大工15秋《钢结构》离线作业答案

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题目一：（必答的题目）对接焊缝衔接。

某承受轴心拉力的钢材，采纳Q235钢，宽度mmb200=，如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为kNN492=。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E型，手工焊。取V形坡口焊缝。采纳无垫板的单面施焊的对接焊缝，焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。要求：该钢板所需的厚度t。

200

NN

解：轴力作用下，钢板最小厚度应满足：

tw

wtlfN≥，三级E43焊条wtf为母材的85%，假设板厚mm16t≤，则

wtf=0.85X215=185N/mm2

不用引弧板和引出板施焊，计算长度wl=b=200mm

则t≥

mm3.13200

185104923

=??，即板厚≤mm3.13mm16t≤

明显t＞16mm亦满足，即t≥13.3mm

题目三：轴心受压柱整体稳定和局部稳定验算

验算下图所示的轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为1500NkN=，Q235B级钢

2215/fNmm=，截面绕x轴为b类截面，绕y轴为c类截面，轴心压杆稳定系数?可查下表。

λ

35

40455055?

b类0.9180.8990.8780.8560.833

c类

0.871

0.839

0.807

0.775

0.742

6000

3000

3000

y

x

N

N

AA

y

x

x

y25014

-?2508

-?25014

-?A-A

解：已知N=1500KN,对强轴mlmloyox3,6==对弱轴,2215/fNmm=

截面特性：cmicmIcmicmIcmAyyxx38.590

2604

,260425212

1

41.10909754,97542.13252258.0121908.0254.1252434232

===??=

===??+??=

=?+??=柱的长细比：

8

.5538

.5300

6.5741.10600x======

yy

yxxililλλ整体稳定验算：查表得741.0820

.0yx==ψψ，

()2

2

3

/2159.2241090741.0101500mmNfA

N

==???=ψ，不满足；

局部稳定验算：

翼缘宽厚比58.158.551.01064.814121

tb=?+==

腹板高厚比90.528.555.02525.318250

=?+==th，满足要求

题目五：角焊缝的焊脚尺寸都有哪些要求？（主要考虑焊脚的最小和最大尺寸）

（1)最大焊脚尺寸

为了避开烧穿较薄的焊件，削减焊接应力和焊接变形，且扩大热影响区，角焊缝的焊脚尺寸不宜太大。规范规定：除了直接焊接钢管结构的焊脚尺寸hf不宜大于支管壁厚的2倍之外，hf不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。

在板件边缘的角焊缝，当板件厚度t＞6mm时，hf≤t；当t＞6mm时，hf≤t-（1-2）mm。圆孔或槽孔内的角焊缝尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3。（2)最小焊脚尺寸

焊脚尺寸不宜太小，以保证焊缝的最小承载能力，并防止焊缝因冷却过快而产生裂纹。规范规定：角焊缝的焊脚尺寸hf不得小于1.5，t为较厚焊件厚度（单位：mm）；自动焊熔深大，