钢结构原理与设计习题

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1、4.1解：焊缝强度设计值（查附表1.2，三级、对接焊缝）拉力设计值：kNmm取厚度，采用单边V形坡口对接焊缝。4.2解：轴心拉力设计值焊缝计算长度mm（未用引弧板）焊缝强度设计值N/m2（查附表1.2，二级、对接焊缝）kN所以kN24.3N/mm2215N/mm4.3解：焊缝强度设计值N/m2（查附表1.2，二级、对接焊缝）焊缝截面：因所以kN4.4解：单面角钢，E43：kN背面：趾部：，取背面趾部背面实际焊接长度趾部实际焊接长度615063204.5.解：1）当采用，不满足构造要求。2）当采用，满足构造要求。当采用，满足

2、构造要求4.6解：；1）当，解1：外力通过焊缝中心代入焊缝强度条件即解得取，满足构造要求。或者解2：；由；解得：取，满足构造要求。2），用试算法设取则：，则不满足要求设取，满足要求取；或10mm，满足构造要求。注：习惯上，时，宜采用偶数。4.7解：，取满足要求4.8解：假设取焊缝形心：；，所以可取5.1解:单个螺栓承载力A级M20螺栓直径,Q235钢材：d=20mm;；中距螺杆受剪：螺杆承压：单个剪力螺栓的设计承载力：＝119.32kN螺栓；外排最大间距12t=12*10=120mm边距c=1.5d=30.75mm取35m

3、m一列最多排3个螺栓,无法排下4个,节点一侧尺寸如图所示故连接盖板长度mm截面1-1An1=250*20-3*20.5*20=3770mm2MPa块状拉剪破坏验算:每块板块被拉剪破坏力:N1=(45+65*2-2.5*20.5)*10*125*10-3+(35-0.5*20.5)*10*215*10-3=207.9kN4N1=831.6kN>772.8kN所以不会发生块状拉剪破坏5.2解:设纵向间距为p,则1-2-3-4截面净截面积An1=240*t-2*23.5*t=193tmm21-2-5-3-4截面净截面积An2=即

4、所以取p=45mm5.3解:螺杆受剪：螺杆承压：单个剪力螺栓的设计承载力：＝61kNN=3*61=183kN又角钢强度验算:2<70*5A=1375mm2N=215*(1375-21.5*10)=249.4kN所以N=183kN由螺栓孔壁挤压破坏控制5.4解P=(1.2*0.2+1.4*0.8)*400=544kN单个螺栓承载力设计值螺杆受剪：螺杆承压：＝72.189kNT=Pe=544*0.25=136kN·m取n=6强度验算:满足要求。5.5解:N=400*1.4=560kNNx=Ny=560*0.707=396kN则

5、:Nx1=Ny1=396/2n螺杆受剪：螺杆承压：螺杆抗拉，即所以n5.35取n=6又Nvb=396/12=33kNNmax=52500N可以5.7解:An=250*20-3*21.5*20=3710mm2N=772.8kNP=125kN所以n=N/Nvb=7.6采用n=8布置同5.1题净截面强度验算:可以5.8解:M22:P=150k

6、NT=136/2=68kNm取n=7满足要求5.9解:10.9M22:又所以取n=46.1解:N=200*(1.2*0.2+1.4*0.8)=272kNA=N/f=272*103/215=1265.1mm2=12.65cm2a=12mm因为ix=iy所以选不等边角钢长边拼接，查附表2.3取A=12.75cm2ix=2.56cmiy=2.25cm所选截面已满足要求，故而不需验算。6.2解:反对称结构故AC杆轴力为0又最小截面Ab:设计值N=-1.4*8.84=-12.37kN(压杆)假设，得需要截面回转半径需要面积：A=面积

7、非常小，故此处偏小。本题由于外力较小。现假定，得需要截面回转半径需要面积：A=要满足长细比要求，则故这里取（a=6mm）截面验算换算长细比：等边双角钢截面类别x、y方向都是b类查表得满足要求6.3解：（1）当平均外应力时，柱保持弹性；（2）当平均时，翼缘两端出现塑性区即按照力的平衡计算m又得故Plot[sqrt(m/(1-0.3*m^2),{m,0,1})与m相关和m10.90.80.70.60.50.40.30.20.101.1951.0900.9950.9060.8200.7350.6480.5550.0.00.70.

8、7570.8080.8530.8920.9250.9520.9730.9880.99716.6解：轴心压力设计值：设①轴心压力设计值：N=1.2×1600×0.3+1.4×1600×0.7=2144kN②设=60，对焊接工字形翼缘板为剪切边时，对X轴为b类，对Y轴为c类按c类查表得=0.709则==14