钢筋结构设计基本原理课后答案解析肖亚明.docx

合肥工业大学出版社出版 （肖亚明主编） 第三章 解：Q235钢、、 （1）采用侧面角焊缝 最小焊脚尺寸： 角钢肢背处最大焊脚尺寸： 角钢肢尖处最大焊脚尺寸： 角钢肢尖和肢背都取 查表3-2得：、 ， 所需焊缝计算长度： 焊缝的实际长度为： ，取240。 ，取140。 （2）采用三面围焊缝，取 正面角焊缝承担的内力为： 侧面角焊缝承担的内力为： 所需焊缝计算长度： 焊缝的实际长度为： ，取240。 ，取110。 解：Q235钢、 （1）取 角焊缝受到轴力和剪力的共同作用，且均作用在角焊缝形心处 角焊缝受到轴力为： 角焊缝受到剪力为： 由上式求得： 由上式求得： 最小焊脚尺寸 故取焊脚尺寸为 由于折算应力较接近，故取可满足要求。 （2）改取， 角焊缝受到轴力、剪力和弯矩的共同作用 角焊缝受到轴力为： 角焊缝受到剪力为： 角焊缝受到弯矩为： ， 最大正应力为： 不满足要求。 解：Q235钢、 （1）角焊缝① 最小焊脚尺寸： 最大焊脚尺寸： 取 角焊缝①受到轴力和弯矩的共同作用 角焊缝受到轴力为： 角焊缝受到弯矩为： ， 最大正应力为： 满足要求。 （2）角焊缝②③ 角焊缝的有效截面如图所示 取 角焊缝有效截面形心位置： 剪力由腹板焊缝承担，腹板面积为： 全部焊缝对x轴的惯性矩为： 翼缘焊缝最外边缘的截面模量： 翼缘和腹板连接处的截面模量： 腹板底边缘处的截面模量： 弯矩： 由弯矩得最大应力为： 腹板的剪应力为： 翼缘和腹板连接处的折算应力； 满足要求。 解：Q235钢、查附表1-2得，， 焊缝有效截面形心位置： 焊缝对x轴的惯性矩为： 翼缘焊缝边缘的截面模量： 翼缘和腹板连接处的截面模量： 腹板底边缘处的截面模量： 弯矩： 由翼缘上边缘处焊缝拉应力 得： 由腹板下边缘处焊缝压应力 得： 由腹板焊缝单独承担剪力，腹板的剪应力 得： 腹板下端点正应力、剪应力均较大，由腹板下端点的折算应力 得： 综上得该连接所能承受的最大荷载为。 解：Q345B钢、， 角焊缝有效截面的形心位置： 截面的惯性矩： 扭矩： 由扭矩产生的最大应力 得： 得： 由力F产生的应力 得： 由最大应力点的折算应力 得： 综上得该连接所能承受的最大荷载为。 解：Q235B钢、， 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 一侧所需的螺栓数目为：（个），取 螺栓的布置如图所示： 净截面强度验算： 螺栓群最外端净截面强度： 净截面强度满足要求。 解：Q235钢、， ， 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 单个螺栓的抗拉承载力设计值： 牛腿下支托承受剪力时 由受力最大的螺栓承受的拉力 得： 故支托承受剪力时该连接所能承受得最大荷载设计值为。 牛腿下支托不承受剪力时 由受力最大的螺栓承受的拉力 得： 由 得： 由剪力和弯矩共同作用下 得： 综上得支托承受剪力时该连接所能承受得最大荷载设计值为。 解：Q345B钢 螺栓采用M22，C级，， 螺栓的布置如图所示 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 螺栓群承受剪力及扭矩的共同作用 扭矩： 受力最大的螺栓承受的应力为： 满足要求，故采用M22。 解：高强螺栓8.8级，M20 （1）摩擦型连接 预拉力，接触表面用喷丸处理， 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 一侧所需的螺栓数目为：个，取 （2）承压型连接 ， 螺栓的布置如图所示 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 一侧所需的螺栓数目为：个，取 解：高强螺栓10.9级，M22 （1）摩擦型连接 预拉力，接触表面用喷丸处理， 角钢肢与牛腿连接 取螺栓的个数为，栓距为80mm，端距50mm 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 此处连接承受剪力和扭矩的共同作用，扭矩 则受力最大的螺栓承受的应力为： 满足要求。 角钢肢与柱翼缘连接 取螺栓的个数为，对称布置在牛腿两侧，栓距为80mm，端距50mm 此处连接承受剪力和弯矩的共同作用，弯矩 受力最大的螺栓承受的拉力为： 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 满足要求。 （2）承压型连接 ， ， 角钢肢与牛腿连接 取螺栓的个数为，栓距为80mm，端距50mm 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 此处连接承受剪力和扭矩的共同作用，扭矩 则受力最大的螺栓承受的应力为： 满足要求。 角钢肢与柱翼缘连接 取螺栓的个数为，对称布置在牛腿两侧，栓距为80mm，端距50mm 单个螺栓的抗剪承载力设计值： 此处连接承受剪力和弯矩的共同作用，弯矩 受力最大的螺栓承受的拉力为： 满足要求。 第四章 三.计算题 解：Q235 截面Ⅰ 净截面面积： 由应力， 得： 截面Ⅱ 净截面面积： 由应力 得： 综上得此拉杆所能承受的最大拉力为： 查型钢表得：， 查表4-2得：容许长细比 由长细比 ，得： 所以，此拉