重庆大学钢结构基本原理崔佳课后答案.pdf

【钢结构设计原理】作业答案和批改要点 - 课程名称：钢结构设计原理 - 题 目题 目 1 1：4-1 验算由2 63 5L 组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。轴心拉 力的设计值为 270KN，只承受静力作用，计算长度为 3m。杆端有一排直径为 20mm 的孔眼，钢材为 Q235 钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？注：计算时忽略连 接偏心和杆件自重的影响 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案：参考答案： 查型钢表2 63 5L角钢， 22 1.94,2.82,215/,6.14 2 xy icm icm fN mmAcm 确定危险截面如图 11 截面 净截面面积 2 (6.142 0.5) 210.28 n Acm 验算强度： 3 22 2 270 10 262.65/215/ 10.28 10 n N N mmfN mm A （说明截面尺寸不够） 验算长细比： 0 300 154.6350 1.94 x x l i 0 300 106.4350 2.82 y y l i 所以，刚度满足要求 需用净截面面积 3 2 270 10 12.56 215 n N Acm f 改用2 75 5L角钢， 2 2.32,3.29,7.41 2 xy icm icm Acm 此时净截面面积 22 (7.41 2 0.5) 212.8212.56 n Acmcm （满足强度要求） 0 300 129.3350 2.32 x x l i 0 300 91.18350 3.29 y y l i （满足刚度要求） 批改要点：批改要点：本题属于相对开放性题目，在验算出给定截面不满足要求好，可以自由 选择截面进行验算，只要最后计算结构满足强度要求即可。 题目题目 2 2：4-2 一块40020 的钢板用两块拼接板40012 进行拼接。螺栓孔径 为 22mm，排列如图 530 所示。钢板轴心受拉，N135KN（设计值） 。钢材为 Q235 钢，解答下列问题： （1）钢板 11 截面的强度够否？ （2）是否还需要验算 22 截面的强度？假定 N 力在 13 个螺栓中平均分配，22 截面应如何验算？ （3）拼接板的强度够否？ 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案：参考答案： （1）验算钢板 11 截面的强度： An=40232.2266.8cm 2 3 22 n N1350 10 202.1N / mmf205N / mm A6680 = （2）22 截面虽受力较小，但截面消弱较多，尚应进行验算。 An=40252.2258cm 2 3 22 n 10N / 1310 1350 10 179.1N / mmf205N / mm A13 5800 = 强度亦满足要求。 （3）验算拼接板的强度（22 截面强度肯定够，只验算 33 截面） An=401.2252.221.269.6cm 2 3 22 n N1350 10 194N / mmf215N / mm A6960 = 强度满足要求。 批改要点：批改要点：本题主要考察钢板受拉承载力的计算，考虑螺栓传力和螺栓孔的削弱对 连接钢板和拼接板的强度，在本题中要理解好题目假定“假定 N 力在 13 个螺栓中 平均分配” ，正确分析受力。此时在验算 2-2 截面的强度时，拉力应该为 10/13N， 部分学生在此处出错。 题目题目 3 3：4-3 一水平放置两端铰接的 Q345 钢做成的轴心受拉构件，长 9m，截面为由 2L90 8 组成的肢尖向下的 T 形截面。问是否能承受轴心力设计值 870KN？ 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案：参考答案：解： （1）强度验算 2L908 截面面积为 A=13.94227.88 cm2 则截面应力为 3 22 N870 10 312.1N / mmf310N / mm A2788 = 强度满足要求。 （2）刚度验算 2L908 截面最小回转半径为 i2.76cm 计算长度 L=900cm，则此轴心受拉构件的长细比为 l9000 326.1350 i27.6 = 故此构件刚度亦满足要求。 批改要点：批改要点：本题比较简单，是个基础性题目，但是要注意在验算完强度后要验算刚 度，部分学生忽略。 题目题目 4 4：4-4、某车间工作平台柱高 2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用 16 号工字 钢，试经计算解答 （1） 钢材采用 Q235 钢时，设计承载力为多少？ （2） 改用 Q354 钢时设计承载力是否显著提高？ （3） 如果轴心压力为 330KN（设计值） ，16 号工字钢能否满足要求？如不满足，从构造上采取 什么措施就能满足要求？ 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案：参考答案：解： （1）若柱采用 16 号热轧工字钢，查型钢表可得： 22 6.57,1.89,215/,26.1 xy icm icm fN mmAcm 两端铰接柱， 0 2.6lm 长细比： 0 260 39.6 6.57 x x l i 0 260 137.6 1.89 y y l i 由长细比较大值 y 查附表 4.2 得0.355 设计承载力 2 0.355 26.1 10215199.2NAfKN （2）可见由柱的整体稳定控制设计，若改用 Q345 钢， 2 310/fN mm，其余不变 y miny f 345 137.6166.7 235235 查附表 4.2 得0.257 设计承载力 2 0 . 2 5 72 6 . 1 1 03 1 02 0 7 . 9NAfK N 与 Q235 钢的设计承载力大致相当，无显著提高。 （3）若轴心压力 N=330KN199.2KN ，则 16 号热轧工字钢不能满足要求。 可从构造上采用增加侧向支承，减小长细比的措施 若在弱轴方向的跨度中点处增加侧向支承点，则 00 2.6 ,1.3 xy lm lm 计算长细比： 0 260 39.6 6.57 x x x l i 0 130 68.8 1.89 y y y l i 由 y 查附表 4.2 得0.758 3 22 2 330 10 166.8/215/ 0.758 26.1 10 N N mmfN mm A （满足要求） 批改要点：批改要点：本题的要点在于，计算出第一问的 Q235 钢材下不满足稳定承载力后， 换 成Q345钢 时 ， 在 查 表 查 稳 定 系 数 的 时 候 ， 要 记 得 修 正 ， y miny f 345 137.6166.7 235235 ，进行修正后，计算得到的稳定承载力不会提高多少，但 是如果不修正，就会提高很大，造成概念性错误。 题目题目 5：4-5 设某工业平台柱承受轴心压力 5000KN（设计值） ，柱高 8m，两端铰接。要求设计一 H 型钢或焊接工字形截面柱 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案：参考答案：由于热轧 H 型钢可以选用宽翼缘的形式，截面宽度较大，因此长细比的假设可适当 减小，假设60。对宽翼缘 H 型钢，因 b/h0.8，所以不论对 x 轴或 y 轴都属于 b 类截面，当 60 时，由附表 4.2 查得0.807，所需截面几何量为： 3 2 2 N5000 10 A288.2cm f0.807215 10 ox x l800 i13.3cm 60 oy y l 800 i13.3cm 60 由附表 7.2 中试选 HW4284072035，A=361.4cm2， x i18.2cm， y i10.4cm。 因截面无孔眼削弱，可不验算强度。又因为热轧型钢，亦可不验算局部稳定，只需进行整 体稳定和刚度验算。 ox x x l800 44150 i18.2 oy y y l 800 76.9150 i10.4 因对 x 轴和 y 轴值均属 b 类，故由长细比的较大值 y 76.9查表得0.7077。 3 22 2 N5000 10 195.5N / mmf205N / mm A0.7077361.4 10 批改要点：批改要点：本题输入设计类题目，相对灵活，在选择截面时方法较多，如果选择热 轧型钢则计算较为简单，如果选择焊接截面，则需要计算组成板件的局部稳定，这 是大部分学生容易遗漏的。 题目题目 6:6:4-7 设计由两槽钢组成的缀板柱，柱长 7.5m,两端铰接，设计轴心压力为 1500kN,钢材为 Q235-B,截面无削弱。 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案：参考答案： ：柱的计算长度为mll yx 5 . 7 00 。 按实轴的整体稳定选择柱的截面 假设70 y ，查相关表得751. 0 y ，需要的截面面积为： 22 3 9 .929 .9289 215751. 0 101500 cmmm f N A y 选用a322， 2 97cmA ，12.44 y icm 验算整体稳定性： 1503 .60 44.12 750 0 y y y i l 查得：805. 0 y 22 2 3 215192 1097805. 0 101500 mmNfmmN A N y 批改要点批改要点：本题由于没有给出缀板间距，只可以验算绕实轴稳定，较为简单 （页面不够请敷页） 助教（签名） ： 时间： 主讲教师（签名） ： 时间： 作业答案和批改要点 （第 2 次作业） - 课程名称：钢结构设计原理 主讲教师：罗明德 助教：李志富 - 题目题目 1 1：5-3 一平台的梁格布置如图 6.49 所示，铺板为预制钢筋混凝土板，焊于次 梁上。设平 台恒荷载 的标准值（ 不包括梁 自重）为2.0kN/。 活荷载的标 准值为 20kN/。试选择次梁截面，钢材为 Q345 钢。 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案参考答案：由于铺板为预制钢筋混凝土板，且焊于次梁上，故不必计算该次梁的整体稳定。 考虑次梁采用 H 型钢，假设梁自重为 0.5kN/m，则次梁承受线荷载标准值为： q qk=(2.03+0.5)+203=6.5+60=66.5 kN/m=66.5N/mm 荷载设计值为（按可变荷载效应控制组合，同时考虑到平台活荷载大于 4.0 kN/，故恒荷载分项 系数取为 1.2，活荷载分项系数取为 1.3） ： q q1.2(2.03+0.5)+1.3(203)=85.8 KN/m 假设次梁简支于主梁上，则跨中最大弯矩设计值为： x M= 8 1 2 ql= 8 1 85.8 2 6=386.1mKN 1、 截面选择 根据抗弯强度选择截面，需要的截面模量为： nx W f M x x 31005. 1 101 .386 6 3 101186 3 mm 3 1186cm 选用 HN400200813,其几何特征为： x I 4 23700cm， x W 3 1190cm，自重：66 kg/m=0.66 kN/m，稍大于假设自重。 2、 截面验算： 抗弯强度：跨中截面无孔眼削弱，此 x W大于需要的 3 1186cm，梁的抗弯强度已足够。 抗剪强度：由于型钢梁腹板较厚，一般不必验算抗剪强度。 局部承压强度：考虑将次梁连接于主梁加劲肋上，故不必验算次梁支座处的局部承压强 度； 局部稳定：型钢梁翼缘和腹板厚度较大,不必验算； 验算挠度： 在全部荷载标准值作用下： q qk=(2.03+0.66)+203=6.66+60=66.66 kN/m=66.66N/mm 250 1 260 1 10237001006. 2 600066.66 384 5 384 5 45 33 lEI lq l T x kT 在可变荷载标准值作用下： 300 1 289 1 66.66 320 260 1 ll QQ 故需要重新选取截面为 HN446199812 其截面特性： x I 4 29000cm， x W 3 1300cm,自重：66.7 kg/m=0.667 kN/m, 此处只需重新验算挠度： 在全部荷载标准值作用下： q qk=(2.03+0.667)+203=6.667+60=66.667 kN/m=66.7N/mm 250 1 319 1 10290001006. 2 60007 .66 384 5 384 5 45 33 lEI lq l T x kT 在可变荷载标准值作用下： 300 1 354 1 667.66 320 319 1 ll QQ 满足要求。 批改要点：批改要点：本题是受弯构件的应用类题目，首先要从估计荷载，然后初选截面进行 验算，如果不满足在重新选择截面验算。在整体稳定计算上，要考虑刚性铺板的影 响，截面选择要满足强度和刚度的要求。 题目题目 2 2：5-4 选择一悬挂电动葫芦的简支轨道梁的截面。跨度为 6m；电动葫芦的自重为 6kN，起 重能力为 30kN（均为标准值） 。钢材用 Q235-B 钢。 注：悬吊重和葫芦自重可以作为集中荷载考虑。另外，考虑葫芦轮子对轨道梁下翼缘的磨损， 梁截面模量和惯性矩应乘以折减系数 0.9。 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案参考答案：假设梁自重为 0.6kN/m，该梁承受的荷载标准值为： 集中力：Qk=6+30=36 kN 均布荷载：qk= 0.6 kN/m 荷载设计值为： 集中力：Q=1.2x6+1.4x30=49.2 kN 均布荷载： q=1.2 x 0.6=0.72 kN/m 当集中荷载在跨中时为荷载的最不利位置，此时跨中最大弯矩设计值为： M X= 4 1 Ql+ 8 1 ql 2= 77.04kNm 1) 、截面选择 根据整体稳定选择梁截面，考虑采用普通工字钢，假定需要的截面在 I22I40 之间，查附表 3.2，可得： 6 . 007. 1 b ，用 b 代替 b , 806. 0 07. 1 282. 0 07. 1 282. 0 07. 1 b b 则需要的截面模量为（考虑葫芦轮子对轨道梁下翼缘的磨损系数 0.9） ： f W b x x 9 . 0 M = 215806. 09 . 0 1077.04 6 =493969.6 3 mm=494 3 cm 选择普通工字钢 I28a。其截面参数如下： I x =7115 4 cm，W x=508 3 cm，自重为 43.5kg/m=0.435kN/m 。 2） 、截面验算 a) 抗弯强度：跨中截面无孔眼削弱，不必验算； b) 抗剪强度：由于型钢梁腹板较厚，一般也不必验算； c) 局部稳定：型钢梁翼缘和腹板厚度较大,不必验算； d) 整体稳定验算：所选截面 W x大于需要值 494 3 cm，且其自重小于假设梁自重，故整体稳 定已满足要求。 e) 挠度验算 400 1 115 1 107115206000384 60006 . 05 10711520600048 600036000 384 5 48 3 4 232 x k x kT EI lq EI lQ l v 所以满足设计要求。 批改要点批改要点：本题计算时要考虑题目中要求，模量等进行折减，在荷载计算时，电动 葫芦自重可以考虑为恒载，起重物重可以考虑为活载，组合后进行截面设计。 题目题目 3 3：5 5- -5 5，图 6.50（a）所示的简支梁，其截面为不对称工字形图 6.50（b），材料为 Q235-B 钢；梁的中点和两端均有侧向支承；在集中荷载（未包括梁自重）F160kN（设计值）的作用下， 梁能否保证其整体稳定性？ 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案参考答案：梁的受压翼缘自由长度 l1与其宽度 b1之比为：20 300 6000 1 1 b l y f 235 16=16，故需 要验算梁的整体稳定。 由附表 3.1（b）加强受压翼缘的单轴对称工字形截面确定焊接工字形截面简支梁的整体稳定系 数 b ： y b y xy bb fh t W Ah235 4 . 4 1 4320 2 1 2 由于跨度中点有一个侧向支承点，且作用有集中荷载，故75. 1 b ， 2 1040010100880010300mmA, h=820mm, 73 1 1025. 230010 12 1 I, 53 2 1033. 810010 12 1 I, 964. 0 1033. 81025. 2 1025. 2 57 7 21 1 II I b , 742. 01964. 028 . 0128 . 0 bb mmy9 .487 10400 5074000 10100880010300 510100410880081510300 , 32323 10100 12 1 1 .3271030010300 12 1 4009 .47788008008 12 1 ）（ x I 2 9 .48210100 48 1034. 9mm 333 8800 12 1 10010 12 1 30010 12 1 y I 47 1034. 2mm mm A I i y y 4 .47 10400 1034. 2 7 ， 6 .126 4 .47 6000 1 y y i l 36 8 1 1091. 1 9 .487 1034. 9 mm y I W x x y b y xy bb fh t W Ah235 4 . 4 1 4320 2 1 2 235 235 742. 0 8204 . 4 106 .126 1 1091. 1 82010400 6 .126 4320 75. 1 2 62 6 . 0795. 3802. 1106. 2 996. 0 795. 3 282. 0 07. 1 282. 0 07. 1 b b ， 焊接工字形梁的自重设计值： mkNg/98. 0 1000 10 785010104002 . 1 6 ， 梁跨中最大弯矩为： mkNMx/64.4971298. 0 8 1 12160 4 1 2 验算整体稳定： 22 6 6 /215/6 .261 1091. 1996. 0 1064.497 mmNfmmN W M xb x ， 故该梁的整体稳定性不满足要求。 批改要点：批改要点：本题首先要计算该梁是否要进行整体稳定验算，然后在计算梁的整体稳 定系数时要考虑修正，此外对于不对称截面，截面特性参数计算也较为繁琐。 题目题目 4 4 5-6 设计习题 5-3 的中间主梁（焊接组合梁） ，包括选择截面，计算翼缘焊缝，确定腹板 加劲肋的间距。钢材为 Q345 钢，E50 型焊条（手工焊） 。 参考答案和批改要点：参考答案和批改要点： 参考答案参考答案：根据经验假设此梁自重标准值为 5kN/m，设计值为 1.2x5 = 6kN/m； 考虑 6.1 题中次梁截面选择 HN446199812，可得由次梁传递给主梁的荷载为： kNFk2 .40067 .66， kNF0 .51660 .8663203 . 1667. 030 . 22 . 1 支座处最大剪力为：kNglFV0 .1344186 2 1 0 .5165 . 2 2 1 2 5 max 跨中最大弯矩： MX = 1344x9 516x（6+3）1/2x6x9 2=7209kNM； 采用焊接组合梁，估计翼缘板厚度 ,16mmtf 故钢材强度设计值取 f=295N/mm 2。 （1）试选截面 按刚度条件，梁最小高度为 mm V lf h T 158518000400 1034. 1 295 1034. 1 6 2 6 min ； 梁的经济高度： 3 6 23274 29505. 1 102097 cm f M W x x mmWh xs 2 .7691)1027423(22 4 . 034 . 0 取梁的腹板高度：mmhhw1800 0 ； 按抗剪强度求腹板厚度： 0 . 5 1801800 101344 2 . 12 . 1 3 max vw w fh V tmm 按经验公式求腹板厚度： mm h t w w 1 .12 5 . 3 1800 5 . 3 考虑腹板屈曲后强度，取腹板厚度 w t10mm ； 每个翼缘所需截面积： 2 3 9930 6 180010 1800 1023274 6 mm ht h W A ww w x f ； 翼缘宽度： 3 5 hh bf1800/51800/3 = 360 600mm 取bf = 450mm ； 翼缘厚度： mm b A t f f f 1 .22 450 9930 取 f t25mm； 翼缘板外伸宽度与厚度之比： 7 .10/235138 . 8 25 220 1 y f t b ，满足局部稳定要求； 此组合梁跨度并不是很大，为施工方便，不沿梁长度改变截面。 （2）强度验算 梁的截面几何常数（如图 1） ： 433 23595941804418545 12 1 cmIx 3 25509/2cmhIW xx ,A=405 cm 2 ， 3 14316450109005 .91225450cmS 梁自重：gk = 3.2kN/m，考虑腹板加劲肋等增加 的重量，原假设梁自重 5kN/m 稍大。 验算抗弯强度： 22 3 6 /295/1 .269 102550905. 1 102097 mmNfmmN W M nxx x 验算抗剪强度： 223 4 3 max /180/5 .811014316 10102359594 103441 mmNfmmN tI SV v wx 主梁的支承处以及支承次梁处均配置支承加劲肋，不必验算局部承压强度。 （3）梁整体稳定验算 次 梁 可 以 视为 主 梁受压 翼 缘 的 侧向 支 承，主 梁 受 压 翼缘 自 由长度 与 宽 度 之比 2 .13345/235167 . 6450/3000/ 11 bl,故不需验算主梁的整体稳定性。 （4）刚度验算 全部荷载标准值作用时： Rk=5/2 Fk+1/2x5x18=2.5x400.2+5x9=1045.5kN mkNMk2 .560595 2 1 362 .40095 .1045 2 图 400 1 482 1 10235959420600010 18000102 .0565 10 4 6 L V EI LM L V T X KT ; 可变荷载标准值作用时: Rk 可变=2.5x（20x3）x 6=900 kN Mk 可变=900x9-360x(6+3)=4860 kNm 6 4 4860 101800011 1010 206000 2359594 10556500 TKT X VM LV LEIL ； 故刚度满足要求。 批批改要点：改要点：本题是一个比较系统的设计题目，解题思路比较简单。在加劲肋验算时， 要分区隔考虑。 （页面不够请敷页） 助教（签名） ： 时间： 主讲教师（签名） ： 时间 作业答案和批改要点 （第 3 次作业） - 课程名称：钢结构设计原理 主讲教师： 罗明德 助教：李志富 - 题目 1： 6-1 有一两端铰接长度为 4m 的偏心受压柱，用 Q235 的 HN400x200x8x13 做成，压力的设计值为 490KN，两端偏心距相同，皆为 20cm。试验算其承载力。 参考答案: 解： （1）截面的几何特性 A = 84.12 cm 2 I X = 23700cm 4 I y = 1740cm 4 ix = 16.8cm iy = 4.54cm wx = 1190cm 3 (2) 验算强度 N= 490kN M= N x e0 =490x0.2=98kNm An N + X Mx r Wnx = 3 2 490 10 84.12 10 + 6 3 98 10 1.05 1190 10 = 58.25+78.43=136.68N/mm 2 f = 215 N/mm2 N=2 不符合要求。 同理试算：n =4, y = 1000 5 2.69 =74.3 = 150 查附表 4.2（b 类截面） ，y = 0.724 b = 1.07 - 2 y 44000235 y f = 1.07- 2 74.3 44000 =0.945 所计算中间段有端弯矩和横向荷载作用，但使构件段产生同向曲率 故取 tx =1.0 , 另=1.0 yA N + b1 txx x M W = 3 650 10 0.724 7640 + 6 3 1.0 78 10 1.0 0.945 878 10 =211.57N/ mm 2 f = 215 N/mm2 可见，为保证构件在弯矩作用平面外的稳定需要设置 4 个侧向中间支承点 批改要点：本题为由已知截面进行验算，题目不复杂，大部分学生完成较好。 （页面不够请敷页） 助教（签名） ： 时间： 主讲教师（签名） ： 时间： 作业答案和批改要点 （第 4 次作业） - 课程名称：钢结构设计原理 主讲教师： 罗明德 助教：李志富 - 题目 1： 7-1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图 3.80） 。钢材为 Q235B，焊条为 E43 型，手工焊，轴 心力 N=1000KN（设计值） ，分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 参考答案： 解： （1）三面围焊 2 160/ w f fN mm 1 2 3 2 1 3 确定焊脚尺寸： ,maxmin 1.21.2 1012 f htmm， ,minmin 1.51.5 125.2 f htmm， 8 f hmm 内力分配： 3 0.71.22 2 0.7 8 125 160273280273.28 w fff Nhb fNKN 3 22 1273.28 1000196.69 232 N NNKN 3 11 2273.28 1000530.03 232 N NNKN 焊缝长度计算： 1 1 530.03 296 0.72 0.7 8 160 w w ff N lmm hf ， 则实际焊缝长度为 1 296 83046060 8480 wf lmmhmm ，取 310mm。 2 2 196.69 110 0.72 0.7 8 160 w w ff N lmm hf ， 则实际焊缝长度为 2 110 81186060 8480 wf lmmhmm ，取 120mm。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取 1 8 f hmm， 2 6 f hmm 内力分配： 22 1 1000333 3 NNKN， 11 2 1000667 3 NNKN 焊缝长度计算： 1 1 667 372 0.72 0.7 8 160 w w ff N lmm hf ， 则实际焊缝长度为: mmhmml fw 4808606038828372 1 ，取 390mm。 2 2 333 248 0.72 0.7 6 160 w w ff N lmm hf ， 则实际焊缝长度为: mmhmml fw 4808606026026248 1 ，取 260mm。 批改要点： 本题为基础题目，教材上有类似例题，大部分学生做的很好，也有一部分人忽略了 两面侧焊时，有起灭弧坑，所以实际焊缝长度应该为计算长度加上两个焊脚尺寸。 题目 2： 7-2 试求图所示连接的最大设计荷载。钢材为 Q235B，焊条为 E43 型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸 8 f hmm， 1 30ecm。 焊脚尺寸：8 f hmm 参考答案： 焊缝截面的形心： 0 205 205 5.62 2 45.6 511.2 5.62 205 5.6 xmm 则 2 5.6 20545.6162.2 2 emm （1）内力分析：V=F， 12 ()(300 162.2)462.2TFeeFF （2）焊缝截面参数计算： 3284 1 5.6 511.22 205 5.6 (2502.8)2.09 10 12 X Imm 2274 205 5.6 511.2 45.62 205 5.6 (162.2)1.41 10 2 y Imm 84 2.231 10 pxy IIImm 2 511.2 5.62 205 5.65158.72 e w h lmm （3）应力计算 T 引起的应力： 4 8 462.2255.6 5.295 10 2.231 10 P y Tx T r F F I 4 8 462.2166.2 3.360 10 2.231 10 P x Ty T rF F I V 引起的应力： 4 1.938 10 5158.72 Vy e w VF F h l （4） 4242 3.360 1.938 (5.295 10)() 10160 1.22 FF 4 28.04 18.86 10160F 4 6.85 10160F 233577233.58FNKN 批改要点： 本题为由焊缝尺寸验算荷载，计算比较简单，不同学生分别考虑荷载为动荷载和静 荷载两种情况，所以计算出的结果有一定差异。 题目 3： 7-3 试设计如图 3.82 所示牛腿与柱的连接角焊缝、。钢材为 Q235B，焊条为 E43 型，手工 焊。 参考答案： （1）内力分析：V=F=98KN， 980.1211.76MF eKN m （2）焊缝截面参数计算：取10 f hmm 焊缝截面的形心： 1 193 150 7 3.52 69 7 (7 123.5)2 193 7 (7 127) 2 75.5 150 72 69 72 193 7 ymm 2 7 127 19375.5143.5ymm 2 223 74 1193 150 7 (75.53.5)2 69 7 (75.57 123.5)7 193193 7143.5 122 2.25 10 X I mm （3）应力计算 M 引起的应力： 6 2 2 ,max 7 11.76 10143.5 74.96/ 2.25 10 f x M y N mm I V 引起的应力： 3 2 98 10 36.27/ 2 7 193 f e w V N mm h l （4） 2222 74.96 ()36.2771.35/160/ 1.22 w f N mmfN mm 批改要点： 本题为开放性设计类题目，所以不同学生采用的焊脚尺寸不一样，所以计算结果有 差异，只要满足强度要求即可。 题目 4： 7-7 试设计如图所示：构件钢材为 Q235B，螺栓为粗制螺栓。 角钢与连接板的螺栓连接； 竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。 12 170ddmm。 竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。 1 150dmm， 2 190dmm。 参考答案： 角钢与连接板的螺栓连接； 单个螺栓抗剪承载力（M20） 22 20 214087.9 44 bb vvv d NnfKN min 20 14 30585.4 bb tc NdtfKN min min,85.4 bbb vc NNNKN 螺栓个数 m i n 350 4.1 85.4 b N n N 个，取 5 个螺栓，按规范规定间距排列（图省略） 。 竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。 12 170ddmm。 内力分析 22 350247.5 22 x NNNKN 22 350247.5 22 y VNNKN，由支托承担。 单个螺栓抗拉承载力（M20， 2 2.45 e Acm） 245 17041.65 bb tet NAfKN 螺栓个数 247.5 5.9 41.65 b t N n N 个，取 6 个螺栓，排 2 排，按规范规定间距排列（图省略） 。 竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。 1 150dmm， 2 190dmm。 22 350247.5 22 x NNNKN， 247.5 0.0204.95 x MNeKN m 22 350247.5 22 y VNNKN，由支托承担。 36 1 1 222 247.5 104.95 10120 40.2241.65 84 (12040 ) b t i M yN NKNNKN ny 批改要点： 题目为螺栓连接设计类题目，需要考虑的是偏心对螺栓群的拉力。 （页面不够请敷页） 助教（签名）