钢结构习题第~章.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①、②、③。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） 3.4 习题3.3的连接中，如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝（按三级质量标准检验），试求该连接的最大荷载。 （1）内力分析：V=F，??? （2）焊缝截面参数计算： （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 3.6 试设计图3.81的粗制螺栓连接，F=100KN(设计值)，。 （1）内力分析：V=100KN，? ， （2）参数计算： 单个螺栓抗剪承载力（M22） ， ? （3）内力计算 T引起的应力： V引起的应力： （4） 3.7 试设计如图3.84所示：构件钢材为Q235B，螺栓为粗制螺栓。 ①角钢与连接板的螺栓连接； ②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。。 ③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。，。 ①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）。 ②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）。 ③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：①；②，。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，μ=0.45， ① ，? 一个螺栓承担的拉力 ②， ，? ，? 一个螺栓的最大拉力 第四章 轴心受力构件 4.1 验算由2∟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（图4.37），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。 解：（1）强度 ???查表得 ∟的面积A=6.14cm2 ，， ， N=270KN ，强度不满足， 所需净截面面积为， 所需截面积为， 选，面积A=7.29cm2 （2）长细比 ? 4.2 一块-的钢板用两块拼接板-进行拼接。螺栓孔径为22mm，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN（设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？ （2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？ （3）拼接板的强度够否？ ???????? ???? 解：（1）钢板1-1截面强度验算： ， N=1350KN ，强度满足。 （2）钢板2-2截面强度验算： （a），种情况，（a）是最危险的。 ， N=1350KN ，但不超过5%，强度满足。 ? 对应图（d）的验算： ， ，强度满足。 （3）拼接板的强度够否？ 因为拼接板厚度，所以不必验算拼接板。 4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm，孔径22mm，钢材为Q235AF，承受轴心拉力N=600KN（设计