钢结构第三章作业答案 - 图文_0

1、钢结构第三章作业答案 - 图文 3.13如图所示梁与柱（钢材为q235b）的连接中,m=100knm,v=600kn,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算： （1）剪力v由支托焊缝承受，焊条采用 e43型，手工焊，求焊缝a的高度hf。 （2）弯矩m由普通c级螺栓承受，螺栓 直径24mm,验算螺栓是否满足要求。 解：(1)验算受剪承载力： a. 确定焊脚高度 板件边缘的角焊缝：t?20mm,hfmax?20?(12)?18mm; 普通角焊缝：tmin?min(14,20)?14mm,hfmax?1.2?14?16.8mm; 则hfmax?min(16.8,20)

2、?16.8mm; tmax?max(14,20)?20mm,hfmin?6mm; 故取hf?10mm b.he?0.7hf?0.7?10?7mm 设承受静载，支托选用q235b，则查表得角焊缝强度设计值ff?160nmm 采用三面围焊且为绕角焊： 对于水平焊缝，承受正应力，lw1?b?300mm w2n1?0.7hflw1?fffw?0.7?10?300?1.22?160?10?3?410kn; 对于竖向焊缝，承受剪应力，lw2?250mm n2?1.25v?n1?1.25?600?410?340kn; n2340?103?f?97.143nmm2?ffw?160nmm2，满足要 2?0.7h

3、flw22?0.7?10?250求。 故焊缝a的高度hf?10mm。 (2)验算抗弯承载力 y1?y2?600mm;y3?y4?500mm;y5?y6?300mm;y7?y8?200mm;y9?y10?100mm; m?niyi?y2i; my1100?103?600n1?40kn;222222?yi2?(600?500?300?200?100)查表得普通c级螺栓抗拉强度设计值ftb?170nmm2；公称直径为24mm的普通螺栓ae?353mm2 ntb?ae?ftb?353?170?10?3?60.1knn1?nbt 故抗弯承载力满足要求。 (3)验算构造要求： c级螺栓 d0?d?(11.

4、5)?24?1.5?25.5mm3d0?3?25.5?76.5?100mm故满足构造要求 综合(2),(3)该螺栓满足要求。 3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。c级螺栓m20，所用钢材q235b。若改用m20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接（摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈），其承载力有何差别？ 2?106kn;2解： v106h106nv?26.5kn;nt?26.5kn;4444v?h?150?cos45?150?（1） 验算拉剪作用 查表得普通c级螺栓ftb?170nmm2； fvb?140nmm2；q235b钢 fcb?305nmm2；公称直径为20mm的普通螺栓ae?245mm2。

5、n?nv?4ntb?ae?ftb?245?170?10?3?41.65kn222bv?d24?fvb?1?202?140?10?3?44.0kn ?nv?nt?26.5?26.5?b?b?0.876?1nn44.041.65?v?t?nv?26.5?ncb?d?t?fcb?20?16?305?10?3?97.6kn2 故，验算合格。 （2） 改用m20级的8.8级高强度螺栓摩擦型连接，查表得预拉力p?125kn，抗滑移系 数?0.30，且单剪nf?1。取标准孔k?1.0。 nvb?0.9knf?p?0.9?1.0?1?0.30?125?33.75knntb?0.8p?0.8?125?100kn

6、nvnt26.526.5?1.05?1.0nvbntb33.75100未超过5%，故验算合格。 设其承载力为f，nv?nt? 122?f?f； 42822ffnvnt21188?f?(?)=1.0，则f?142.7kn，承载bbnvnt33.75100833.75100力下降。 3.15如图所示螺栓连接采用q235b钢。c级螺栓直径d?20mm，求此连接最大能承受的 fmax值。 解：螺栓群轴心受剪，查表得公称直径为20mm的c级螺栓fvb?140nmm2 （1） 受剪承载力 双剪nv?2；n?nv?bv?d24?fvb?2?4?202?140?10?3?88.0kn （2） 承压承载力：查表

7、得q235钢，c级螺栓fcb?305nmm2 bnc?d?t?fcb?20?20?305?10?3?122kn； bnmin?min?nvb,ncb?min?88.0,122?88.0knn1?nbmin?n?88.0?13?1144kn （3） 净截面强度计算 取不利情况，对c级螺栓d0?d?11.5?20?1.5?21.5mm； q235钢极限抗拉强度fu?370nmm 21?nnnnn2?，若取薄板?；若取厚板?；故取厚板计 ln?1224lnanln?2020ln算。 an1?40?60?60?60?60?40?3d0?20?320?3?21.5?20?5110mm2an2?40?60

8、?2?60?2?60?60?40?4d0?20?370?4?21.5?20?5680mm2an32?60?2?60?2?60?2?40?5d0?20?419?5?21.5?20?6230mm22?40?60?故取an?an1?5110mm。 ?n?0.7fu,n2?0.7fuan?0.7?370?5110?10?3?1323kn an（4） 毛截面强度计算 2查表得q235钢在t?20mm时f?205nmm ?n?f,n3?a?f?320?20?205?10?3?1312kn an1?n3?n2，故取fmax?n1?1144kn。 综上，此连接能承受的最大承载力为fmax?1144kn。 3.

9、16 如上题中将c级螺栓改用m20（d?20mm）的10.9级高强度螺栓。求此连接最大能承受的fmax值。要求按摩擦型连接和承压型连接分别计算（钢板表面仅用钢丝清理浮锈）。 解：（1）摩擦型连接： 查表得预拉力p?155kn，抗滑移系数?0.30，且双剪nf?2。取标准孔k?1.0。 bnv?0.9knf?p?0.9?1.0?2?0.30?155?83.7kn n1?nvb?n?83.7?13?1088kn 净截面强度： ?1?0.51?0.7fu,n2?0.7fuan?1?0.51?0.7?370?5110?10?3?1?0.5?1171knnan13毛截面强度：n3?a?f?320?20?

10、205?10?3?1312kn ?n?n?n?n?3?n1?n2?n3，故取fmax?n1?1088kn （3） 承压型连接： 查表得fcb?470nmm2； fvb?310nmm2；且双剪nv?2；公称直径为20mm的普通螺栓ae?245mm2。 设剪切面在螺纹处： nvb?nv?ae?fvb?2?245?310?10?3?151.9kn bnc?d?t?fcb?20?20?470?10?3?188kn bnmin?min?nvb,ncb?min?151.9,188?151.9knn1?nbmin?n?151.9?13?1975kn 净截面强度： ?n?0.7fu,n2?0.7fuan?0.7?370?5110?10?3?1323kn an?3毛截面强度：n3?a?f?320?20?205?10?1312kn n3?n2?n1，故取fmax?n3?1312kn 3.17 试验算如图所示钢梁的拼接。拼接采用高强度螺栓型连接。钢材为q345钢，采用10.9级m20高强度螺栓，孔径为22mm，接触面喷砂后涂富锌漆。拼接处梁的内力为 v?650kn,m?2500kn?m（翼缘拼接可按轴心力计算，轴心力取翼缘截面面积和翼缘 内平均正应力的乘积，腹板拼接承受全部的剪力和按截面