学习资料 三、计算题：
1.
梁上荷载设计值为：q = 47.94（kN/m） 跨中最大弯距为：Mmax=181.12（kN.m） 支座处最大剪力为：Vmax=131.84（kN） 跨中正应力为：
= 197.1（N/mm）
2
??f?215（N/mm）
= 42.9（N/mm）
22
2
支座处最大剪应力为：
??fv?125（N/mm）
2.
iy?12.86cm ?y?77.78 Ix?31070cm4
ix?15.23cm ?x?65.66 i1?2.62cm ?1?30.53
?ox?72.41 ??max??y?77.78
3.
bNV?40.84kN Ncb?122kN
FY?27kN T?7.56kN?M N1TX?17.45kNVN1X?9kNFX?36kNN1TY?11.63kN
VN1Y?6.75kN
?17.45?9?∴安全 4.
2??11.63?6.75??32.2kN?40.84kN
2查得ftw?215N/mm2，fcw?215N/mm2，fvw?125N/mm2 计算焊缝截面特征值
I?739360cm4 Iw?144000cm4 Aw?120cm2
验算正应力
Mw?486.9kN?m ?w?202.9N/mm2?215N/mm2，满足要求 验算剪应力
?w?41.7N/mm2?125N/mm2，满足要求
验算折算应力
仅供学习与参考
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22?w?3?w?215.4N/mm2?1.1?215?236N/mm2
满足要求 5.
一)确定对接焊缝计算截面的几何特性
1)计算中和轴的位置（对水平焊缝的形心位置取矩）：ya?9.9cm yb?21.1cm 2)焊缝计算截面的几何特性
全部焊缝计算截面的惯性矩：Iw?4790cm4
b全部焊缝计算截面的抵抗矩：Wwa?484cm3 Ww?227cm3
w腹板焊缝计算截面的面积： Aw?(30?1)?1?29cm2
二)验算焊缝强度
1)a点：?a?90.9N/mm2?ffw?185N/mm2(满足）
2)b点：?b?193.8N/mm2?ffw?185N/mm2(满足）??75.9N/mm2 折算应力：
6.
(1)采用两边绕角焊，肢背、肢尖的受力为 N1?210kN N2?90kN 焊脚高度为 hf1?8mm hf2?6mm
计算肢背、肢尖所需焊缝长度为 Lw1?122mm Lw2?72mm 构件端部按要求做成2hf绕角焊，故不再加5mm (2)N分解为水平拉力N1?180kN，竖向剪力V1?240kN 计算焊缝强度：?N?32.8N/mm2 ?V?43.7N/mm2
2?2?3?2?234.2N/mm2?1.1fcw?236.5N/mm2
?N验算合应力：?????f7.
????V????2?51.3N/mm2?160N/mm2（满足）
a)Nvb?81.7kN ?Ncb??109.8kN Nbb)n?5.5kN，取6个
????min?81.7kN
c)排列：中距3d0?64.5，取80；端距3d0?64.5，取50；边距3d0?64.5，取40 d)净截面验算：An?2106mm2 ??213.7N/mm2?215
仅供学习与参考
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e)拼接板长：l?530mm 8.
一)螺栓所能承受的最大轴心力设计值
b单个螺栓受剪承载力设计值Nvb?81.6kN(Nmin)
单个螺栓承压承载力设计值Ncb?85.4kN
连接螺栓所能承受的最大轴心力设计值N?734.4kN 二)构件所能承受的最大轴心力设计值
I-I截面净截面面积为 AnI?32cm2 Ⅱ-Ⅱ截面净截面面积为 AnII?29.46cm2
IIIⅢ-Ⅲ截面净截面面积为 An?28.98cm2
三个截面的承载设计值分别为
Ⅰ-Ⅰ截面：N?688kN Ⅱ-Ⅱ截面：N?633.4kN
Ⅲ-Ⅲ截面：因前面Ⅰ-Ⅰ截面已有n1个螺栓传走了（n1/n）N的力,故有(1?构件所能承受的最大轴心力设计值按Ⅱ－Ⅱ截面N?633.4kN
v连接盖板所能承受的轴心力设计值（按V-V截面确定）An?29.68cm2n1)N?AnIIfN?701kN nN?638.1kN
通过比较可见，接头所能承受的最大轴心力设计值应按构件Ⅱ－Ⅱ截面的承载能力取值，即
Nmax?633.4kN。
9.
一)验算在弯矩作用平面内的稳定：
NEx?3218kN ?mx?1.0（按无端弯矩但有横向荷载作用时） ?x?0.842(按a类截面）?mxMxMx?78kN?m N? ?202MPa?f?215MPa(满足）?xA?xW1x(1?0.8N/NEX)二)验算在弯矩作用平面外的稳定
如不设支承点：?y?372?[?]?150(刚度不满足）
现增设四个侧向支承点，loy?1000/5?200cm，并取中间段柱验算： 仅供学习与参考
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?y?74.3?[?]?150(刚度满足）??y?0.725(b类截面）?b?0.94 ?tx?1.0（按所考虑构件段内有端弯矩和横向荷载同时作用时）
?MN ?txx?212MPa?f?215MPa(满足）?yA?bW1x计算结果表明，设四个侧向支承点，该柱在两个方向基本上可达到等稳定性。 10.
（1）验算整体稳定： A=62（cm2）
Ix=5912.5 (cm4 ) Iy=2604.2 (cm4 ) ix=9.77 (cm) iy=6.48 (cm)
?x=9.21 ?y=92.6 ?x=0.607 ?y=0.604
N?267.04?f?205(N/mm2)，不满足整体稳定。 ?A（2）验算局部稳定： 翼缘宽厚比：
b1235?12.2?(10?0.1?max)?19.2 翼缘满足局部稳定。 tfy腹板高厚比：
hw235?33.3?(25?0.5?max)?71.3 腹板满足局部稳定。 twfy11.
一)第一截面：
1)截面几何特征：
A?21600mm2 Ix?4.99?109mm4 Iy?7.2?107mm4 Wx?8100cm3
iy?5.77cm ?y?208
2)梁的稳定系数：?b?0.76 ?b?0.29 二)第二截面： 1)截面几何特征：
A?21600mm2 Ix?5.0?109mm4 Iy?4.6?107mm4 Wx?8100cm3
iy?46mm?y?261
2)梁的稳定系数：?b?0.79 ?b=0.23
经比较可知，第一截面的稳定性比第二截面的稳定性好。
仅供学习与参考
