钢结构原理作业答案(据丁书).doc

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1、3-21)采用侧面角焊缝确定角焊缝的焊脚尺寸hf最小hf=1.5=1.5=5.6mm最大hf=t1-(1-2)=10-(1-2)=8～9mm取hf=8mm杆件截面应力（满足要求）N1=k1N=0.65×540=351KNN2=k2N=0.35×540=189KN肢背焊缝计算长度mmmm,取为215mm肢尖焊缝计算长度mmmm,取为125mm2）采用三面角焊缝hf=6mm正面角焊缝承受的力KN侧面角焊缝承受的力N1=k1N-=0.65×540-=269KNN2=k2N-=0.35×540-=107KN肢背焊缝计算长度

2、mmmm,取为210mm肢尖焊缝计算长度mmmm,取为90mm3-3确定角焊缝的焊脚尺寸hf最小hf=1.5=1.5=67mm最大hf=1.2t1=16.8mm取hf=10mm将F力分解为垂直于焊缝和平行于焊缝的分力KNKN（满足要求）M=KN·mKNKNKN（满足要求）3-6焊缝计算截面的形心X0==97mmIX=2(×297×5.63+297×5.6×202.82)+×4.2×411.23=16115cm2IY=2(×5.6×2973+297×5.6×51.52)+×411.2×4.23+411.2×4.2×9

3、9.12=5024cm2IP=IX+IY=16115+5024=21139cm2e2=305-97=208mm扭矩T=F（e1+e2）=F(39.5+20.8)=0.603Frx=ry=200mm剪力最大静力荷载设计值F=188KN3-8V=100KNM=1000KN·m惯性矩IX=×400×10403-×386×10003=532880cm4翼缘面积矩SX1=400×20×510=408cm4最大正应力最大剪应力上翼缘和副班交接处“1”点的正应力剪应力由于“1”点同时受有教大的正应力和剪应力，故验算折算应力满足要

4、求3-91）螺栓强度验算一个普通螺栓的抗剪承载力设计值KN一个普通螺栓的承压承载力设计值KNKNKN〈Nbmin=126.6KN（满足要求）2）钢板强度验算1-1截面的净面积An1=t(B-n1d0)=20(400-3×25.5)=6470mm2(不满足)1-1齿形截面的净面积A’n1=t[2e4+(n2-1)-n2d0]=20[2×40+(5-1)-5×25.5]=8101mm2（满足要求）2-2截面的净面积An2=t(B-n2d0)=20(400-5×25.5)=5450mm2（满足要求）3）连接板强度验算3-

5、3截面的净面积An1=t(B-n1d0)=20(400-4×25.5)=5960mm2(不满足)3-3齿形截面的净面积A’n3=t[2e1+2e4+(n3-3)-n3d0]=20[2×80+2×40+(5-3)-5×25.5]=6775mm2（满足要求）2-2截面的净面积An2=t(B-n2d0)=20(400-5×25.5)=5450mm2（满足要求）4）若采用8.8级M20高强度承压型螺栓1）螺栓强度验算一个高强度承压型螺栓的抗剪承载力设计值KNKN一个高强度承压型螺栓的承压承载力设计值KNKNKN〈Nbmin

6、=122.5KN（满足要求）2）钢板强度验算和3）连接板强度验算过程和结果同上。3-111）采用8.8级M22高强度摩擦型螺栓连接由表3-8查得预拉力P=150KN，由表3-9查得抗滑移系数=0.351）角钢与牛腿的螺栓连接螺栓受剪力F=220KN，扭矩T=F×e1=220（200-55）×10-3=31.9KN·MKN在扭矩T作用下，螺栓1的受力最大为N1T，只有在X方向有分力KN在剪力F作用下，螺栓均匀受力KN以上各力对与螺栓都是剪力，故受力最大螺栓的合力N1（不满足）2）角钢与柱翼缘的螺栓连接螺栓受剪力F=2

7、20KN，弯矩M=F×e1=220×0.2=44KN·M螺栓承受的拉力螺栓承受的最大拉力满足要求受剪承载力设计值满足要求2）采用8.8级M20高强度承压型螺栓连接由表3-8查得预拉力P=125KN，由表3-9查得抗滑移系数=0.351）角钢与牛腿的螺栓连接一个高强度承压型螺栓的抗剪承载力设计值KNKN一个高强度承压型螺栓的承压承载力设计值KNKN在扭矩T作用下，螺栓1的受力最大为N1T，只有在X方向有分力KN在剪力F作用下，螺栓均匀受力KN以上各力对与螺栓都是剪力，故受力最大螺栓的合力N1（满足要求）2）角钢与柱翼

8、缘的螺栓连接一个高强度承压型螺栓的抗剪承载力设计值KNKN螺栓承受的最大拉力螺栓的抗拉承载力设计值Ntb=Aeftb=245×400×10-3=98KNKN(满足要求)一个高强度承压型螺栓的承压承载力设计值KN(满足要求)