钢结构课作业答案.docVIP

P102GT3-6：试验算图3.102中牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。静力荷载设计值F=180kN。钢材用Q235-B，焊条E43型，手工焊，无引弧板，焊缝质量三级（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受。ftw=185N/mm2 , fcw=215N/mm2, fvw=125N/mm2） 解：一、分析：该连接为对接焊缝连接受偏心力F的作用，将F向焊缝群的形心简化，则焊缝受V和M的作用。其中V＝F=180kN，M＝Fe＝180×200=36×103kN.mm。 2.惯性矩： 3.面积矩： 或者： 三、强度验算 ∵ ∴ 所以，连接满足强度要求。 P103GT3-8 如图3.104所示中2L100×80×10（长肢相并）通过14mm厚的连接板和20mm厚的端板连接于柱的翼缘，钢材Q235-B，焊条E43型，使用引弧板，所承受的静力荷载设计值N=500kN。①确定角钢与连接板之间的焊脚尺寸。②取d1=d2=170mm，确定连接板和端板之间的焊脚尺寸。③改取d1=150mm，d2=190mm，验算上面确定的焊脚尺寸是否满足要求？.确定角钢与连接板之间的焊脚尺寸 1）分析：该连接为角钢与节点板的连接受轴心力作用。采用两面侧焊。 2）选hf（由构造） 3）求肢背焊缝、肢尖焊缝分担的力 4）确定焊缝的长度（由强度条件） ； 检验： 且b=100mm 且b=100mm 那么，焊缝的实际长度（题设使用引弧板，但实际工程中无法用） 取l1=220mm，或者225mm 取l2=125mm，或者130mm. 2.d1=d2=170mm时，确定连接板和端板间的焊脚尺寸1） 2）由强度条件确定hf 注意：在以上的求解中，近似取（此处按无引弧板考虑）。 3）由构造要求确定hf 由上述知：取hf=7mm。同时lw=340-2×7=326mm60hf=60×7=420mmhf=7mm满足要求。 3.当d1=150mm，d2=190mm时 1）分析：该连接为角焊缝连接受偏心力作用，将力F向焊缝的形心O等效，则焊缝受N、V和M的共同作用。 其中：N＝V=Fcos45°＝500×0.707＝353.6kN M=Ne=353.6×20=7072kN.mm。lw=340-2×7=326mm60hf=60×7=420mm， 所以，焊缝全部长度有效。 2)强度验算 ∵△＝3.9％5% P103GT3-9如图3.105所示牛腿与柱用角焊缝连接。钢材为Q235，焊条E43型，手工焊。焊脚尺寸hf=8mm，偏心距e=150mm，试求此链接所能承受的荷载F的设计值。 解：一、分析：该连接为角焊缝的 T型连接，受偏心力F的作用。将F向焊缝②、③的形心等效，则②、③受V和M的共同作用。 其中：V=F，M=Fe=150F. 最不利点在焊缝的C点 二、焊缝有效截面的几何特征 ①.形心 ② ③ ④ 三、由强度条件确定F 最不利点为C点 ∴连接所能承受的最大偏心力设计值F=145.45kN P105 GT3-12 解：一、分析：该连接为普通螺栓受剪连接受偏心力作用，将偏心力F向栓群的形心等效，则栓群受剪力V和扭矩T的共同作用。 其中：V＝F.cosa＝35×3/5=21kN，N=＝F.sina＝35×4/5=28kN T＝Ne1＋Ve2＝28（75＋75）＋21(130＋50）＝7980（kN.mm）。 1号螺栓为最不利受力螺栓。 二、一个螺栓的承载力设计值 三、强度验算 V的作用： N的作用： T的作用： 所以，连接满足要求。 P105 GT3－15 已知：钢材Q235-B。8.8S级M22高强度螺栓摩擦型连接（板件接触面喷砂后涂无机富锌漆）。 计算：（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（d1=150mm,d2=190mm）。 解：一、设计角钢与连接板的连接 （一）、分析：该连接为角钢与钢板的高强度螺栓摩擦型受剪连接受轴心力作用。取d0＝2mm。由P72表3.8知，∟100×80×10的角钢上，螺栓只能单行排列(见图b)。 （二）、单个螺栓的承载力设计值 （三）、求需要的螺栓的数目 （四、）布置螺栓 （注意：螺栓的边距、端距和中距及线距的要求）布置螺栓如图(c) （五）、验算 1.螺栓承载力 则： 故螺栓满足承载力要求。 2.净截面验算（仅对角钢计算，因为连接板的宽度尺寸未给） A0=17.2cm2(一个角钢的横截面积) ∵An=2（A0-d0t）=2×（17.2－2.4×1.0）=29.6cm2 所以，连接满足要求 二、竖向连接板与柱的翼