钢结构习题答案
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第3章
连
接
1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。已知:连接承受静力荷载设计值300P kN =,
240N kN =,钢材为Q235BF ,焊条为E43型,2160w f f N mm =,设计算焊缝长度为实际焊缝长
度减去10mm 。
2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载P 。已知:钢材为Q235BF ,焊条为E43型,2
/160mm N f w f =,考虑到起灭弧缺陷,每条角焊缝计算长度取为mm 290。
2 解:120P 5
3
M ,P 53V ,P 54N ⨯===
|
3、图示角焊缝连接,承受外力kN N 500=的
静载,mm h f 8=,2
160mm N f w f =,没有采用引
弧
板,验算该连接的承载力。
3 解:400,
300x y N kN N kN ==
4、计算图示角焊缝连接中的f h 。已知承受动荷载,
钢材为Q235-BF ,焊条为E43型,2
160mm N f w
f =,偏离焊缝形心的两个力kN F 1801=,kN F 2402=,图中尺
寸单位:mm ,有引弧板。
4解:将外力1F ,2F 移向焊缝形心O ,得:
kN F N 1801==;kN F V 2402==
f
f w e f h h l h N 536
2407.02101803=
⨯⨯⨯⨯==∑σ 0.1=f β则:
解得mm h f 58.5>取mm h f 6=
题2图
题1图
1
题3图
(
构造要求:
max min 6f f f h mm h h <=<满足要求。
5、验算图示角焊缝连接的强度。已知承受静荷载,钢材为Q235-AF ,焊条为E43型,
2160mm N f w f =,偏离焊缝形心的力kN F 500=,mm e 100=,mm h f 10=,图中尺寸单位:
mm ,无引弧板。
.
5解:将外力F 移向焊缝形心,得:
2
F N =
;2
F V =
;2
Fe M =
6、验算题6图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。已知:初连接构件钢材为Q235BF ,级M20高强度螺栓的设计预拉力P=110kN ,接触面喷砂后涂无机富锌漆,抗滑移系数μ为。
6解V=F=180kN ;M=F×150
7、图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接,45.0=μ,kN P 125=,
kN N 20
=,kN F 280=,验算螺栓的连接强度。
7解:方法1:
kN y m My n N N i t 37)
80160(22160100280102022211=+⨯⨯⨯⨯+=+=
∑
方法2:kN P N b
t 1008.0==
题6图
题5图
b t t N N <1,b v v N N <满足要求
8、验算图示普通螺栓连接时的强度,已知螺栓直径
mm d 20=,C 级螺栓,螺栓和构件材料为Q235,外力设
计值kN F 100=,2
140mm N f b v =,
2170mm N f b t =,2305mm N f b c =,245.2cm A e =。
8解:kN f A N b t e b t 65.411017045.22
=⨯⨯==
受力最大的1号螺栓所受的剪力和拉力分别是: 螺栓连接强度满足要求。
&
9、验算图示普通螺栓连接时的强度。已知螺栓直径
mm d 22=,C 级螺栓,螺栓和构件材料为Q235,外力设
计值kN F 150=,2
140mm N f b v =,
2170mm N f b t =,2305mm N f b c =,203.3cm A e =。
(12分)
9解:kN f A N b t e b t 51.51101701003.332=⨯⨯⨯==-
题9图
题8图
x y x 57.5y i mm =,211243202350.82
1()0.684.4b y x y
t Ah W h f λϕλ=⋅+=,b b
ϕϕ282
.007.1-='。 1解 (1)整体稳定计算:
最大弯矩kMm 4002200M x =⨯=;64.0,6.068.0b b ='ϕ>=ϕ;64.0,6.068.0b b ='ϕ>=σ
。
)W /(M x b x 'ϕ=σf mm /N 305)1005.264.0/(10400266≤=⨯⨯⨯=满足要求
(2)验算局部稳定
翼缘7.10f /235132.10t /b ,mm 12t ,mm 122b y f f =<='=='满足要求 腹板66f /23580966/576t /h y w 0=>==;140f /23517096t /h y w 0=<=
题1图
应布置横向加劲肋
2、如题2图所示一焊接组合截面板梁,截面尺寸为:翼缘板宽度b=340mm ,厚度为t=12mm ;腹板高度为h 0=450mm ,厚度为t w =10mm ,Q235钢材。梁的两端简支,跨度为6m ,跨中受一集中荷载作用,荷载标准值为:恒载40kN ,活载70kN (静力荷载)。试对梁的抗弯强度、抗剪强度、折算应
力、整体稳定性和挠度进行验算。(2
/215mm N f =,2
/125mm N f v =,400
1][=
l v ,y y x
y b
b f h t W Ah
235)4.4(1432022
⋅+⋅=λλβϕ,其中,81.0=b β,当计算出的6.0>b ϕ按b
b
ϕϕ282
.007.1-='进行修正。注意,为降低计算量,这里已给出构件截面部分几何特性参数:
A=126.6cm 2,I x =51146cm 4,I y =7861cm 4,W x =2158cm 4,S x =1196cm 3,S x1=942cm 3。
¥
2解:荷载设计值计算。
P=×40+×70=146KN;M=461464PL ⨯=
=219KN·m;V=2P
=73KN (1)构件截面几何特性计算: i y =
6.1267861
A I y ==7.88cm ;λy =88
.7600i l y oy == (2)强度验算:
抗弯强度σ=4
6x max 105114623710219I My ⨯⨯⨯=
=mm 2
10514461011961073t I VS 433w x x ⨯⨯⨯⨯⨯= =mm 2 $ 题2图