钢结构第四版戴国欣作业解答-第三章.doc

3.1 （设计值）、Q235B、E43焊条，设计连接，手工焊。 解：（一）采用两面侧焊 △肢背焊逢： → △肢尖焊缝 △焊缝长度 故取，；，。 （二）采用三面围焊 按构造要求，取端焊缝焊脚为，其它不变。 ∴ 故取，；，；，。 △所有焊缝满足的要求。 3.2 ，焊条，手工焊，，求最大设计荷载。 解：（1）按构造要求确定焊脚尺寸 →， （2）焊缝计算裁面的几何性质 ； （3）求最大设计荷载 扭转：；剪力： 危险点的应力分量：（A点） ； ； （4）驻算牛腿强度 危险裁面：柱翼边缘 故牛腿强度足够，富余合适。 3.3 Q235B，E43焊条，手工焊，设计牛腿与柱的连接焊缝①②③。 解：（一）设计焊缝②③ （1）焊缝截面的内力 ， （2）按构造要求确定焊脚尺寸 设柱翼板厚为20mm，而牛腿板厚12mm （3）焊缝计算截面的几何性质 （与he关系不大） （近似与he成正比） （4）验算焊缝强度 偏于保守计算，认为腿板焊缝承受全部剪力，且剪应力均布，故危险点为A （满足，张度富裕显多） （二）设计翼缘焊缝① （1）求截面几何性质 而按构造要求 故取即可。 【解2】 ∴ 3.4 三级对接焊缝，求F [解1] 设翼缘焊缝和腹板均采用引弧板施焊 （1）求计算截面的几何性质 （2）求许可F ， A点： C点： D点： B点： 故取 注：假设焊缝承受全部剪力，且剪应力均匀分布，则A点为危险点： ， （明显保守） [解2]不采用引弧板 （注：I取小，s，y取大） A点： C点： D点： B点： ，故取 注：如假设肢板焊缝承受全部剪力，且剪应力均布，则 A点：， 用引弧板 不用引弧板 精确 230 192 近似 206 171 3.5 三级焊缝，验算： 解设采用引弧板 （1）截面几何性质 （2）验算 A点： B点： 且超过5% C点：3.6 。试设计粗制螺栓连接解：取M20粗制螺栓 1．按构造要求布置螺栓 端距 边距 中距 用10个螺栓，按图示布置。 2．单个螺栓的承载力设计值 3．验算螺栓抗剪强度危险螺栓1 4．验算牛板强度 取 （满足） 3.7 设计①角钢与连接板的螺栓连接②竖向连接板与柱翼板的螺栓连接 解：（一）角钢与连接板的螺栓连接取M20粗制螺栓，， △单个螺栓的抗剪承载力设计值 ∴ 所需螺栓数（个） 取 构造要求：线距，最大孔径2mm 中距66mm，故螺栓布置如图示 上述计算合理。 （二）竖向连接板与柱翼的螺栓连接 有承托→螺栓受拉 取M20（统一） ，取n=6 3.8 摩擦型连接，无承托设计 解：（一）角钢与连接板的连接△表面喷砂，取M20，10.9级螺栓P=155kN 个 取n=3，布置间距与上题相同。 （）竖板与柱翼的连接 △轴心力作用，各螺栓所受剪力和拉力均为 △承载力设计值（单个螺栓） △由有 △由有 △取M20，10.9级螺栓P=155kN，表面喷砂，代入上式求得 故取n=6，螺栓布置与3.7相同。 螺栓及其布置与相同，表面工艺也不变只需验算竖板与柱翼的型高强度螺栓的强度螺栓群截面承受拉力，弯矩最大受力螺栓为最上排螺栓。 故安全。 3.10 2L100×20，M22高强螺栓（10.9级）摩擦连接Q235B，喷砂处理，确定分肢上的螺栓数。 解：（1）角钢与牛腿板的连接，螺栓受剪作用 设螺栓数目，中距 线距 ∴（安全） （2）角钢与柱翼的连接 设螺栓数目，中距取80mm，两列布置，错列肢 故安全。 焊缝1 焊缝2 焊缝3 A 56 192 5.6 12 5.6 12 5.6 5.6 134 197 205 500 y x 5.6 5.6 5.6 x 12 10 90 55 80 80 80 90 80 80 80 80 50 50 55 3 2 1 20 90 90 55 90 90 80 80 55 90 90 80 80 l1 80 80 80 80 50 55 139 219.5 39 78 78 39 螺栓1 o y x 205 100 100 100 100 50 50