钢结构课后部分习题.doc

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1、P1073.3试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235-B，焊条E43型，手工焊，轴心拉力设计值N=500kN（静力荷载）。采用侧焊缝；采用三面围焊。解：角焊缝的强度设计值，焊缝内力分配系数为。焊角尺寸： 取采用两边侧焊缝（转角处做绕角焊）：，肢背计算长度：，取；肢尖计算长度：，取；采用三面围焊缝：正面角焊缝的长度等于相连角钢肢的宽度，即。，取；，取。P1073.4有一托角钢，两边用角焊缝与柱相连，如图所示，钢材为Q345-A，焊条E50型，手工焊，试确定焊缝厚度（焊缝有绕角，焊缝长度可不减2hf）。已知：外力设计值N=400kN。解：角焊缝的强度设计值，,。弯矩产生的正应力：

2、竖向力产生的剪应力：应满足: 综上所述取。P1073.6如图所示梁与柱的连接中，钢材为Q235-B，弯矩设计值M=100kN.m，剪力设计值V=600kN，试完成下列设计和验算：（1）剪力V由支托焊缝承受，焊条E43型，手工焊，求焊缝A的高度hf；（2）弯矩M由普通螺栓承受，螺栓直径24mm，验算螺栓是否满足要求。解：（1）角焊缝的设计值，如图可知支托板采用三面围焊且有围角焊，焊缝计算长度可不减。正面角焊缝承担：；侧面角焊缝承担：取（2）普通C级螺栓抗拉强度设计值，由题意知螺栓群受力为纯弯，因此中和轴位于最下排螺栓中心连线上，受拉最大的最外排螺栓所受拉力应为： 受拉最大的最外排螺栓所受拉应力为

3、：满足。P1073.8如图所示螺栓连接采用Q235-B级钢。C级螺栓直径d=20mm，求此连接最大能承受的Fmax值。解：由附表1.4查得：。 因，不用考虑承载力折减系数。单个螺栓受剪承载力设计值：(双剪)单个螺栓承压承载力设计值：则： （由螺栓受剪承载力决定）此连接能承受的最大值：P1725.3如习题5.3图所示，某焊接工字形等截面简支梁，跨度10m，在跨中作用一静力集中荷载，该荷载由两部分组成，一部分为恒载，标准值为200kN；另一部分为活载，标准值为300kN。荷载沿梁的跨度方向支撑长度为150mm。该梁在支座处设有支撑加劲肋。若该梁采用Q235B级钢制作，试验算该梁的强度、刚度是否满足

4、要求。解： 标准荷载： 设计荷载： 梁跨中设计荷载最大弯矩： 梁自重： 自重设计荷载： 梁跨中自重设计荷载最大弯矩： 梁跨中最大弯矩： 对x轴惯性矩： 对x轴截面模量：1、 正应力验算：（，）满足。2、 剪应力验算：（，）满足。3、 局部压应力验算： 梁在支座处设有支撑加劲肋，不用验算支座处局压。（，）不满足。4、对梁腹板计算高度边缘处折算应力验算： 不满足。5、刚度验算：满足。P1725.4如习题5.3中梁仅在支座处设有侧向支撑，该梁整体稳定能否满足要求。若不能，采用何种措施？ 解：由附表3.1查得： 不满足。如在跨中设一侧向支撑点，则。,（见附表3.1） 对进行修正： 此时满足稳定性要求。

5、P218 6.3 试设计一工作平台柱。柱的轴心压力设计值为4500kN（包括自重），柱高6m，两端铰接，采用焊接工字形截面（翼缘为轧制边）或H型钢，截面无削弱，钢材为Q235。解：x轴为强轴，y轴为弱轴。（x向中间加支撑）。1、 轧制H型钢截面：（1）初选截面：初选，因属b类截面，查表得。截面信息如下： 选。（2）截面验算：无孔洞削弱，可不必验算强度，热轧型钢局部稳定也不需验算。刚度验算：整体稳定： x，y两方向均为b类，由较大值， 2、焊接工字钢截面：（1）参照H型钢截面： 翼缘：腹板：参数如下：（2）刚度和整体稳定性验算：无孔洞削弱，可不必验算强度。刚度验算：整体稳定： x方向为b类，y方向为c类，查表得。 ，满足。（3）局部稳定性验算：翼缘：腹板：（4）构造：因腹板高厚比，不必设置横向加劲肋。翼缘与腹板连接焊缝最小焊缝尺寸。