第七章钢结构课后习题测验答案

第七章

7.9解：钢材为Q235钢，焊条为E43型，则角焊缝的强度设计值160N/mm

N2 K2N 0.35 600210kN

所需焊缝计算长度，肢背：|w1

N1

2 0.7h f1f f w

肢尖：l w2

N2

2 0.7h f2f f w

侧面焊缝实际施焊长度，肢背：

1

l w1 2h f1

肢尖：1 2l w2 2h f2

图示连接为不等肢角钢长肢相连，故K i=0.65 , K2=0.35。

焊缝受力：N i K i N 0.65 600 390kN

390 103

2 0.7 8 160

210 103

2 0.7 6 160

217.6mm

156.3mm

217.6 2 8 233.6mm，取240mm ；

156.3 2 6 165.6mm，取170mm。

7.11解：①

15 t max 1.5,16 6mm

t 1 ~ 2 12 1 ~ 2 10 ~ 11mm

取h f 8mm

焊缝有效截面的形心位置:

56.1

1

2 0.7 8 192 192 0.7 8

2

2

2 0.7 8 192 300 0.7 8 0.7

56.1mm

8

I x 0.7 8 300 2 0.7 0.7 8 192 150 0.7 2 4

8 66128649mm4 y 0.7 8 300 2 0.7 8 56.12

2丄0.7 8 1 923 0.7 8 192 192

2

0 7 8

56.1 16011537mm4

12 2 2

12

J I x I y66128649 16011537 82140186mm4

60 106 150 0.7 8 2 2

111.6N/mm 2 82140186 60 106

192 07 8 56.1

2

2

101.3N/mm 82140186 2

I 1013 111.62 139.1MPa 160MPa

.1.22

虽强度富裕较多，但已是最小焊脚尺寸，因此采用方案二的焊角尺寸可减少 2

m

m

③方案一耗用的焊条： 1 2

1 2 3

—h ； J

-

82 300 200 2

22400mm 3

2

2

方案二耗用的焊条：

1 2 1 2

3

—h 2

l w — 62 2 300 200 18000mm 3

2 2

所以方案二耗用的焊条少于方案一。 7.12 解： ①钢材为Q235钢，

焊条为E43型，则角焊缝的强度设计值

f f w 160N/mm 2。

肢背焊缝:

h

fmin

1.5 t

max

1.514 5.6mm

，可取

h f 8mm

h fmax 1.2t 1.2 10 12mm

肢尖焊缝:

h fmin

1.5

jt

max

1.5,14 5.6mm ，可取h f

6mm 。

h

fmax

t 1 ~ 2

10

1 ~ 2

8 ~ 9mm

图示连接为不等肢角钢长肢相连 ，故 K 1=0.65，K 2=0.35。

焊缝受力: N 1 K 1N 0.65 540 351kN

N 2 K 2N 0.35 540 189kN

②采用四面围焊， 取

h f

6mm

1

3

1

I x

200 2 0.7 6

300 2 0.7 6

200 3003 59400746mm 4

12

12

I

y i 200 2 0.7 6 3

300 2 0.7 6

1 300 2003 32608868mm 4

60 106

150 0.7 6 2 92009614

92009614mm 4 99.2N/mm 2

64.6N/mm 2

12.4MPa 160MPa

T A

Tr x J

所选焊脚尺寸满足强度要求（可选焊脚尺寸为 7mm 验算强度，可能不满足）

12 12

J 59400746 32608868 l y

l x

60 106

罟呼

T

所需焊缝计算长度，肢背: l w1

N i

351 103

肢尖: 1 w2 侧面焊缝实际施焊长度，肢背： 肢尖: ②连接板和端板间焊缝的计算长度: 2 0.7h fi f f w

N 2

195.9mm

2 0.7 8 160 189 103

l i l 2 h fmin 1.5、.,t max 1.5.20 6.7mm h fmax 1.2t 1.2 14 16.8mm 0.7h f2 f f W

l w1 2h f1 l w2 2h f2

2 0.7 6 160 140.6mm 195.9 2 8 211.9mm ，取 220mm ； 140.6 2 6 152.6mm ，取 160mm 。 l w l 2h f ，因此可取h f d 1 d 2 2h f 340 2h f 7mm 。 N 沿焊缝长度方向和垂直于焊缝长度方 向分解： 平行于焊缝长度方向的力：

N 1 N sin 540

垂直于焊缝长度方向的力： N 2 N sin 540

N 2 N

2 449.

3 103

h e l

w

0.7 7 2 340 2 7 N 1 N 1 299.5 103

f h l h e l w 0.7 7 2 340 2 7

将 d 1 d 2 170mm ，拉力N 通过焊缝群的形心, 2 f 2 f

2

140.6 93.72 148.5N/mm 2 1 299.5kN

12 1.52 1.5 . 449.3kN 12 1.52 140.6MPa 93.7MPa 1.22 f w 160N/mm 2 1 f

所以连接板和端板间焊脚尺寸 h f 7mm 满足要求。 ③当 d 1 150mm ， d 2 190mm 时, 受力为： 力N 不通过焊缝群的形心，将 N 向形心平移，焊缝群

弯矩：M N 1 N sin 540 N 2 N sin 540 ，

0.02 8.986kN m 340 2 3

7

N 2e 499.3 平行于焊缝长度方向的力 垂直于焊缝长度方向的力 0.7 7 _1.5_ 、12 1.52 28294214mm 4 __ 1 __ 12 1.52

299.5kN 449.3kN

W w I d 1 d 2 2

12 28294214 3 ------------------ 166436.6mm

150 190 2 2

h e l w

449.3 103

竺4 194.6MPa

0.7 7 2 340 2 7 166436.6

299.5 103 0.7 7 2

340 2 7

93.7MPa