钢结构习题答案

钢结构习题答案 Prepared on 22 November 2020

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=，

2160mm 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，

2160mm 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= 构造要求：

题2图

题1图

1

题3图

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

45.0=μ，kN P 125=，kN N 20=，F 280=验算螺栓的连接强度。

7解：方法1：

y m My n N N i t )

80160(22160

100280102022211=+⨯⨯⨯⨯+=+=

∑

方法2：kN P N b t 1008.0==

b t t N N <1，b v v N N <满足要求

题5图

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=，2140mm 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=，2140mm 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=⨯⨯⨯==- 受力最大的１号螺栓所受的剪力和拉力分别是：

kN N kN N b c v 78.12075.18=<=螺栓连接强度满足要求。

10．试验算图示高强度螺栓连接的强度。采用级M20摩擦型螺栓，P=125kN ，u =，kN F 300=。

题9图

x y 632.0510x W mm =⨯，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=<= 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

题1图

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=2

P

=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=46x max 10

51146237

10219I My ⨯⨯⨯==mm 2

10514461011961073t I VS 433w x x ⨯⨯⨯⨯⨯==mm 2

σ1=σmax ·h h 0=×474

450

=mm 2

τ1=10

1051146109421073t I VS 433w x 1x ⨯⨯⨯⨯⨯==mm 2 题2图