水工钢结构习题

1、习题3-1解：由表3-1查得N/mm2，计算长度mm对接直焊缝的承载力为=500×20×175=1750 N/mm2 若采用斜焊缝则，由表2-4查得N/mm2对接斜焊缝的承载力为=500×20×205=2050 N/mm2 此时斜焊缝的 mm 按规范规定采用1.5:1可达到等强度要求，不必进行验算。习题3-2解：（1）计算外力对接截面承受剪力VF180 KN 弯矩M180×20036×106 Nmm （2）计算截面几何特征值bc =2900 mm2 15833167884002032416710790900 47.92×10

2、6 mm4 mm3 mm3 mm3 （3）计算内力 查表3-1得N/mm2，N/mm2，N/mm2，N/mm2N/mm2N/mm2N/mm2N/mm2N/mm2N/mm2N/mm2N/mm2N/mm2由此可见，此对接焊缝是满足强度要求的。习题3-3解：如图N400 KN，其截面由两个等肢角钢2100×10组成，节点板厚12mm。钢材为Q235-F，焊条型号E43。（1）采用两侧角焊缝 查表3-1N/mm2N侧N 400 KN N背0.7N侧0.7×400 280 KN N尖0.3N侧0.3×400 120 KN 对于肢背焊缝构造要求1.51.2 则可得肢背 6mm

3、14mm 取 mm每面肢背焊缝长度, 背mm 注意构造要求 860 即 112840且 b16t (t>12mm)或 b190mm(t12mm)即100mm取背120mm对于肢尖焊缝构造要求1.5则可得 6mm8mm 取 mm每面肢尖焊缝长度, 尖mm 注意构造要求 860即 64480且 b16t (t>12mm)或 b190mm(t12mm)即100mm取尖120mm（2）采用三面围焊缝 mmN端2×1.22×0.7×8×100×160 218.624 KN N侧N-N端 400218.624 181.376 KN N背0.7N

4、侧0.7×181.376 126.96 KN N尖0.3N侧0.3×181.376 54.41 KN 每面肢背焊缝长度背mm 取80mm注意构造要求 860即 64480 每面肢尖焊缝长度尖mm 取80mm注意构造要求 860即 64480习题3-4解：如图3-44所示 查表3-1N/mm2，斜角焊缝可以等效成端焊缝或侧焊缝（取最不利情况）此斜角焊缝只能等效为端焊缝端2×（100150-10150-10）1520 mmN端1.22×0.7×8×1520×160 830.77 KN侧4×100400 mmN侧0.7&

5、#215;8×400×160 358.40 KNNN端N侧830.77358.40 1189.17 KN查表2-6和表2-4 N/mm2 KN显然此时连接焊缝所能承受的静力轴心力设计值为1189.17 KN习题3-5解：如图3-45所示，受拉力390KN，60°，8mm， Q235钢材，E43焊条，试验算连接焊缝的强度能否满足要求。解：1)计算外力390×sin60°337.74 KN 390×cos60°195.00 KN 2）计算截面几何特征焊缝有效截面积为 2×0.7×8×（20010）2

6、128 mm2 3）计算内力 160N/mm2角焊缝有效边缘的应力 158.71 N/mm2 91.635 N/mm2 所以 159.30 N/mm2160 N/mm2 即 连接焊缝的强度能满足要求。习题3-6解：如图3-46所示，Q235钢材，E43焊条，角焊缝所能承受的最大静力荷载设计值F。（1）计算外力在偏心斜向力F作用下，角焊缝承受剪力 VFsin60o 轴向力NFcos60o 扭矩 其中：200 mm ，50 mm （2）计算截面几何特征值2×0.7×10×（10010）1260 mm2 mm4 mm4 mm4（3）计算内力 （3）计算F43.6 KN习

7、题3-7解：如图3-47所示，Q235-F钢材，受1180KN，采用M22普通螺栓拼接，类螺孔，试设计此连接。（1）计算单个螺栓的承载力设计值 查表3-3NN（2）计算所需螺栓的数目由于，故按抗剪指标计算螺栓数目 取9 且三行三列排列（3）验算钢板净截面强度 查表2-4 205N/mm2N/mm2205N/mm2此连接是合理的。习题3-8解：如例图3-7所示，当螺栓改用M22时，求P的设计值。（1）计算单个螺栓的承载力设计值 查表3-3KNKN（2）计算所需螺栓的数目由于，故按抗剪指标进行核算偏心力P的分力和对螺栓群转动中心的扭矩分别为 cm cmcm2扭矩作用下螺栓所受最大剪切力的各分力剪力作用下每个螺栓所受平均剪力的各分力 螺栓所受最大的合成剪切力 故 P90.778 KN习题3-9解：如图3-39所示，设计普通螺栓连接，Q235钢材，螺栓总数为10个，