钢结构设计基本原理课后答案--肖亚明
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合肥工业大学出版社出版 （肖亚明主编）
第三章
1. 解：Q235钢、2/160mm N f w f =、kN N 600= （1）采用侧面角焊缝
最小焊脚尺寸：mm t h f 6.5145.15.1max =⨯=≥
角钢肢背处最大焊脚尺寸：mm t h f 12102.12.1min =⨯=≤ 角钢肢尖处最大焊脚尺寸：mm t h f 8~9)2~1(10)2~1(=-=-≤ 角钢肢尖和肢背都取 mm h f 8=
查表3-2得：65.01=K 、35.02=K
kN N K N 39060065.011=⨯==，kN N K N 21060035.022=⨯== 所需焊缝计算长度：
mm f h N l w
f f w 63.21716087.02103907.023
11
=⨯⨯⨯⨯=⨯= mm f h N l w
f
f w 19.11716087.02102107.023
22
=⨯⨯⨯⨯=⨯= 焊缝的实际长度为：
mm h l l f w 63.2338263.217211=⨯+=+=，取240mm 。 mm h l l f w 19.1338219.117222=⨯+=+=，取140mm 。
（2）采用三面围焊缝，取mm h f 6= 正面角焊缝承担的内力为：
kN f l h N w f f w f 97.16316022.1100267.07.033=⨯⨯⨯⨯⨯==∑β
侧面角焊缝承担的内力为：
kN N N K N 01.3082/97.16360065.02/311=-⨯=-= kN N N K N 02.1282/97.16360035.02/322=-⨯=-=
所需焊缝计算长度：
mm f h N l w
f f w 17.22916067.021001.3087.023
11
=⨯⨯⨯⨯=⨯= mm f h N l w f f w 25.95160
67.021002.1287.023
22
=⨯⨯⨯⨯=⨯= 焊缝的实际长度为：
mm h l l f w 17.235617.22911=+=+=，取240mm 。
mm h l l f w 25.101625.9522=+=+=，取110mm 。
2. 解：Q235钢、2/160mm N f w f = （1）取mm d d 17021==
角焊缝受到轴力和剪力的共同作用，且均作用在角焊缝形心处
角焊缝受到轴力为：kN N 23.49915.15.16002
2
=+⨯
=
角焊缝受到剪力为：kN V 82.3321
5.1160022
=+⨯
=
f f w h h l 234021702-=-⨯=
23
/2.19516022.1)
2340(4.11023.4997.02mm N f h h l h N w f f f f w f f =⨯=≤-⨯=⨯=βσ
由上式求得：mm h f 55.5≥
23
/160)
2340(4.11082.3327.02mm N f h h l h V w f f f w f f =≤-⨯=⨯=τ
由上式求得：mm h f 49.4≥
最小焊脚尺寸mm t h f 71.6205.15.1max =⨯=≥
故取焊脚尺寸为mm h f 7=
2
23
/2.195/26.156)
72340(74.11023.4997.02mm N f mm N l h N w f f w f f =≤=⨯-⨯⨯=⨯=βσ23
/16018.104)
72340(74.11082.3327.02mm N f l h V w f w f f =≤⨯-⨯⨯=⨯=τ
()
()222
222
/160/10.16518.10422.1/26.156/mm N f mm N w f f f
f
=>=+=
+τβσ
由于折算应力较接近w f f ，故取mm h f 8=可满足要求。 （2）改取mm d 1501=，mm d 1902= 角焊缝受到轴力、剪力和弯矩的共同作用 角焊缝受到轴力为：kN N 23.49915.15.16002
2
=+⨯
=
角焊缝受到剪力为：kN V 82.3321
5.1160022
=+⨯=
角焊缝受到弯矩为：
mm N mm kN Ne M ⋅⨯=⋅=⨯==6109846.96.99842023.499
mm h e 6.587.0=⨯=，mm h l f w 324823402190150=⨯-=-+=
463
1074.31123246.52mm I w ⨯=⨯⨯=
336
1096.195324
1074.3123242mm I W w w ⨯=⨯⨯==
最大正应力为：
2
236
3/2.19516022.1/53.1881096.195109846.932487.021023.4997.02mm N mm N W M l h N w w f f =⨯<=⨯⨯+
⨯⨯⨯⨯=+⨯=σ 23
/16072.91324
87.021082.3327.02mm N f l h V w f w f f =≤=⨯⨯⨯⨯=⨯=τ