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文档简介
1、.第3章 钢结构的连接12. 如图3-57所示的对接焊缝,钢材为Q235,焊条为E43型,采用焊条电弧焊,焊缝质量为三级,施焊时加引弧板和引出板。已知,试求此连接能承受的最大荷载。解:因有引弧板和引出板,故焊缝计算长度lw=500mm,则焊缝正应力应满足:其中,故有,故此连接能承受的最大荷载为F=505.86kN。13. 图3-58所示为角钢214010构件的节点角焊鏠连接,构件重心至角钢肢背距离e1=38.2mm,钢材为Q235BF,采用手工焊,焊条为E43型,ffw=160N/mm2,构件承受静力荷载产生的轴心拉力设计值为N=1100kN,若采用三面围焊,试设计此焊缝连接。解:正面角焊缝且
2、故可取hf=8mm,此时焊缝的计算长度正面焊缝的作用:则由平衡条件得:所以它们的焊缝长度为,取370mm, ,取95mm。17. 如图3-61所示的焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝,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。解:(1)确定焊缝计算截面的几何特征x轴惯性矩:中性轴以上截面静矩:单个翼缘截面静矩:S1=28014507=1987440mm3(2)验算焊缝强度焊缝最大拉应力(翼缘腹板交接处):查表知,ftw=185N/mm2209.2N/mm2,所以焊缝强度不满足要求。19. 按高强度螺栓摩擦型连接和
3、承压型连接设计习题18中的钢板的拼接,采用8.8级M20(d0=21.5mm)的高强度螺栓,接触面采用喷吵处理。(1) 确定连接盖板的截面尺寸。(2) 计算需要的螺栓数目并确定如何布置。(3) 验算被连接钢板的强度。解:(1)摩擦型设计查表得每个8.8级的M20高强度螺栓的预拉力P=125kN,对于Q235钢材接触面做喷砂处理时=0.45。单个螺栓的承载力设计值:所需螺栓数:(2)承压型设计查表知,。单个螺栓的承载力设计值:所需螺栓数:螺栓排列图如下所示验算被连接钢板的强度a. 承压型设计查表可知,当满足要求。b. 摩擦型设计净截面强度验算:满足要求;毛截面强度验算:满足要求。20. 如图3-
4、62所示的连接节点,斜杆承受轴心拉力设计值F=300kN,端板与柱翼缘采用10个8.8级摩擦型高强度螺栓连接,抗滑移系数,求最小螺栓直径。解:把力化简至中心点,如右图所示,螺栓群承受拉力、弯矩和剪力的共同作用,单个螺栓的最大拉力:由,得。连接的受剪承载力设计值应按下式计算:按比例关系可求得: Nt2=34.3kN, Nt3=24.0kN Nt4=15.7kN, Nt5=3.4kN故有Nti=44.6+34.3+24+15.7+3.42=240kN则受剪承载设计值:化简得。综上,查表可知最小螺栓直径为M20,此时P=125kN,满足题意。21. 验算图3-63所示的高强度螺栓摩擦型连接,钢材为Q
5、235,螺栓为10.9级M20,连接接触面采用喷吵处理。解:查表得抗滑移系数为,预应力P=155kN。单个螺栓的最大拉力:连接的受剪承载力设计值应按下式计算:按比例关系可求得:Nt2=35kN, Nt3=5kN故有则受剪承载设计值:综上,连接满足要求。第4章 轴心受力构件6. 图4-25所示两种截面,板件均为焰切边缘,面积相等,钢材均为Q235。当用作长度为10m的两端铰接的轴心受压柱时,试计算设计承载力各是多少,并验算局部稳定是否满足要求。解:(a)如图所示,截面的几何特性为:因板件均为焰切边缘,故构件的截面分类均为b类,验算局部稳定:故局部稳定满足要求。(b)如图所示,截面的几何特性为:因
6、板件均为焰切边缘,故构件的截面分类均为b类,验算局部稳定:b1t=400-10225=7.810+0.194.9235235=19.5h0tw=40010=4016mm,故取f=205N/mm2。刚度满足要求。又,由其查表可得故整体稳定性满足要求。(2)采用热轧H型钢由于热轧H型钢可以选用宽翼缘的形式,截面宽度较大,因而长细比的假设值可适当减小,假设=60,对宽翼缘截面h/b0.8,故构件的截面为类型均为b类。需要的截面几何量为:查表,试选。截面验算:因截面无孔削弱,可不验算强度;又因轧制H钢的翼缘和腹板均较厚,可不验算局部稳定,只需进行刚度和整体稳定验算。因其翼缘t=14mm0.8,故构件的截面为类型均为b类。需要的截面几何量为:按经验计算,工字形截面:根据以上参数,设计截面尺寸如右图所示。截面的几何特性为:A=224022+(240-222)10=12520mm2ix=IxA=69.0110612520=74.2mmiy=IyA=50.710612520=63.6mm截面验算:因截面无约束
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