钢结构课作业答案

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1、CBA1图3.102习题62001030010200F-12P102GT3-6：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。按全截面受剪计算。危险截面在A点、1点和C点处。（注意：此时，B点

2、只承受压应力，对接焊缝受压可不计算。）1801029010有效截面M作用y1y2σ全截面受剪时仅腹板受剪时ττ二、焊缝有效截面的几何特征1.形心：12.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

3、定的焊脚尺寸是否满足要求？解：1.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。图3.10445°F=500kN(设计值)翼缘板t=20承托板连接板t=14竖向连接板t=202∟100×80×10d1d22）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lw1>b=100mm且lw2>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

4、尺寸1）分析：该链接为角焊缝连接受斜向力的作用，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=326mm<60hf=60×7=420mm，所以选取hf=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。A144.93264.9150190eOVN450F=500kNAB其中：N＝V=Fcos45°＝500×0.707＝353.6kNM=Ne=353.6×20=70

5、72kN.mm。最不利点为A点。∵lw=340-2×7=326mm<60hf=60×7=420mm，所以，焊缝全部长度有效。2)强度验算∵△＝3.9％<5%∴连接是安全的。F③①③150121280A150200②BCP103GT3-9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

6、截面的几何特征①.形心1925.65.65.6yx134y212125.6y1VMτfσf0②③④三、由强度条件确定F最不利点为C点N1M1200－8－2×6＝1804.24.212焊缝①的受力情况∴连接所能承受的最大偏心力设计值F=145.45kNP105F15075130100345－20－10习题12图3.108aVNyOxGT3-12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=28kNT＝Ne1＋Ve2＝28（

7、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341215075130100－20－10yOVNxT三、强度验算V的作用：N的作用：T的作用：(a)45°F=500kN(设计值)翼缘板t=20连接板t=14竖向连接板t=202∟100×80×10d1d2所以，连接满足要求。P105GT3－15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=1