钢结构作业答案.doc

1、3.3 试设计如图 3-93 所示双角钢和节点板间的角焊缝连接，角钢截面为 2L 890，节点板厚10mm。钢材为 Q235，焊条 E43 型，手工焊，承受轴心拉力设计值 N=320kN。 （1）采用两侧焊缝，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度；（2）采用三面围焊，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度；（3）采用 L型焊缝，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度。N=102908N=320kN解：查表，Q235 钢材，E43 焊条， w2f160N/m（1） 采用两侧焊缝按构造要求确定焊脚尺寸 fmin.51.04.7ht肢尖焊脚尺寸 。fmax8(2)6h肢背焊脚尺寸 。.9.t取 ，f6肢背、肢尖焊缝受力 10.732

2、4kNNk296肢背、肢尖所需焊缝计算长度 31w fef1.7m60360m0.7l hh实际焊缝长度 ，取 180mmw1f26218.lh32w fef9.44.Nl实际焊缝长度 ，取 90mmw2f73.l （2）采用三面围焊焊脚尺寸同两侧焊缝，取 f6mh求端焊缝承载力 w3e3f0.791.26047.5kNNhl此时肢背、肢尖焊缝受力 31 147.50.20.2kNNk21 1则肢背、肢尖所需焊缝计算长度为 3w1 fef5.1.8m60360m076l hh实际焊缝长度 ，取 120mm1wf 7lh32w fef.548Nl实际焊缝长度 50l肢端的实际焊缝长度 39wlm

3、（3）采用 L 形角焊缝由力的平衡 20.3219kNNk1 833fwf f.7()60hlh得到 8.6m又 f3=t固不可用 L 形围焊。3.4 试设计图 3-97 所示牛腿与柱的连接角焊缝的焊脚尺寸 。钢材为 FAQ235，焊条为 E43 型，fh牛腿承受静荷载设计值 V=250kN。r=160F=250kN15015hrh1hf20300x xy0解：查表，Q235 钢材，E43 焊条， w2f160N/m角焊缝所受外力设计值弯矩 =e250.kMF剪力 KNV试算法（1）假设 ，则焊缝的几何特性：f1mh0932+50.=104.3m6.2y（ ）3 2x21.47(9)2.71+

4、6.0571.43 5.8.5I62f 40-=1N/63.（ 9） 0f 2.9m2.7222ff()()60.137/m1. 60满足要求（2）假设 ，则焊缝的几何特性：f8h2094.+5.=04.61y（ ）3 3 2x 21.7+(91.4)20.78+6.207.8143 5085.mI 62f 429.-.1=8N/3（ ）f 27.0.78.02222ff187.5()=().170.N/m/ 6不满足要求。3.6 设计图示双盖板的拼接节点，采用 C 级普通螺栓 M24 连接，孔径 d0 = 25.5 mm，材料为 Q235AF 钢，承受轴心拉力设计值 N=1350kN。N N

5、40 04 04801 01 02 05 502801 2 3解：由附表 5 查得 ， 。bv/mfb2c05N/mf（1） 螺栓排列边距，满足0 0.3.2412dd，基本满足。5m中心距，满足。0 06.8m（2） 螺栓计算一个螺栓的抗剪承载力设计值为 22bbvv416.kN4dNnf一个螺栓的承压承载力设计值为 bbcc035.0tfmin126.k单个螺栓承载力： bmin35.N126.0kN满足强度要求（3）构件净截面强度计算两个盖板面积之和与中心板件相同，又中心板件厚度 ， 20m16t，构件构件净截面强度计算以中心板件为准。2t05/f将中心板件沿中线展开，中心板件的截面面积

6、为 。8c中心板件截面 1 的净面积为 2n10832.564.70cmAdt2N/5/64.7Nf中心板件截面 2 的净面积为 2n2085.4.0cdt3 2213.187/5N/4fA中心板件截面 3 的净面积为2n330842.59.60cmAdt3222n317.N/5/9.6Nf净截面强度基本满足要求。3.9 题设同 3.6，采用 8.8 级的 M16 高强度螺栓，连接处构件接触面经喷砂处理，试分别采用高强度螺栓摩擦型和承压型设计此连接。N N4004048010102050 502801 2 3解：（1）采用高强度螺栓摩擦型连接一个螺栓抗剪承载力设计值 bvf0.9.20.458

7、6.kNNnP连接一侧所需螺栓数为个bv13564.8不满足要求。（2）采用高强度螺栓承压型连接一个螺栓的抗剪承载力设计值 22bbevv1650.48kN44dNnfcc7.tbmin10.8k连接一侧所需螺栓数为个bin3514.N不满足要求。与题 3.6 比较，在相同螺栓个数情况下，用较大直径的普通螺栓连接还可基本满足要求，用较小直径的高强螺栓反而不能满足要求，即在进行螺栓连接设计时应当根据工程实际情况，选择合适的螺栓种类。3.11 如图所示为牛腿与柱翼缘板的连接，竖向力 V 的作用点距柱翼缘表面距离 e=200mm, 钢材为Q235，采用 8.8 级高级螺栓 M20，布置如图下图所示，

8、接触面喷砂后生赤锈，试分别按摩擦型和承压型连接计算牛腿所能承受的竖向力 V 设计值。20010 V10 507070707070解：（1）采用高强度螺栓摩擦型连接螺栓群承受剪力 V，弯矩 0.2MeV一个螺栓的承载力设计值 bt0.8.1250kNNPvf9.45.6kn采用 10 个螺栓，布置如图所示。在弯矩作用下，受拉力最大螺栓所承担的拉力为 31t22i0.10.8(47)yVVm剪力由螺栓平均分担，每个螺栓承受的剪力为 v/N受力最大螺栓应满足 tbv10.28515.6V解得： ，取74kN07k（2） 采用高强度螺栓承压型连接采用 10 个螺栓，布置如图所示。一个螺栓的承载力设计值 22bbvv01578.4kN44dNnfcc79t22bbett.6.f在弯矩作用下，受拉力最大螺栓所承担的拉力为=97.87kN3b1t t220.140.85(7)iMyVNVNm则 ，34kV剪力由螺栓平均分担，每个螺栓承受的剪力为 v/10NV受力最大螺栓应满足 2222vtbb/10.85178.497VV,取314.6k=3kN,vc/0/./.3NV kN若采用 8 个螺栓，取 满足要求。1