钢结构-武汉理工大学出版社-课后习题答案参考word

钢结构课后习题答案（仅供参考）

第三章 钢结构的连接

3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

解：（1）三面围焊 2160/w f f N mm = 123α=

21

3

α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=， ,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==， 8f h mm = 内力分配：

30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑

3221273.28

1000196.69232N N N KN α=-

=⨯-= 3112273.28

1000530.03232N N N KN α=-=⨯-=

焊缝长度计算：11530.03

2960.720.78160

w w

f f N l mm h f ≥

==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w

f l mm h mm '=+=≤=⨯=，取310mm 。 22196.691100.720.78160

w w

f f N l mm h f ≥

==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w

f l mm h mm '=+=≤=⨯=，取120mm 。 （2）两面侧焊

确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α==⨯=， 112

10006673

N N KN α==⨯= 焊缝长度计算：11667

3720.720.78160w w

f f

N l mm h f ≥

==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w

48086060388283721=⨯=<=⨯+='，取390mm 。

2 2

333

248

0.720.76160

w w

f f

N

l mm

h f

≥==

⋅⨯⨯⨯

∑，

则实际焊缝长度为:mm

h

mm

l

f

w

480

8

60

60

260

2

6

248

1

=

⨯

=

<

=

⨯

+

=

'，取260mm。

3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸8

f

h mm

=，1

30

e cm

=。

焊脚尺寸：8

f

h mm

=

焊缝截面的形心：

205

205 5.62

245.6

511.2 5.62205 5.6

x mm

⨯⨯⨯

==

⨯+⨯⨯

则

2

5.6

20545.6162.2

2

e mm

=+-=

（1）内力分析：V=F，

12

()(300162.2)462.2

T F e e F F

=⋅+=⨯+=

（2）焊缝截面参数计算：3284

1

5.6511.22205 5.6(250 2.8) 2.0910

12

X

I mm

=⨯⨯+⨯⨯⨯+=⨯

2274

205

5.6511.245.62205 5.6(162.2) 1.4110

2

y

I mm

=⨯⨯+⨯⨯⨯-=⨯

84

2.23110

p x y

I I I mm

=+=⨯2

511.2 5.62205 5.65158.72

e w

h l mm

=⨯+⨯⨯=

∑

（3）应力计算

T引起的应力：4

8

462.2255.6

5.29510

2.23110

P

y

Tx

T r F

F

I

τ-

⋅⨯

===⨯

⨯

4

8

462.2166.2

3.36010

2.23110

P

x

Ty

T r F

F

I

τ-

⋅⨯

===⨯

⨯

V引起的应力：4

1.93810

5158.72

Vy

e w

V F

F

h l

τ-

===⨯

∑