钢结构设计原理作业参考答案

  • 格式:doc
  • 大小:1.46 MB
  • 文档页数:39

下载文档原格式

  / 39
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

按构造要求确定焊角高h f 为

h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mm mm t h fm sx 77.51==,取h f =6mm

取盖板截面为260⨯6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ⨯⨯⨯=21 查表1-4得f

w t =160 N/mm

2

则 kN N 8.426316

16022.167.026021=⨯⨯⨯⨯⨯= 接缝一侧一条焊缝需要长度

()mm f h N N L w

t f W 57516067.0410975.40955057.043

1=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=

取L W =60mm.则盖板全长为: mm L L W 130********=+⨯=+⨯=

3-3.图3-73所示焊接工形截面梁,在腹板上设置一条工厂对接焊缝,梁拼接处承受内力为m kN M ⋅=2500,钢材为Q235钢,焊条为E43型,手工焊,二级质量标准,试验算拼接焊缝强度。(提示:剪力V 可假定全部由腹板承担,弯矩按刚度比分配,即M I

I M w

w =

解:查得2/215mm N f w t =,2/215mm N f w c =,2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值

()4237393605953601440006124021200.1121

cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 431440001200.112

1

cm I w =⨯⨯=

21201120cm A w =⨯= 验算正应力

m kN M I I M w w ⋅=⨯==

9.486739360

1440002500

2

24

6/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力

222

3

/125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=⨯⨯==τ满足

验算折算应力

222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =⨯<=⨯+=+τσ

满足要求

3-4.图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点,支撑杆承受轴拉力设计值kN N 300=,用2L80×6角钢做成,钢材均为Q235钢,焊条为E43型,手工焊。 (1) 支撑与节点板采用角焊缝相连,焊脚尺寸见图,试确定焊缝长度。 (2) 节点板与端板用两条角焊缝相连,试演算该连接焊缝强度。

解:查附表1-4得2/160mm N f w f =

(1) 采用两边围焊,肢背、肢尖的受力为

kN N K N 2103007.011=⨯=⋅= kN N K N 903003.022=⨯=⋅=

据题设焊脚高度为 mm h f 81=,mm h f 62= 计算肢背、肢尖所需焊缝长度为

mm f h N L w

f f w 122516087.021021057.023

111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= mm f h N L w

f f w 72516067.021021057.023

212

=+⨯⨯⨯⨯=+⨯=

构件端部按要求做成2f h 绕角焊,故不再加5mm (2) N 分解为水平拉力kN N 1801=、竖向剪力kN V 2401=

计算焊缝强度:

23

1/8.32490

87.02101807.02mm N L h N w f N

=⨯⨯⨯⨯=⨯=σ

23

1/7.43490

87.02102407.02mm N L h V w f V

=⨯⨯⨯⨯=⨯=τ

验算和应力

()

2

222

2

2

/160/3.517.4322.18.32mm N mm N V f N ≤=+⎪⎭

⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭

⎝⎛τβσ(满足)

3-5.试验算图3-75所示双板牛腿与柱的焊缝连接强度。已知牛腿承受静力集中荷载设计值F=200kN ,钢材为16Mn,焊条为E50,手工焊,焊角尺寸h f =10mm 。

mm X c 77.597193273005.103719325.37300=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=

mm r x 23.14777.59207=-= mm r y 1572

14

300=+=

()

432334.81735733195712

1

25.153719323147121mm I X =⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=

4

2

3

2307.220380072777.5973143147121219523.147195719371212mm I Y =⎪

⎭⎫ ⎝⎛-⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯⨯= 验算角焊缝强度V =F =kN 1002002

1

=⨯

()mm kN L F T ⋅=+⨯=⨯=3472323.147200100 A 处应力为

23227

1932730010100mm N A V W V AY

=⨯⨯+⨯⨯==τ

2326.4907.2203800734.8173573323.1471034723mm N I I r T Y X y

T

AY

=+⨯⨯=+⨯=τ

2353.5207

.2203800734.81735733157

1034723mm N

I I r T Y X y

T AX

=+⨯⨯=+⨯=τ

A 点合应力

()

222

220054.7822.1mm N f mm N w f V

AY T AY T AX =<=⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛++τττ 所以强度满足要求。

3-6.若将习题3-1(2)的双盖板连接改用M20普通C 级螺栓连接,试确定连接螺栓的数目及排列形式,验算板件净截面强度。

解:

螺栓直径d=20mm ,孔径d 0=21.5mm.

查附表1-6,2

130mm N

f b v =,2

305mm N

f b c =

(1).单个螺栓承载力计算(设计值)

kN N f d n N b v v b r 68.8181681130204

2422==⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=π

π

kN N f t d N b c b

c 61610003051020==⨯⨯=⨯⨯=∑ 取最小值kN N b 61min =

(2).求连接缝一侧所需螺栓数目 10.961550

min

====

n N N n b

取 采用并列排列.如图