钢结构课后习题.doc

第三章 钢结构的连接3.1 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。解：（1）三面围焊 确定焊脚尺寸：， ， 内力分配：焊缝长度计算：，则实际焊缝长度为 ，取310mm。，则实际焊缝长度为 ，取120mm。（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取， 内力分配：， 焊缝长度计算：，则实际焊缝长度为:，取390mm。，则实际焊缝长度为:，取260mm。3.2 试求图3.81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，。 焊脚尺寸：焊缝截面的形心：则（1）内力分析：V=F， （2）焊缝截面参数计算：（3）应力计算T引起的应力：V引起的应力：（4）3.3 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。（1）内力分析：V=F=98KN， （2）焊缝截面参数计算：取焊缝截面的形心： （3）应力计算M引起的应力：V引起的应力：（4）3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝（图3.83），拼接处作用有弯矩，剪力V=374KN，钢材为Q235B钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。（1）内力分析：V=374KN， （2）焊缝截面参数计算： （3）应力计算腹板和翼缘交接处：折算应力： 不满足3.7 试设计如图3.84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。竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。，。角钢与连接板的螺栓连接；单个螺栓抗剪承载力（M20）螺栓个数 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。内力分析 ，由支托承担。单个螺栓抗拉承载力（M20，）螺栓个数 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。，。，由支托承担。3.8 按摩擦型连接高强度螺栓设计习题3.7中所要求的连接（取消承托板），且分别考虑：；，。螺栓强度级别及接触面处理方式自选。Q235钢，喷砂处理，M20，8.8级，P=125KN，=0.45， 一个螺栓承担的拉力， ， 一个螺栓的最大拉力第四章 轴心受力构件4.4 一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m，截面由2组成的肢尖向下的T形截面，问是否能承受设计值为870KN的轴心力？解：（1）强度验算查表得 的面积A=13.94cm2 ，但不超过5%，强度满足。（2）刚度验算4.7 图4.40（a）、（b）所示两种截面（焰切边缘）的截面积相等，钢材均为Q235钢。当用作长度为10m的两端铰接轴心受压柱时，是否能安全承受设计荷载3200KN。解：计算（a）图截面（1）计算参数：，（2）整体稳定验算，b类截面，查表得，b类截面，查表得，整体稳定满足。（3）局部稳定验算，局部稳定满足。计算（b）图截面（1）计算参数：，（2）整体稳定验算，b类截面，查表得，b类截面，查表得，整体稳定不满足。（3）局部稳定验算，局部稳定满足。4.8 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Q235B，截面无削弱。解： （1）初选截面：设（b类）则， 选232a，其面积，（2）验算实轴的整体稳定，b类截面，查表得，绕实轴的整体稳定满足。（3）确定柱宽 设， 取b=330mm，如下图所示。（4）验算虚轴的整体稳定，截面对虚轴的参数：130， ， ，绕虚轴的整体稳定满足。（5）缀板的设计选用缀板尺寸为-，则，取，分支线刚度缀板线刚度则横向剪力取焊脚尺寸，采用绕角焊，则焊缝计算长度为验算焊缝：，第五章5.1 一平台的梁格布置如图5.53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2.0。试选择次梁截面，钢材为Q345钢。解：1、普通工字形钢 3、验算：1）强度 2）挠度 重选I50a 3）整稳：不必计算。4）局稳：因为是型钢，不必验算。5.3解：图5.54（a）所示的简支梁，其截面为不对称工字形图5.54（b），材料为Q235B钢；梁的中点和梁端均有侧向支承；在集中荷载（未包括梁自重）F=160(设计值)的作用下，梁能否保证其整体稳定性？5.4解：设计习题5.1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