一、 填空 1. 2. 3. 4.
建筑工程机械金属结构形式很多，其基本受力构件为：受弯构件，轴心受力构件,压弯构件三种构件组成。
根据工程机械金属结构所受载荷的特点和出现的频繁程度，载荷可划分为：_基本载荷__,_附加载荷__,__特殊载荷_____等。 金属结构的主要连接形式有：__焊接__,_铆接_,_螺销连接_和胶合连接。
双向偏心受压构件的整体稳定计算的两个限制条件为：构件不发生弹性范围内的整体弯扭屈曲_,构件最大受力截面的边缘纤维不发生屈曲破坏。 5.
含碳量增加，钢材的屈服点和抗拉强度就会 提高 、硬度也上升，伸长率、冲击韧性会 减小 。同时，钢材的疲劳强度、冷弯性能和抗腐蚀性能也将明显 降低 。 二、
如下图所示：已知斜腹杆受力为138KN，焊缝为5mm，角钢形心到肢背的距离为21.5mm。计算塔式起重机塔身斜腹杆焊缝长度，采用两面角焊缝。许用应力[?th]?120MPa，
解：由公式??N?A???hl=120Mpa，得：A????hlN=138?10=1150mm
32
120?106又A=lf?0.7hf总,得:l?fA=1150?328.5 因为角钢形心到肢背的距离为21.5mm，由受力平衡可知肢背焊缝长0.7?hf总0.7?5度约占总长的0.7 所以肢背缝长度三、
l!f =328.5?0.7?230mm 肢尖缝长度l!f! =328.5?230?98.5 mm
钢屋架下弦节点和钢柱连接，钢材为Q235，采用高强度螺栓连接，螺栓型号为M24，验算螺栓强度。（螺栓预紧力P=200KN；摩擦系数f=0.35）。
解：1、计算螺栓载荷 拉力N?450-450?3?180KN
5剪力Q?450?4?360KN弯矩M5?N?lb?180?160?28800KN.mm
2、计算单个螺栓受力
NmaxM?y1N28800?103?200
????15000?40714N2222（40?120?200）?yi122?2?3、计算螺栓许用承载力： 一个螺栓的承载能力：
[Nl]?0.7nmf?P?1.4Nmax??0.7?1?0.35?200?103?1.4?40714?35035N
4、校核螺栓
??Nlmax?四、
llQ360?103??30000N Nmax?[N]，符合使用要求。 N12 1
图示一长为5米的悬臂梁，梁端下翼缘悬挂一重物P，梁截面如附图4-2所示，材料为Q345B。若使梁不致丧失稳定性，不计梁自重，试求该重物的最大重量。
解：
1、许用应力 查P12表2-2，t?16得： ??345N/cm2
s由于没有考虑风载荷，按载荷组合A考虑 ，查P45表3-11载荷组合A得：安全系数n=1.48[?]?2、梁的截面特性：
?Sn?345?257.5N/mm2
1.48Ix?2?1?20?40.52?0.6?803?91210cm412Iy1?203?2??1333cm412A?20?1?2?80?0.6?88cm2
ry?Iy/A?1333/88?3.89cm ?y?2?500?257.1 WX?Ix?91210?2224.6cm3
3.89h/2413、梁的整体稳定系数 因为悬臂梁为双轴对称工字型等截面梁k=1，m=0.5； 由于
??l1t1000*1??0.61?2，跨中无侧向支撑，载荷作用在上翼缘，查表4-5得：?bb1h20*824320Ah2()[k(2m?1)?WX?2y1?(?0.73?0.18???0.84
?b??b?0.84??yt4.4h)2]235
?s257.1?12235)]?0.794
4.4?82345432088?822()[1?(2?0.5?1)?.6257.122224X1?(4、载荷效应M?P?l?0.5ql2?33462300Nmm
5、梁的整体稳定性
??M?[?]?257.5 解得:P=80700N
?bWx五、 已知如图所示工字形截面轴心压杆，杆长l算其强度和刚度。
?4m，两端铰支，轴心压力N?600KN，钢材为Q235号钢，焊条为E43型，试验
解: 1.截面面积： 翼缘： A1?2?20?1?40cm2 腹板： A2?18?0.6?10.8cm2 总面积：A?A1?A2?40?10.8?50.8cm2 4.截面验算 由于l0x?l0y，而rx?ry，故截面仅需对y轴作稳定控制。
ry?IyA?1330?5.11cm 50.8Iy?2?1?1?203?1330cm412?y?满足刚度。 l0x400??78.5?[?]?150ry5.11由?y查表5-2的稳定系数?y?0.74，整体稳定验算：
?? N600?103??160MP[?]?170MPa?160a2?yA0.74?50.8?1018240局部稳定验算：腹板: h0
??30?50?0.1?78.5?57.85?0.6240翼缘外伸部分:be?0.5?20?10?16240?16该构件截面安全。
t1.0240 2
六、 如图所示缀板式轴心受压构件，杆长l?7m,
槽钢[28a,b=32cm对扣,两端铰支，轴心压力N解：1.对实轴
?1050KN，钢材为Q235 号钢，焊条为E43, hf?9mm，试计算各构件强度和刚度。
x计算 由附录中的型钢表查得[28a数据:
h?28cm,b?8.2cm,rx?10.91cm,rcm,Iy?218cm4,z0?2.10cm,A?40cm2。1?2.33由?x?700N1050?103 ?64.2,查表5-2得?x?0.820????160MPMPa?[?]?170a10.91?xA0.820?2?40?1022.对虚轴
y计算 对虚轴y的稳定验算：IyIyA??2[Iy1?A(b?z0)2]?2[218?40(16?2.1)2]?15890cm4 2222?hy??2y??1?49.6?40?63.6
ry?15890l700?14.1cm?y?0??49.680ry14.1查表5-2得??N1050?103此构件为缀板式，故不需验算单支稳定性。 ??160MPMPa?[?]?170a2?xA0.820?2?40?103.缀板计算 肢件计算长度l01两肢件轴线间距c?r1?1?2.33?40?93cm
2?b?2z0?32?2?2.1?27.8cm，可取缀板截面200mm×10mm。缀板轴线距离为：
计算剪力：Q?2A?2?80?10缀板内力计算：
?16000N每侧缀板面承受： Q?1Q?116000?8000N b22Qbl18000?113剪力： T?Qbl1?8000?113?32600??45200N?cm N弯矩： M?22c27.8缀板与肢件的贴角焊缝连接计算:
hf?9mm，l1?20cm(三面焊缝，可近似只取竖焊缝，故不需减去焊口影响)。
Af?0.7hflf?0.7?0.9?20?12.6cm2Wf??max?(M2T2)?()?WfAf(0.71hfl2??0.7?0.9?202?42cm3 f6645200002326002 h)?()?110.7MPMPa?[?t]?120a3242?1012.6?10此构件满足要求。
3
3山建起重机械钢结构试题与答案答案
