西南交大-结构设计原理钢结构的的-铁道的工程-第5次作业

1、实用标准文案、主观题（共22道小题）1. 焊缝质量控制分为哪几级？答：一、二及三级焊缝质量控制。2. 对接焊缝不需要进行强度计算的情况有哪些？答：（1）同时满足：保证焊缝质量（焊缝为一、二级） ；采用引弧板（保证焊缝的有效截面）。（2）采用 斜焊缝，且焊缝的长度方向与受力方向的夹角的正切小于等于1.5。3. 为什么要规定角焊缝焊脚尺寸最大值和最小值？答：焊脚尺寸过小，施焊时冷却速度过快而产生淬硬组织；焊脚尺寸过，会使母材形成“过 烧”现象。4. 为什么要规定侧面角焊缝的最大长度和最小长度？其值为多少？答：（1）侧焊缝长度过小，焊件局部加热严重，且起落弧应力集中相互影响。所以，规范规 定侧焊缝长

2、度不小于8hf和40mm（ 2）侧面角焊缝的长度过长，焊缝有效截面上剪应力沿其长 度方向的应力分布严重不均匀，规范规定，侧焊缝长度不超过60hf，如超过，超过部分不计算其承载力。5. 焊接残余应力对结构性能有何影响？答：焊接残余应力对钢构件的静力强度无影响；焊接残余应力对钢结构的疲劳、刚度、稳定 等其他方面都不利。6. 为什么摩擦型高强度螺栓连接时因螺栓孔对强度承载力的削弱比其他栓钉连接时小？答：因为栓孔圆心截面已通过摩擦力将部分力传递走了。7. 提高轴心受压构件整体稳定性的措施有哪些？答：（1）采用宽展的截面以增加惯性矩；（2）增加约束以减少计算长度。8. 为什么轴心受压构件的柱子曲线有多条

3、？答：因为考虑了残余应力的影响。9. 提高钢材强度等级是否能明显提高轴心受压构件的整体稳定性？为什么？答：不能明显提高。简单从整体稳定计算公式来看，似乎整体稳定与钢材强度设计值f成正比，但稳定系数0却随钢材强度等级的提高而降低。10. 宽厚比限制值的确定原则是什么？答: （ 1）等稳定原则（对“细长柱”，局部稳定临界应力不低于整体稳定临界应力）；（2）局部稳定临界应力足够大（对“粗短柱”，局部稳定临界应力不低于 0.95倍钢材屈服强度。11. 宽大截面腹板局部稳定有哪几种处理方法？答：（1）增加腹板厚度使其满足宽厚比的限制要求；（2）设置纵向加劲肋；（3）任其局部失稳。12. 双肢轴心受压构件

4、设计时，如何确定分肢之间的距离？答：根据绕虚轴与绕实轴等稳定原则确定分肢之间的距离。13.钢梁整体稳定计算时，为什么在稳定系数佻 0一6时要甲代替矶?答： 因为稳定系数是按弹性计算的当% >0.6时，说明钢梁在弹塑性阶段整' 代替。卩13. 在钢梁局部稳定中，为什么翼缘是限制宽厚比，而腹板通常是设置加劲肋？答：翼缘主要抵抗弯矩产生的应力，从提高抗弯来看，愿意增加翼缘厚度使其满足宽厚比限 制要求；对腹板，它主要抵抗剪力产生的剪应力，它一般不起控制作用，另一方面，腹板高 度对抗弯至为重要，换句话说，腹板高而薄，以增加板厚来保证其局部稳定不经济，通常是 设置加劲肋。15.下图所示一牛超

5、钢板两边用角焊缝与钢柱连接，其尺寸如图所示.钢材为Q235,三 E43焊条=160 MPa 焊脚尺寸片= l0miru假设e100 mm,试计算该连壬的最大静力苛载设计值？亠精彩文档实用标准文案(1)内力计算“焊缝所受内力有N. M=Ke=100N*'(2焊缝有效魏面参数计算朴Aw = 2x0.7hlv = 2x 0.7x 10x (220 - 2x 10) - ISOOmmFF；=2x|x07=2x|x0.7xl0x(220-2xl0)2 =933xl03mm3(3)各内力产生的应力计算"精彩文档_ AZ _ 100V _ NCFfW933xlO3 933(4计算该连接能承

6、受的最大静力荷载设计值耐 由角焊缝基本计算公式，有丄N122x933.2800 丿<160解之，得N168. 7X10=168. 7kN答:故计算该连接能承受的最大静力荷裁设计值11=168. 7kN.16.连接构造图如下图所示.两块/板用三级对接焊缝(己知/T =185N/mm 125 N ninr)与立柱焊接.B扳与A板用8个直径为d=22 rnm预拉力P=190 kN & 高强度墀栓连接，构件材料为Q235.试计算焊缝连接所能蛋受荷载设计值0 (提方 只要求计算焊缝连接的承载力设计值，螺栓连接的情况不管)亠对接焊缝所受内力4剪力片鬥弯矩丄戶250斤(2)抗弯强度确罡F*7

7、= 2xxlOx38Oa =91.45xl06 nun4*12所次和竺驴竺痢“W和亦250 > 190(3)抗剪强度确走“1 gnS-2xlQxl90x= 361xl05mni-<2r = r- W. 12 5 卫lb 91.45x10x20所以361x10K W竺竺啤型"加10* "站師答： 匸尸匸：去士二于T J卄，一:七-七r17.验算下图所示角焊缝连接的區度：已知：静力荷载作可力设计值F = 300kNY=100mm,h钢材为Q235,焊条为E43型，£ =160N/加叶答:o某轴心受压柱，设计内力W-2000kN,强轴人1：尸加（弱轴）f钢材

8、Q3费采用两块翼缘板20250 x 12和一块腹0250X10焊咸工字形截面，截面无 苴强度和刚度f 入二150）。d答：（1）截面几何特性aA =25x1.2x2 -1-25x0.8 = 80rw2*I = x (25 x 27.43 - 242 x 253) = 11345cm412I = x(1.2x253x2 + 25x 0.83) = 3126cwi4-* 1211345=11.91cm -80_ 600 11.91300625（2）强度验算“因截面无削弱，所以"Nb =A3=80x100 =250/</ = 310 (强度安全)（3）刚度验算亠2 = max（v）

9、= 504 < A = 150 （刚度通过）心19.实用标准文案一逹接构造图如下图所示。两块X板用三级对接焊缠与立柱焊接，#板与/ 为rf = 22mm预拉力卩=190 kN的摩撫型高强度嚅栓连接！摩撫系数为”=0 为Q235o试计算疇栓连接所能承受荷载设计值（提示；由于只要求计算娼 力设计值，焊缝连接的情况不管。扭矩作用下”最不利康栓的受力十（1）螺栓所受内力祕剪力V=F,扭矩厂=155斤（2）最不刊一个螺栓所受剪力计算 VN =- = 0.125F130x155F=0J30 5F+87 400冯 35X155F三(E)87 4000.062 IF 仪工X +；) = 8x352 +4

10、x(50* +1302) = 87 400*Ng = J(船尸+ (网 + 用 F = 0.296 9F（3）单个摩擦型高强度鹏栓抗剪承载力设计值£ = O.Mf/P = 0.9 x2x 0.35 x 190 = 119.7 kN* 桝 根据 Xi-得 *403.2 kN。心答：己知一工子型钢梁13鮎帆壬9氐皿二2二5m 腹板厚95皿承受静力荷 M=130kN -D,最大剪力 7=39o 0235 钢材（flSMPa, f,=125MPa）o 要求 剪强度验算。门答:（1）抗弯强度验算心M 13OX1O6W 692x10'=187.86N / mnr </ = 215

11、N/mm2（抗弯强度满足）"精彩文档_厢_ VT"bi = b(I/S)（2）抗剪强度验算“（抗剪强度満足）U3F A 1UF .i9.5x27.5x10 =34-°/fflffl=125-21.已知某楼盖次梁I40a（Q235B）,跨中承受集中静力荷载设计值尸=t60 kN,试进行各项弓 度验算*集中荷载在跨度方向的分布长度为口 = 90 mm,计算跨度！=6 m,梁自重67.6 kg圾 （已知/ =/.=125N/mm2 ） +>答:I; 一! 16.5 mm* r- 12-5 mmiw -10.5 mm J、-21 720 cm */t'St

12、=34.1 cm（1）基本数据准备事血叫 Za=-h5=9O + 5x29 = 235 mn= k2Aj； =400 2x29 = 342 vnm= Ji/2 hy =171 tnm =自重设计値孕=1.2x67.6x9.8x10 Q.795kN m-支座反力力八尸=卫=厂+丄0 =型斗丄乂0/795x6=22.4 kN-2 2 2 2跨巾弯矩aXf=K2.4x-1x0.795x62 =245.6 kN-m-J12 S2 8跨中剪力亠F=_p = 80kNt>（2）跨中抗蛮强度验算"盏：5爲；鳥产吩266Smy八2“N“.（3）支座抗剪强度验算22.344x10x10.582

13、4 x10s= 23N/mm2</；.如下图所示拉弯构件，受轴心拉力设计值ZO&kN,跨中作用一集中走 30曲（以上均为静载），构件采用2个角钢L140X90X8边相星 角钢间¥ 钢材为Q235,已知截面无削弱，不考虑自童,试验算该构件的强度和刚度。 （查双角钢T形截面特性表及截面塑性发展系数表可知* =36.08 rtf,匚= 4.50 cnii J=453 em4 zy = 3.55 cm（ 2=4.50 em, =1.05 , / =1.2 ,严2倉位；nini答:（1）基本数据准备肢背；H . = = = 162.44 cm3 片4.5肢尖 %丄=勺 =76 95 cm y2 14-45（2）内力计算跨中为控制截面*_V=200kN, J/Fl 30x3丁二丁=22.5 kN（3）强度验算肢背；N , M 亠 200xlO3 (22