满足要求。已知每个高强度螺栓预拉力kN P 190=

【题目三、题目四、题目五中选择一道回答】 题目三：影响梁整体稳定的因素对临界弯矩值如何影响？ 答：梁的截面一般窄而高，弯矩作用在其最大刚度平面内，当荷载较小时，梁的弯曲平衡状态是稳定的。当荷载增大到某一数值后，梁在弯矩作用平面内弯曲的同时，将突然发生侧向的弯曲和扭转变形，并丧失继续承载的能力，这种现象称为梁的整体失稳现象。 主要和梁的侧向抗弯刚度、抗扭刚度、翘曲刚度、梁的截面形梁的临界弯矩M cr 状、荷载类型、荷载作用位置以及梁的跨度等有关。 题目四：焊缝的缺陷有哪些，请说出名称并具体介绍？ 答：夹渣、气孔，裂纹，咬边，弧坑，焊瘤等。 夹渣和气孔的成因主要是熔池冷却太快，熔渣和气体来不及浮上熔池的液态金属表面而形成，尽量形成宽而浅的焊缝，而不要窄而深的，焊缝接头处注意充分预热等。裂纹要分冷裂纹和热裂纹，要注意的主要是焊材的选择以及焊接前和焊接后的热处理。弧坑的成因主要是焊工操作，注意弧坑补起就可以了。咬边的原因一般是电流过大过电压过高，注意焊接工艺调整就可以了。焊瘤有打底焊道的背面焊瘤和立焊横焊的焊瘤，成因都是因为焊缝液态金属体积过大而重力下淌，主要还是焊工操作注意即可。

大工16春《钢结构》大作业大作业完美答案

大工16春《钢结构》大作业大作业完美答案 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

大连理工大学《钢结构》大作业 学习中心：江西新余奥鹏学习中心 学号： 15141030**** 姓名： 111111111

题目一：（必答的题目）钢板用高强度螺栓摩擦型连接的承载力。 如下图所示，双盖板拼接的钢板连接。钢板钢材为Q235号钢。采用摩擦型高强度螺栓连接，螺栓性能等级为10.9级，M20。螺栓孔径 d 为mm 5.21。构 件接触面经喷砂后涂无机富锌漆，35.0=μ。作用在螺栓群重心处的轴向拉力 kN N 800=。 要求：验算承载力。 45704510457045 解： 单个螺栓抗剪承载力：N=0.9nup=0.9*2*0.35*155=97.65KN 10个螺栓抗剪承载力：97.65*10=976.5KN ＞800KN 抗剪满足要求 钢板静载面积 A=14*370-5*14*21.5=3675㎡ 钢板承载力 F=f*A=210*3675=771.75KN ＜800KN 故钢板不满足要求

题目三：轴心受压柱整体稳定计算 一重型厂房轴心受压柱，截面为双轴对称焊接工字钢，如图所示，翼缘为轧制，钢材为Q390。该柱对两个主轴的计算长度分别为m l x 150=，m l y 50=。 要求：试计算其最大稳定承载力max N 。 y x x y A-A 40 800?30 1120?40 800? 解： （1） 截面特性计算： ()() () cm A Iy i cm A Ix i cm Iy cm Ix cm A y x 69.18976 1041.371.509761051.21041.3804121 21051.2112771208012 1 976342120408025 5 4 5346332=?== =?==?=???=?=?-?= =??-+??= （2） 稳定承载力计算： 查表得，811.0,851.0==y x ??