钢结构-刘小渝、肖光宏-习题

1、精品钢结构的连接习题参考答案E43型，用引1 .已知A3F钢板截面500mm 20mm 用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条 弧板，按川级焊缝质量检验，试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。解：查附表1.2得：*185N mm2则钢板的最大承载力为：N bt/t500 20 185 101850KNwelcome2 .焊接工字形截面梁，设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用荷载设计值：弯矩M 1122KN mm,剪力V 374KN ,钢材为Q235B焊条为E43型，半自动焊，川级检验标准，试验算该焊缝的强度。解：查附表1.2得：tfw 185N mm 2fW125N mm20截面的几何特性计算如下惯性矩

2、：± 8100032 12132280 143280 14 507 212268206 10 4mm4翼缘面积矩:Sx1 280 14 50741987440mm则翼缘顶最大正应力为1122 103 1028268206 104 20.215 N mm 2ftw 185N. mm 2满足要求。腹板高度中部最大剪应力VSx 374 1031987440500 8 -2xfw268206 10 48-2.07N mm 2fV 125N mm 2满足要求。上翼缘和腹板交接处的正应力-000.215 5000.208N mm 2-07507注驾8黑箸0 34-N mm2上翼缘和腹板交接处的剪

3、应力折算应力：.0.208 21 2 23 34.64 260.00 N mm 21.1fJ 203.5 N mm 2满足要求。3.试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235B，焊条E43型，手工焊，1w1219.53cm考虑焊口影响采用轴心拉力设计值N 500KN （静力荷载）。采用侧焊缝；采用三面围焊。2解：查附表1.2得：ff 160Nmm采用两边侧焊缝因采用等肢角钢，则肢背和肢尖所分担的内力分别为：Ni 0.7N0.7 500 350KNN20.3Nh f 1肢背焊缝厚度取f1N13501032 0.7hf1 ffw2 0.7 0.8 160 10 21 21cmw1；;

4、肢尖焊缝厚度取6mm需人要w2N22 O.7hf2ffw150 1032 0.7 0.6 160 10 211.16cm考虑焊口影响采用lw2 13cm采用三面围焊缝假设焊缝厚度一律取hf 6mmNs 2 1.22 0.7h N3ffw2 1.22 0.7 690 160 148KNN3148N10.7N335022276KN N 20.3N50 148 76KN2每面肢背焊缝长度：N1w12 0.7hf ffw276 10 32 0.7 0.6 160 10 220.54cm,取 25cm每面肢尖焊缝长度N276 103w22 0.7hf 2 0.7 0.6 160 10 25.65cm,取

5、 10cm4 .如图所示焊接连接，采用三面围焊，承受的轴心拉力设计值N 1000KN。钢材为Q235R焊条为E43型，试验算此连接焊缝是否满足要求。2卸！耳 220解：查附表1.2得:160N mm2正面焊缝承受的力N13/】 f 2 0.7 8 200 1.22 160 10 437KN则侧面焊缝承受的力为N2 N N11000 437 563KN满足要求。4hel w2563 1034 0.7 8 2205.试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。114.25N mm 2 f 7160 N mm 2已知N 390KN （设计值），与缝之间的夹角60,钢材为A3,手工焊、焊条 E43型

6、Nx N sinNy N cosTasiniNxN sinfAw2 0.7 h flwNy39012 0.73901丽78 N mm 243cos/608 300l°童fIAw2 0.7 h flw20.7|60 200解：查附表1.2得:ffW 160N mm 2150.781.22满足要求。87.05 N mm 287.05 2151.17 N mm 2 ffw160 N mmQ235B,焊条E43型，手6.试设计如图所示牛腿与柱的连接角焊缝，。钢材为V 98KNM Fe 98 120 11760KN mm故翼缘焊缝多承受的水平力为M 1176057.09KNh 206设号焊缝只

7、承受剪力v,取8mm故号焊缝的强度为：_Vf 2helw98 1032 0.7 8 20043.75N2mm160N mm 2满足要求。设水平力H由号焊缝和号焊缝共同承担设号焊缝长度为150mm取hf2 6mm故号焊缝的强度为f上helw2 2 0.7 657.09 103150 2 1223.60N.mm 2160 N mm 2满足要求。7 .试求如图所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235R焊条E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸 hf 8mm, G 30cm精品1.22welcomeTxTy解：查附表1.2得：f在偏心力F作用下,Aw 2 0.7hf围焊缝有效截面形心2 0.7 0.8w216

8、0N mm牛腿和柱搭接连接角围焊缝承受剪力V=F和扭矩T=Fe的共同作lw 2 0.7 0.850 2 20.5 1100.8cm 2 100.8 10 2mm2o距竖焊缝距离：x0.7 0.82 20 50两个围焊缝截面对形心的极惯性矩lx 2则1P22450.4Ip4.44cmlxly.0.7 0.8 50120.7 0.8 2050lx ly围焊缝最大应力点FeymaxIpVyFex maxII vy Ty120.7 0.8200.7Aw120.739668 2848A处各应力分量：F2100.8 1020.5 30 4.440.70.80.7120.8 200.8 5042516cm0

9、.000099 F42516 10F 20.5 30 4.442Tx204.4420.8 20 色24.442848cm439668cm 4502102 220 4.4442516 10 42100.00027 F0.00017F精品2000099F 0 00017F0.00027F 2160 Amm 2welcome1.220.00035F 160 N. mm则得 F 458989N458.989KN8 .如图所示两块钢板截面为18 400 ,钢材A3F ,承受轴心力设计值N 1180KN用M22普通螺栓拼接，1类螺孔，试设计此连接。解：查附表1.3得：螺栓fv170 N mC3 400 N

10、 mm 2查附表1.1得:f 205 N mm2o每个螺栓抗剪和承压承载力设计值分别为Nb-fb22- 170 129.3KNvV A410Nb dtfcb2.21.8 400,158.4KNb取 Nmin129.3KN型9.1129.3取10个Nn b 一故 N min拼接板每侧采用10个螺栓，排列如图所示。验算钢板净截面强度N1180 103A、 400 18 4 22 18210N mm 2205N mm 2但应力在5%范围内，认为满足要求。9.如图所示的普通螺栓连接，材料为Q235钢，采用螺栓直径 20mm承受的荷载设计 值V 240KN 。试按下列条件验算此连接是否安全:1）假定支托

11、不承受剪力；2）假定支托 承受剪力。解：查附表1.3得：螺栓fvb 140N/mm 2 ftb 170N/mm 2 fcb 305 N mm 21 ）假定支托只起安装作用，不承受剪力，螺栓同时承受拉力和剪力。设螺栓群绕最下一排螺栓旋转。查表得AM20螺栓e2.448cm每个螺栓的抗剪和承压的承载力设计值分别为:Nvb n4dtfcb2.02.021140 KN101.8 305 ± 109.8KN1043.98b tAeft1E|2O2? 448 170 - 4623弯矩作用下螺栓所受的最大拉力NtMyi2 y2240 0.11 10 2 3021 02 202 30228.29 K

12、NNtb 41.62KN剪力作用下每个螺栓所受的平均剪力NvV 240 30KNn 8N：KN109.8剪力和拉力共同作用下NvNbv2N30 2Ntb 43.982829 241.620.9631可靠2）假定剪力由支托承担，螺栓只承受弯矩作用。28.29KNbNt 41.62KN240 0.11 10 2 302 102202 302支托和柱翼缘的连接角焊缝计算hf 10mm采用,（偏于安全地略去端焊缝强度提132.24 N mm 2160 N mm 2满足要求。高系数1.22 ),1.35V 1.35 240 10 3he lw 0.7 10180 5 210 ?某双盖板高强度螺栓摩擦型连接如图所示。构件材料为Q345钢，螺栓采用 M20 ,强度等级为8.8级，接触面喷砂处理。试确定此连接所能承受的最大拉力No解：查附表1.1得：f 295N mm查表 3-9 和 3-10 得：，P 125KN ,。.5。一个螺栓的抗剪承载力:Nv .9nf P 0.9 2 0.50 125 112 5KN,N nN » 10 112.5112.5KN+ + + + + ；!+