钢结构课后习题第三章资料教程

第三章部分习题参考答案 3.8 已知A3F钢板截面用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条E43型,用引弧板,按Ⅲ级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。

解焊缝质量等级为Ⅱ级,抗拉的强度设计值 采用引弧板,故焊缝长度 承受的最大轴心拉力设计值 3.9 焊接工字形截面梁,在腹板上设一道拼接的对接焊缝如图3-66,拼接处作用荷载设计值弯矩M1122kNmm,剪力V374kN,钢材为Q235B,焊条为E43型,半自动焊,三级检验标准,试验算该焊缝的强度。

解(1)焊缝截面的几何特性 惯性矩 一块翼缘板对x轴的面积矩 半个截面对x轴的面积矩 (2)焊缝强度验算 焊缝下端的剪应力 焊缝下端的拉应 所以,该焊缝不满足强度要求(建议将焊缝等级质量提为二级) 则 下端点处的折算应 且焊缝中点处剪应力 3.10 试设计如图3-67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N500kN静力荷载。①采用侧焊缝;
②采用三面围焊。

解①采用侧焊缝 一.角焊缝的焊脚尺寸 最大 最小 采用6mm.满足上述要求(规范第8.2.7条) 二.角钢背部侧面角焊缝长度 则所需角焊缝长度 ,,满足构造要求 实际长度 272mm,取280mm 三.角钢趾部侧面角焊缝长度 则所需角焊缝长度 同理满足构造要求 实际长度 124mm,取130mm ②采用三面围焊 一. 构件端部正面角焊缝所能承受的力 二. 角钢背部侧面角焊缝长度 对边取力矩,由,得 则,满足构造要求 实际长度219mm,取220mm 三.角钢趾部侧面角焊缝长度 66.2Kn 则,满足构造要求 实际长度56mm,取60mm 可知,第二种方法更经济。

3.11 图3-68所示焊接连接,采用三面围焊,承受的轴心拉力设计值N1000KN。钢材为Q235B,焊条为E43系列型,试验算此连接焊缝是否满足要求。

解(1)正面角焊缝能传之力 侧面角焊缝能传之力 则该接头按角焊缝强度计算能承受的轴心拉力设计值 ,满足 (2)计算拼接板或钢板所能承受的轴心拉力 钢板的截面积 A 两块拼接板面积 ,基本能满足。

3.12 试计算图3-69所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。已知N390kN设计值,与焊缝之间的夹角,钢材为A3,手工焊、焊条E43型。

解把N分解为水平和竖向两个分力 外力通过焊缝形心,故焊缝应力 代入焊缝的强度条件 , 差不多满足 3.13试设计如图图3-70所示牛腿与柱的连接角焊缝①,②,③。钢材为Q235B,焊条E43型,手工焊。

解一. 角焊缝①的设计 根据剪应力互等定理,焊接牛腿翼缘与腹板接触面间沿梁轴单位长度上的水平剪力为 为了保证翼缘板和腹板的整体工作,应使两条角焊缝的剪应力不超过角焊缝的强度设计值。即 因此可得2.4mm,取 三. 角焊缝②,③的设计 焊缝尺寸近似标于左图,并设角焊缝②,③尺寸皆为 焊缝有效截面的形心位置 对x轴的惯性矩 焊缝应力和焊脚尺寸 假设弯矩由全部焊缝承受,剪力只由竖向角焊缝承受并沿竖向均匀分布 焊缝上端拉应力 下端拉应力 竖向焊缝上的平均剪应力 则下端处折算应力需满足以下条件 所以,取8mm,满足构造要求 3.14试求图3-71所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B,焊条E43型,手工焊,角焊缝焊脚尺寸,。

解1.有效截面的几何特性 两水平角焊缝的计算长度为 面积 形心位置 惯性矩 2.扭矩和剪力设计值 3.角焊缝的强度条件及最大设计荷载 以左上角点的应力最大 由角焊缝强度条件 3.15如图3-72所示两块钢板截面为,钢材A3F,承受轴心力设计值N 1180kN,采用M22普通螺栓拼接,I类螺孔,试设计此连接。

解螺栓连接的强度设计值 1.计算螺栓的承载力设计值 受剪 承压 2.计算所需螺栓并进行布置 所需螺栓数为(由受剪控制),采用12个 3.构件净截面强度的验算 由于拼接板截面面积大于钢板,故只需验算钢板即可 故钢板净截面应力为 ,满足 3.16 图3-73所示的普通螺栓连接,材料为Q235钢,采用螺栓直径20mm,承受的荷载设计值V240kN。试按下列条件验算此连接是否安全1假定支托承受剪力;
2假定支托不承受剪力。

解1 假定支托承受剪力 验算受力最大螺栓的抗拉强度(即最上排) ,满足。

2假定支托不承受剪力 ;

,满足。

3.17 某双盖板高强度螺栓摩擦型连接如图3-74所示。构件材料为Q345钢,螺栓采用M20,强度等级为8.8级,接触面喷砂处理。试确定此连接所能承受的最大拉力N。

解查表知抗滑移系数,一个螺栓的预拉力 一个螺栓抗剪承载力设计值为 由图可知 故螺栓能承受剪力 因拼接板与钢板等厚,故只需验算钢板强度 净截面面积 净截面强度为 所以 毛截面强度为 所以 所以 可知此连接能承受的最大拉力 2,侵 权 必 究 联 系Q Q68843242 本页为自动生成页,如不需要请删除 谢谢 如有侵权,请联系68843242删除 2,侵权必究 联系QQ68843242 2, 2,侵 权 必 究 联 系Q Q68843242 本页为自动生成页,如不需要请删除 谢谢 如有侵权,请联系68843242删除 2,侵 权 必 究 联 系Q Q68843242 本页为自动生成页,如不需要请删除 谢谢 如有侵权,请联系68843242删除 侵权必究 联系QQ68843242 1