钢结构原理与设计第2版__课后答案
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4-1解：
kN N N N QK Q GK G 4203153
2
4.1315312.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ
焊缝质量为三级，用引弧板施焊。查表得E43焊条的
2/185mm N f W t =，Q235钢的2/215mm N f =。 mm bf N t W t 35.11185
200104203
=⨯⨯=≥ 故取mm t 12=。
4-2解：
k k k QK Q GK G N N N N N N 36.18.04.12.02.1=⨯+⨯=+=γγ
焊缝质量为二级，2/215mm N f W t =未用引弧板施焊
mm l W 376122400=⨯-=
t
l N
f W W t =
，k W W t N t l f N 36.1== kN t l f N W W t k 3.71336
.11237621536.1=⨯⨯==
4-4解：
1）焊脚尺寸f h
背部尺寸⎪⎩⎪⎨
⎧=⨯=≤=⨯=≥mm
t h mm
t h f f 6.982.12.174.4105.15.1min 1max 1
趾部尺寸()()⎪⎩⎪⎨⎧=-=-≤=⨯=≥mm t h mm
t h f f 7~62~182~174.4105.15.1min
2max 2
为方便备料，取mm h h h f f f 621===，满足上述要求。 2）轴心力N 的设计值
kN N N N QK Q GK G 4.2481809.04.11801.02.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ
按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知:等边角钢内力分配系数
3.01
=b
e 7.02
=b
e 对角钢趾部取力矩平衡得: 21Ne b N =
kN N N b
e N 52.744.2483.03.02
1=⨯===
kN N N N N 88.1734.2487.07.012=⨯==-=
3)焊缝长度。
当构件截面为一只角钢时，考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响， W t f 应乘以折减系数0-85。
角钢趾：mm h mm f h N l f W f f W 488130160
85.067.01052.7485.07.03
11=>=⨯⨯⨯⨯=⋅≥
取mm l 1401= （mm h f 1422130=+，取10mm 的整数倍） 角钢背：mm h mm f h N l f W f f W 36060304160
85.067.01088.17385.07.03
22
=<=⨯⨯⨯⨯=⋅≥ 取mm l 3202= （mm h f 3162304=+，取10mm 的整数）
4-5解：
腹板受到轴心拉力k N 作用
kN N N N QK Q GK G 4.5984408.04.14402.02.1=⨯⨯+⨯⨯=+=γγ
焊脚尺寸f h
mm
t h f 6.55.1max =≥，
mm
t h f 9~8)2~1(min =-≤
取mm h f 6=时，mm h mm f h N l f W
f f W 360602.445160
67.02104.5987.023
=>=⨯⨯⨯⨯=⨯≥ 不可行；
取mm h f 7=时，mm l w 6.381≥，mm h l f w 42060=≤ 可行，mm h l f 6.39526.381=+=，取mm l 400= 取mm h f 9=时，mm l w 8.296≥，mm h l f w 54060=< 可行，mm h l f 8.31428.296=+=，取mm l 320=
故最小的焊脚尺寸可取mm 7，钢板搭接长度为mm 400 最大的焊脚尺寸可取mm 9，钢板搭接长度为mm 320
4-7解：
（1）直接计算法
m kN Nl M ⋅=⨯==102.050
2
2
62/1.148862407.0101067.0mm N h h l h M f
f W f f =⨯⨯==σ
23/6
.2972407.010507.0mm N h h l h N f
f W f f =⨯⨯==τ
W f f f
f f ≤+⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛22
τβσ 1606.29722.11.14882
2
≤⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛f f h h 解得：mm h f 85.7= 采用()mm
t mm
t mm
h f 9~82~136.6185.15.18min max =-≤=⨯=≥=，可
（2）试算法
()⎩
⎨
⎧=-≤=⨯=≥mm t mm
t h f 9~82~136.6185.15.1min max 取mm h f 8=
2134424087.07.0mm l h l h A W f W e W =⨯⨯=== 3225376024087.06
1
61mm l h W W e W =⨯⨯⨯==
2
2
62/0.186624087.0101067.0mm N l h M W f f =⨯⨯⨯==σ 23
/2.37240
87.010507.0mm N l h N W f f =⨯⨯⨯==τ
2222
22
/160/9.1562.3722.1186mm N f mm N W f f f
f =≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛τβσ，可 故mm h f 8=
4-8解：