钢结构作业答案解析

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1、3.3试设计如图3-93所示双角钢和节点板间的角焊缝连接，角钢截面为2L，节点板厚10mm。钢材为Q235，焊条E43型，手工焊，承受轴心拉力设计值N=320kN。（1）采用两侧焊缝，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度；（2）采用三面围焊，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度；（3）采用L型焊缝，确定所需焊脚尺寸及焊缝长度。Nδ=102∟90×8N=320kN解：查表，Q235钢材，E43焊条，（1）采用两侧焊缝按构造要求确定焊脚尺寸肢尖焊脚尺寸。肢背焊脚尺寸。取，肢背、肢尖焊缝受力肢背、肢尖所需焊缝计算长度实际焊

2、缝长度，取180mm实际焊缝长度，取90mm（2）采用三面围焊焊脚尺寸同两侧焊缝，取求端焊缝承载力此时肢背、肢尖焊缝受力则肢背、肢尖所需焊缝计算长度为实际焊缝长度，取120mm实际焊缝长度肢端的实际焊缝长度（3）采用L形角焊缝由力的平衡得到又固不可用L形围焊。3.4试设计图3-97所示牛腿与柱的连接角焊缝的焊脚尺寸。钢材为，焊条为E43型，牛腿承受静荷载设计值V=250kN。r=160F=250kN15015hrh1hf20300x’x’y0解：查表，Q235钢材，E43焊条，角焊缝所受外力设计值

3、弯矩剪力试算法（1）假设，则焊缝的几何特性：满足要求（2）假设，则焊缝的几何特性：不满足要求。3.6设计图示双盖板的拼接节点，采用C级普通螺栓M24连接，孔径d0=25.5mm，材料为Q235A·F钢，承受轴心拉力设计值N=1350kN。NN400404×80101020502×80123解：由附表5查得，。（1）螺栓排列边距，满足，基本满足。中心距，满足。（2）螺栓计算一个螺栓的抗剪承载力设计值为一个螺栓的承压承载力设计值为单个螺栓承载力：满足强度要求（3）构件净截面强度计算两个盖板面积之和与中

4、心板件相同，又中心板件厚度，，构件构件净截面强度计算以中心板件为准。将中心板件沿中线展开，中心板件的截面面积为。中心板件截面1的净面积为中心板件截面2的净面积为中心板件截面3的净面积为净截面强度基本满足要求。3.9题设同3.6，采用8.8级的M16高强度螺栓，连接处构件接触面经喷砂处理，试分别采用高强度螺栓摩擦型和承压型设计此连接。NN400404×80101020502×80123解：（1）采用高强度螺栓摩擦型连接一个螺栓抗剪承载力设计值连接一侧所需螺栓数为个不满足要求。（2）采用高强度螺栓承压

5、型连接一个螺栓的抗剪承载力设计值连接一侧所需螺栓数为个不满足要求。与题3.6比较，在相同螺栓个数情况下，用较大直径的普通螺栓连接还可基本满足要求，用较小直径的高强螺栓反而不能满足要求，即在进行螺栓连接设计时应当根据工程实际情况，选择合适的螺栓种类。3.11如图所示为牛腿与柱翼缘板的连接，竖向力V的作用点距柱翼缘表面距离e=200mm,钢材为Q235，采用8.8级高级螺栓M20，布置如图下图所示，接触面喷砂后生赤锈，试分别按摩擦型和承压型连接计算牛腿所能承受的竖向力V设计值。20010V105070

6、70707070解：（1）采用高强度螺栓摩擦型连接螺栓群承受剪力V，弯矩一个螺栓的承载力设计值采用10个螺栓，布置如图所示。在弯矩作用下，受拉力最大螺栓所承担的拉力为剪力由螺栓平均分担，每个螺栓承受的剪力为受力最大螺栓应满足解得：，取（2）采用高强度螺栓承压型连接采用10个螺栓，布置如图所示。一个螺栓的承载力设计值在弯矩作用下，受拉力最大螺栓所承担的拉力为=97.87kN则，剪力由螺栓平均分担，每个螺栓承受的剪力为受力最大螺栓应满足,取,若采用8个螺栓，取满足要求。