钢结构第三章作业答案

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1、3.13如图所示梁与柱（钢材为Q235B）的连接中,M=100kN·m,V=600kN,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算：（1）剪力V由支托焊缝承受，焊条采用E43型，手工焊，求焊缝A的高度hf。（2）弯矩M由普通C级螺栓承受，螺栓直径24mm,验算螺栓是否满足要求。解：(1)验算受剪承载力：a.确定焊脚高度板件边缘的角焊缝：普通角焊缝：则故取b.设承受静载，支托选用Q235B，则查表得角焊缝强度设计值采用三面围焊且为绕角焊：对于水平焊缝，承受正应力，对于竖向

2、焊缝，承受剪应力，，满足要求。故焊缝A的高度。(2)验算抗弯承载力查表得普通C级螺栓抗拉强度设计值；公称直径为24mm的普通螺栓故抗弯承载力满足要求。(3)验算构造要求：C级螺栓故满足构造要求综合(2),(3)该螺栓满足要求。3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。C级螺栓M20，所用钢材Q235B。若改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接（摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈），其承载力有何差别？解：（1）验算拉剪作用查表得普通C级螺栓；；Q235B钢；公称直径为20mm的普通螺栓。故，验算合格。（1

3、）改用M20级的8.8级高强度螺栓摩擦型连接，查表得预拉力，抗滑移系数，且单剪。取标准孔。未超过5%，故验算合格。设其承载力为，；，则，承载力下降。3.15如图所示螺栓连接采用Q235B钢。C级螺栓直径，求此连接最大能承受的值。解：螺栓群轴心受剪，查表得公称直径为20mm的C级螺栓（1）受剪承载力双剪；（1）承压承载力：查表得Q235钢，C级螺栓；（2）净截面强度计算取不利情况，对C级螺栓；Q235钢极限抗拉强度，若取薄板；若取厚板；故取厚板计算。故取。（3）毛截面强度计算查表得Q235钢在时，故

4、取。综上，此连接能承受的最大承载力为。3.16如上题中将C级螺栓改用M20（）的10.9级高强度螺栓。求此连接最大能承受的值。要求按摩擦型连接和承压型连接分别计算（钢板表面仅用钢丝清理浮锈）。解：（1）摩擦型连接：查表得预拉力，抗滑移系数，且双剪。取标准孔。净截面强度：毛截面强度：，故取（1）承压型连接：查表得；；且双剪；公称直径为20mm的普通螺栓。设剪切面在螺纹处：净截面强度：毛截面强度：，故取3.17试验算如图所示钢梁的拼接。拼接采用高强度螺栓型连接。钢材为Q345钢，采用10.9级M20高

5、强度螺栓，孔径为22mm，接触面喷砂后涂富锌漆。拼接处梁的内力为（翼缘拼接可按轴心力计算，轴心力取翼缘截面面积和翼缘内平均正应力的乘积，腹板拼接承受全部的剪力和按截面惯性矩比例分配给腹板的弯矩）。解：查表得10.9级M20高强度螺栓预拉力，抗滑移系数，且双剪。取标准孔。（1）翼缘板验算净截面强度：查表得Q345钢取最外排螺栓：毛截面强度：故翼缘验算合格。（1）腹板验算剪扭组合：剪力偏心：弯矩分配：扭矩：设左边为所在的板，则危险点为1、2点。1点：取1点：则，故腹板验算合格。3.18双角钢拉杆与柱的

6、连接如图。拉力。钢材为Q235B钢。角钢与节点板、节点板与端板采用焊缝连接，焊条采用E43型焊条。端板与柱采用双排10.9级M20高强度螺栓连接。构件表面采用喷砂后涂无机富锌漆处理。试求：（1）角钢与节点板连接的焊缝长度；（2）节点板与端板的焊缝高度；（3）验算高强度螺栓连接（分别按摩擦型和承压型连接考虑）。解：（1）角钢长肢相并：双面焊，查表得肢背：肢尖：焊脚高度；肢背：肢尖：故取肢背焊缝长度为280mm，肢尖焊缝长度为160mm。（2）普通角焊缝：，设承受静载，；故取。（1）摩擦型连接：查表得

7、预拉力，抗滑移系数，且单剪。取标准孔。；承受弯矩：。，故验算不合格。承压型连接：查表得；；且单剪；公称直径为20mm的普通螺栓。设剪切面在螺纹处：故承压型验算合格。