第三章鋼結構連線習題解答

2022-08-21 06:48:07 字數 2765 閱讀 1463

第三章習題解答

1. 解:q235鋼、、

(1)採用側面角焊縫

最小焊腳尺寸:

角鋼肢背處最大焊腳尺寸:

角鋼肢尖處最大焊腳尺寸:

角鋼肢尖和肢背都取

查表3-2得:、

, 所需焊縫計算長度:

焊縫的實際長度為:

,取240。

,取140。

(2)採用三面圍焊縫,取

正面角焊縫承擔的內力為:

側面角焊縫承擔的內力為:

所需焊縫計算長度:

焊縫的實際長度為:

,取250。

,取110。

2. 解:q235鋼、

(1)取

角焊縫受到軸力和剪力的共同作用,且均作用在角焊縫形心處角焊縫受到軸力為:

角焊縫受到剪力為:

由上式求得:

由上式求得:

最小焊腳尺寸

故取焊腳尺寸為

由於折算應力較接近,故取可滿足要求。

(2)改取,

角焊縫受到軸力、剪力和彎矩的共同作用

角焊縫受到軸力為:

角焊縫受到剪力為:

角焊縫受到彎矩為:

, 最大正應力為:

不滿足要求。

3. 解:q235鋼、

(1)角焊縫①

最小焊腳尺寸:

最大焊腳尺寸:

取角焊縫①受到軸力和彎矩的共同作用

角焊縫受到軸力為:

角焊縫受到彎矩為:

, 最大正應力為:

滿足要求。

(2)角焊縫②③

角焊縫的有效截面如圖所示

取角焊縫有效截面形心位置:

剪力由腹板焊縫承擔,腹板面積為:

全部焊縫對x軸的慣性矩為:

翼緣焊縫最外邊緣的截面模量:

翼緣和腹板連線處的截面模量:

腹板底邊緣處的截面模量:

彎矩:由彎矩得最大應力為:

腹板的剪應力為:

翼緣和腹板連線處的折算應力;

滿足要求。

4. 解:q235鋼、查附表1-2得,,

焊縫有效截面形心位置:

焊縫對x軸的慣性矩為:

翼緣焊縫邊緣的截面模量:

翼緣和腹板連線處的截面模量:

腹板底邊緣處的截面模量:

彎矩:由翼緣上邊緣處焊縫拉應力

得: 由腹板下邊緣處焊縫壓應力

得: 由腹板焊縫單獨承擔剪力,腹板的剪應力得: 腹板下端點正應力、剪應力均較大,由腹板下端點的折算應力得: 綜上得該連線所能承受的最大荷載為。

5. 解:q345b鋼、,

角焊縫有效截面的形心位置:

截面的慣性矩:

扭矩:由扭矩產生的最大應力

得: 得:

由力f產生的應力

得: 由最大應力點的折算應力

得: 綜上得該連線所能承受的最大荷載為。

6. 解:q235b鋼、,

單個螺栓的抗剪承載力設計值:

一側所需的螺栓數目為:(個),取

螺栓的布置如圖所示:

淨截面強度驗算:

螺栓群最外端淨截面強度:

淨截面強度滿足要求。

7. 解:q235鋼、,,

單個螺栓的抗剪承載力設計值:

單個螺栓的抗拉承載力設計值:

(1) 牛腿下支托承受剪力時

由受力最大的螺栓承受的拉力

得:故支托承受剪力時該連線所能承受得最大荷載設計值為。

(2) 牛腿下支托不承受剪力時

由受力最大的螺栓承受的拉力

得: 由

得: 由剪力和彎矩共同作用下

得:綜上得支托承受剪力時該連線所能承受得最大荷載設計值為。

8. 解:q345b鋼

螺栓採用m22,c級,,

螺栓的布置如圖所示

單個螺栓的抗剪承載力設計值:

螺栓群承受剪力及扭矩的共同作用

扭矩:受力最大的螺栓承受的應力為:

滿足要求,故採用m22。

9. 解:高強螺栓8.8級,m20

(1)摩擦型連線

預拉力,接觸表面用噴丸處理,

單個螺栓的抗剪承載力設計值:

一側所需的螺栓數目為:個,取

(2)承壓型連線

, 螺栓的布置如圖所示

單個螺栓的抗剪承載力設計值:

一側所需的螺栓數目為:個,取

10. 解:高強螺栓10.9級,m22

(1)摩擦型連線

預拉力,接觸表面用噴丸處理,

1 角鋼肢與牛腿連線

取螺栓的個數為,栓距為80mm,端距50mm單個螺栓的抗剪承載力設計值:

此處連線承受剪力和扭矩的共同作用,扭矩

則受力最大的螺栓承受的應力為:

滿足要求。

2 角鋼肢與柱翼緣連線

取螺栓的個數為,對稱布置在牛腿兩側,栓距為80mm,端距50mm此處連線承受剪力和彎矩的共同作用,彎矩

受力最大的螺栓承受的拉力為:

單個螺栓的抗剪承載力設計值:

滿足要求。

(2)承壓型連線

,, 1 角鋼肢與牛腿連線

取螺栓的個數為,栓距為80mm,端距50mm單個螺栓的抗剪承載力設計值:

此處連線承受剪力和扭矩的共同作用,扭矩

則受力最大的螺栓承受的應力為:

滿足要求。

2 角鋼肢與柱翼緣連線

取螺栓的個數為,對稱布置在牛腿兩側,栓距為80mm,端距50mm單個螺栓的抗剪承載力設計值:

此處連線承受剪力和彎矩的共同作用,彎矩

受力最大的螺栓承受的拉力為:

滿足要求。

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