第七章钢结构课后习题答案
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第七章钢结构课后习题答案
56
x 19
30
y
第七章
7.9解：钢材为Q235钢，焊条为E43型，则角焊缝的强度设计值w
2
f
160N/mm f =。
图示连接为不等肢角钢长肢相连，故K 1=0.65，K 2=0.35。
焊缝受力：1
1
0.65600390kN N K N ==⨯=
2
2
0.35600210kN N K N ==⨯=
所需焊缝计算长度，肢背：
3
1
w1w
f1f
39010
217.6mm 20.720.78160
N l h f ⨯===⨯⨯⨯⨯ 肢
尖：
3
2w2
w f2f 21010156.3mm 20.720.76160
N l h f ⨯===⨯⨯⨯⨯
侧面焊缝实际施焊长度，肢背：1
w1
f1
2217.628233.6mm l l h =+=+⨯=，取240mm ；
肢尖：
2
w2
f2
2156.326165.6mm l l h =+=+⨯=，取170mm 。
7.11解：①()()fmin
max fmax 1.5 1.5166mm
1~2121~210~11mm
h
t h t ====-=-=取f
8mm
h
=
焊缝有效截面的形心位置：
()120.781921920.78256.1mm
20.7819230020.780.78x ⎛⎫
⨯⨯⨯⨯⨯+⨯ ⎪
⎝⎭==⨯⨯⨯++⨯⨯⨯⨯
()()32
4x 10.7830020.7820.781921500.7866128649mm 12
I =
⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯=
()2
y 2
3
4
0.7830020.7856.111920.7820.781920.7819256.116011537mm 1222I =⨯⨯+⨯⨯⨯⎡⎤⨯⎛⎫+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+-=⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣
⎦
4
x y 661286491601153782140186mm J I I =+=+= ()6
y
T
2
A 6T
2x A 60101500.782111.6N/mm 82140186
0.78601019256.12101.3N/mm 82140186
Tr J Tr J τσ⨯⨯+⨯===⨯⎛⎫
⨯⨯+- ⎪⎝⎭==
=
2
2
22f f f 101.3111.6139.1MPa 160MPa
1.22στβ⎛⎫⎛⎫+=+=≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
所选焊脚尺寸满足强度要求（可选焊脚尺寸为7mm 验算强度，可能不满足） ②采用四面围焊，取f
6mm
h
=
()()3
34x 1120020.7630020.7620030059400746mm 1212I =
⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯= ()()3
34
y 1120020.7630020.7630020032608868mm 1212
I =⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯-⨯⨯=
4x y 594007463260886892009614mm J I I =+=+=
()6y
T
2
A
6T 2
x
A 60101500.76299.2N/mm 92009614
1940.7660102264.6N/mm 92009614
Tr J Tr J τσ⨯⨯+⨯===⨯⎛⎫
⨯⨯+ ⎪⎝⎭===
2
2
22
f2f f 64.699.2112.4MPa 160MPa
1.22στβ⎛⎫⎛⎫+=+=≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
虽强度富裕较多，但已是最小焊脚尺寸，因此采用方案二的焊角尺寸可减少2mm
③方案一耗用的焊条：()223
f
w 1
1
8300200222400mm 2
2
h
l ⋅=⨯⨯+⨯=
方案二耗用的焊条：()223
f
w 11
6230020018000mm 2
2
h
l ⋅=⨯⨯⨯+=
所以方案二耗用的焊条少于方案一。
7.12解：①钢材为Q235钢，焊条为E43型，则角焊缝的强度设计值w
2
f
160N/mm f =。
肢背焊缝：fmin max
fmax 1.5 1.514 5.6mm 1.2 1.21012mm
h t h t =====⨯= ，可取f
8mm h =，
肢尖焊缝：
()()fmin max fmax 1.5 1.514 5.6mm 1~2101~28~9mm
h t h t ====-=-= ，可取
f 6mm
h =。
图示连接为不等肢角钢长肢相连，故K 1=0.65，K 2=0.35。
焊缝受力：1
1
0.65540351kN N K N ==⨯=
2
2
0.35540189kN N K N ==⨯=
所需焊缝计算长度，肢背：
3
1
w1w
f1f
35110
195.9mm 20.720.78160
N l h f ⨯===⨯⨯⨯⨯ 肢
尖：
3
2w2
w f2f 18910140.6mm 20.720.76160
N l h f ⨯===⨯⨯⨯⨯
侧面焊缝实际施焊长度，肢背：1
w1
f1
2195.928211.9mm l l h =+=+⨯=，取220mm ；
肢尖：