钢结构第七章作业

可编辑可编辑精品精品可编辑精品7.9.两面侧焊的角钢连接，受沿形心线的静力荷载作用，设计值N＝600KN,角钢为2L100×63×10，连接板厚10mm,钢材为Q235,焊条为E43型，手工焊，根据构造要求和受力要求设计角焊缝.解：据题设焊脚高度为 ，采用两边侧焊，肢背、肢尖的受力为（图中为长肢相连）（2）计算肢背、肢尖所需焊缝长度为构件端部按要求做成2绕角焊，故不再加hf。分别取230mm和170mm，满足构造要求。若端部不做2绕角焊，则分别取240mm和170mm，满足构造要求。可编辑可编辑精品精品可编辑精品7.10图示三面围焊，焊脚尺寸为6mm，钢材为Q235BF，计算此连接能承受的最大拉力。解：端焊缝受力侧焊缝受力连接板只需验算中间20厚的故该连接能承受的最大拉力为904kN7.11图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kNm，钢材为Q235BF，焊条为E43系列。采用三面围焊角焊缝，试设计此角焊缝，即确定焊脚高度hf。四面围焊，焊脚高度可以改为多少。方案二的焊条是否少于方案一。解：要点：画对焊缝截面图取hf=8mm，则焊缝有效截面如下图所示可编辑可编辑精品精品可编辑精品求形心位置假设hf=7mm，计算结果与焊脚高度近似成线性比例关系则只是7mm的焊缝很少用，一般为2mm的模数假设hf=6mm，则不满足强度要求可编辑可编辑精品精品可编辑精品如果采用近似计算，查339页附表14，有形心位置取hf=8mm，则（*）为171N/mm2>160，不满足而相对精确的计算结果仅为130.4，可见两者相差较大。此时焊缝需要取为10mm。可编辑可编辑精品精品可编辑精品方案二：取hf=6mm，则焊缝有效截面如下图所示取hf=5mm，则可编辑可编辑精品精品可编辑精品用钢量比较以8与6比较，用钢量与焊脚高度平方关系成正比。62*（200*2+300*2）=3600082*（200*2+300）=44800可见四周围焊用钢量小很多。7.12图示连接中，2L100x80x10(长肢相并)通过14厚连接板和20厚的端板连接于柱的翼缘，钢材用Q235BF，焊条为E43系列，采用手工焊，所承受的静力荷载设计值为540kN。要求确定角钢和连接板之间的焊缝尺寸。取d1=d2=170mm，确定连接板和端板之间的焊缝尺寸。改取d1=150mm，d2=190mm，验算上面确定的hf是否满足要求。解：（1）取hf=8mm采用两边侧焊，肢背、肢尖的受力为（图中为长肢相连）计算肢背、肢尖所需焊缝长度为分别取220mm和130mm，满足构造要求。（2）取d1=d2=170mm，则连接板和端板之间的焊缝受拉剪作用可编辑可编辑精品精品可编辑精品（3）若取d1=150mm，d2=190mm，则连接板和端板之间的焊缝受拉剪弯共同作用可编辑可编辑精品精品可编辑精品7.13如图所示的螺栓双盖板连接，钢材为Q235，承受轴心拉力，螺栓为8.8级高强度螺栓摩擦型连接，接触面喷砂处理，螺栓直径20，孔径21.5，试计算此连接的最大承载力。解：M208.8级喷砂则P=125kN最危险截面处故该连接的承载力为670kN思考：10颗螺栓变成8颗，承载力有何变化？按说好像承载力应该降低，实际情况呢？最后该连接的承载力为688.8kN，反而有所放大，原因就是因为孔前传力吃掉了更多，而剩下的都是净截面能承受的602.7kN可编辑可编辑精品精品可编辑精品7.14图示C级螺栓的连接，钢材为Q235，已知d=20mm，de=17.65mm,d0=21.5mm，承受设计荷载P=150kN。假定支托承力，验算此连接是否安全？假定支托不承力，验算此连接是否安全？解：书242页例题7-11知（1）支托承力，则螺栓群受弯，螺栓绕最下排转，则所以满足要求如果螺栓绕支托最下部转，则结果更小，同样满足要求（2）支托不承力，则螺栓群受弯剪作用，螺栓绕最下排转，则所以安全可编辑可编辑精品精品可编辑精品7.15如图所示的连接，牛腿用连接角钢2L100X20及M22高强螺栓（10.9级）摩擦型连接和柱相连。钢材为Q345，接触面喷砂处理，承受偏心荷载P=175kN，试确定连接角钢的两肢上所需的螺栓个数。解：假定支托板不承力，否则问题更简单，螺栓群受弯绕形心转M2210.9级喷砂钢材为Q345则P=190kN双剪的先解决假设采用3颗螺栓，间距80，则所以安全对于单剪的拉剪螺栓群，假设采用8颗螺栓，间距80，则所以安全可编辑可编辑精品精品可编辑精品其实下面四颗螺栓的抗剪为85.5*4=342>175安全7.16如图所示普通螺栓连接，钢材为Q235，承受轴力600kN。螺栓直径20mm，孔径21.5mm，验算连接是否安全。解：（1）验算螺栓群强度所以螺栓安全（2）验算净截面强度所以板件也安全，整个连接安全可编辑可编辑精品精品可编辑精品7.17承受拉力的Q235钢板，尺寸为-20X400，用两块-10X400的板进行拼接，接缝每侧用12个普通螺栓连接，排列如图，试分析这一接头的危险截面在何处？其承载力为多少?解:（1）验算螺栓群强度所以按螺栓考虑其承载力为1056kN（2）验算净截面强度对拼板，最危险截面为3-3或错列截面对板件，最危险截面为1-1或错列截面所以该接头危险截面在拼板的3-3截面，承载力为按螺栓考虑的1056kN可编辑可编辑精品精品可编辑精品7.18一高强螺栓承压型连接如图，钢材为Q235，受轴拉力N=200kN，力矩M=50kNm，螺栓直径20mm，孔径21.5mm，验算连接是否安全。解：全部螺栓受剪，本题未说明是8.8级还是10.9级，不过没关系，最终是以板的承压确定的承载力。假设为8.8级则验算螺栓群强度所以螺栓安全验算板件强度所以板件不安全，故连接不安全可编辑可编辑精品精品可编辑精品7.19该题为典型的双角钢屋架节点角焊缝设计A、B均没问题，图中C画得不对，应该留空隙施加塞焊缝