鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)答案i

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理堂上補(bǔ)充練習(xí)2004.10【練習(xí)1】?jī)蓧K鋼板采用對(duì)接焊縫（直縫）連接。鋼板寬度L=250mm厚度t=10mm。鋼材米用Q 235，焊條 E43系列，手工焊，無(wú)引弧板，焊縫采用三級(jí)檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，ftw =185N/mm2。試求連接所能承受的最大拉力N二？解：無(wú)引弧板時(shí)，焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度lw取實(shí)際長(zhǎng)度減去2t，即250-2*10mm。根據(jù)公式Nftw移項(xiàng)得：lw t【變化】若有引弧板，問(wèn) N二？解：上題中|w取實(shí)際長(zhǎng)度250,得N =462.5kN【練習(xí)2】?jī)山孛鏋?50 x 14mm的鋼板，采用雙蓋板焊接連接，連接蓋板寬300mm長(zhǎng)度410mm中間留空10mm）,厚度8mm鋼材Q 2

2、35，手工焊，焊條為 E43, ffw=160N/mm2，靜態(tài)荷載，h 6mm。求最 大承載力N =?解：端焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：側(cè)焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：最大承載力 N =491904521472 =1013376N =1013.4kN【變化】若取消端焊縫，問(wèn)N二？解：上題中令 N3 =0 , lw1=200-2 6,得 N =N1 =505.344kN8【練習(xí)3】鋼材為Q 235，手工焊，焊條為 E43, ff =160N/mm2，靜態(tài)荷載。 雙角鋼2L125X8采用三面圍焊和節(jié)點(diǎn)板連接，hf =6mm，肢尖和肢背實(shí)際焊縫長(zhǎng)度均為250mm等邊角鋼的內(nèi)力分配系數(shù) 匕=0.7，k2 = 0.3

3、。求最大承載力N = ?解：端焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為： 肢背焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為： 根據(jù)2山2得：N =匕（2 叢）（327936 204960） =614880N =614.88kNK20.72【變化】若取消端焊縫，問(wèn)N = ?解：上題中令 N3 =0 , lwi =250-2 6，得 N=456.96kN【練習(xí)4】鋼材為Q 235，手工焊，焊條為 E43, ffw =160N/mm2，靜態(tài)荷載。已知F =120kN ,求焊腳尺寸hf -?（焊縫有繞角，焊縫長(zhǎng)度可以不減去2hf）解：設(shè)焊腳尺寸為hf，焊縫有效厚度為 he =0.7hf 將偏心力移到焊縫形心處，等效為剪力V= F及彎矩M=Fe在

4、剪力作用下： 在彎矩作用下：F代入基本公式，（2（.f）2 fW 得：可以解得：hf - 6.68mm，取 hf = 7mm。hfmin =1.5 14 =5.6mm ： hf ： hf吋=1.2 12 = 14.4mm ,可以?！咀兓可项}條件如改為已知hf =8mm，試求該連接能承受的最大荷載N二？【練習(xí)5】鋼材為Q 235，手工焊，焊條為 E43, ffw =160N/mm2，靜態(tài)荷載。已知hf =8mm,求連接能承受的最大荷載 N =?（焊縫無(wú)繞角）250解：偏心距 e 二250 -100 =25mm2彎距：M =25N可以解得：N _ 311745 N =311.75kN【變化】焊縫

5、有繞角，焊縫長(zhǎng)度可以不減去2hf ,求N = ?【練習(xí) 6】鋼板截面為 310mm 14mm蓋板截面為 310mm 10mm鋼材為 Q235, f =215N/mm2, C 級(jí)螺栓 M 20 ,孔徑 21.5mm, f； =140N/mm2, fj =305N/mm2 , 求該連接的最大承載力 N二？解：一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：一個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值：（因?yàn)?t =14mm ： 2匕=2 10= 20mm,故公式中取-t = 14）最大承載力凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算： 不滿足要求。最大承載力由凈截面強(qiáng)度控制：【變化】上題條件如改為已知N=700kN試驗(yàn)算該連接是否安全 ？求該連接的最大承載力 F

6、二？解：J = 0.45 ,預(yù)拉力 P =125kN。代入規(guī)范公式Nv Nt 1Nb Nb'2F 2F8 50.6258 100可以解得：N乞190.13kN【變化】上題條件如改為已知N=190kN,試驗(yàn)算該連【練習(xí) 7】鋼板截面為310mm 20mm蓋板截面為310mm 12mm鋼材為 Q235,f=215N/mm2 ( t蘭16 ), f =25 N / mm2 (tn 16 )。8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接M 20，孔徑22mm接觸面噴砂，卩=0.45 ,預(yù)拉力P=125kN。求該連接的最大承載力N二？解：一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：最大承載力凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算：3nt N48

7、10如0322二=(1 一0.5)(10.5)136.8N/mm =： f = 205N/mm2n An8 (3104x22)x20毛截面強(qiáng)度驗(yàn)算：【變化】上題條件如改為已知N=800kN試驗(yàn)算該連接是否安全 ？【練習(xí)8】 拉力F與4個(gè)螺栓軸線的夾角為 45°，柱翼緣厚度為24mm連接鋼板厚度2 216mm 鋼材為 Q235, f=215N/mm(t <16), f = 25 N / mm (t=16)。8.8 級(jí)高 強(qiáng)度螺栓摩擦型連接 M 20 ,孔徑22mm接觸面噴砂,斜拉力F的兩個(gè)分力為：V =N =Fsi n45°,每個(gè)螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力為：螺栓同時(shí)承受

8、的剪力和拉力，用規(guī)范相關(guān)公式求解:一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值: 一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值:接是否安全？【練習(xí)9】 鋼材為Q235,2=215N / mm(216 )。C級(jí)螺栓M 22，有效直徑為de = 19.65mm ,孔 徑 d0 =24mm , fvb =140N/mm2 , f； =305N/mm2 ,ftb =170N/mm2，求該連接的最大承載力 F =? 解：斜拉力F的兩個(gè)分力為：V = N =Fsi n45o, 每個(gè)螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力為：螺栓同時(shí)承受剪力和拉力，應(yīng)根據(jù)相關(guān)公式驗(yàn)算：及 N J NCL1一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值:個(gè)螺栓的承壓承載NV = nV

9、 巴 fV =1 3.14 22140 10- -53.2kN44力設(shè)計(jì)值：一個(gè)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值: 代入公式得：可以解得：F 209.5kN再驗(yàn)算：J2 匯 2095bNv37.03kN :：: Nb =120.78kN，可以。8【變化】上題條件如改為已知N=200kN,試驗(yàn)算該連接是否安全 ？【練習(xí)10】已知某軸心受壓實(shí)腹柱 AB, AB長(zhǎng)L=5m中點(diǎn)L/2處有側(cè)向支撐。采用三 塊鋼板焊成的工字型柱截面，翼緣尺寸為300mnX 12mm腹板尺寸為200mnX 6mm鋼材為Q235 ,解：f =215N/mm2。求最大承載力 N =?按題意得：lox =5m , loy =2.5m解題思

10、路：軸心受壓柱整體穩(wěn)定的驗(yàn)算公式為式中要由，x或'y查出Joy，其中:iy上式中:l ox .X = .，' yix-3)0X2廠IX、，lox、l°y為柱在為方便計(jì)算，單位采用2bh=+工 A a121 yAA為柱的截面積(按實(shí)計(jì)算) y方向的計(jì)算長(zhǎng)度。驗(yàn)算時(shí)將上述過(guò)程倒過(guò)來(lái)即可。截面積：ixIx慣性距:回轉(zhuǎn)半徑:長(zhǎng)細(xì)比:A = 2 30 1.220 0.6 = 84cm33,30x22.429.4x20“I x8498.56cm_ 12ox'xixb類(lèi)截面,穩(wěn)定系數(shù)：整體穩(wěn)定驗(yàn)算： 局部穩(wěn)定驗(yàn)算： 腹板的高厚比：h 20 =33.3 ：(250.5 )tw 0.6翼緣的寬厚比：12I x 8498.56“.10.06cm- A.84lox 50049.70 ： L l