第三章1. 圖示為雙面角焊縫連線，作用在豎直鋼板的斜向拉力設計值（靜載），焊腳尺寸，材料為q235-bf和e43型焊條，手工焊接，試驗算該焊縫。
解：（1）確定材料強度設計值：由附表查得
（2）焊縫尺寸的構造要求
焊腳尺寸：
焊縫計算長度：
（3）焊縫應力：
滿足要求
2. 圖所示角鋼與柱用角焊縫連線，焊腳尺寸，鋼材為q345，焊條e50手工焊。試計算焊縫所能承受的最大靜載設計值f。
解：（1）確定材料強度設計值：由附表查得
（2）計算焊縫截面的幾何特性
（因考慮焊角處有繞角焊，故計算長度不考慮起落弧的影響）
（3）求焊縫應力
（4）求f
該焊縫所能承受的最大靜力荷載設計值為449kn。
3． 圖為三塊鋼板焊接的工字型截面的對接焊縫。已知：翼緣板為-12100，腹板為：
-10200板，鋼材為q345，手工焊接，焊條為e50型。加引弧板，焊縫質量等級二級，作用在焊縫上的彎矩，剪力，軸力，試驗算該焊縫。
解：（1）確定材料強度設計值：由附表查得，
（2）計算焊縫截面的幾何特性
（3）驗算a點的應力
（4）驗算b點的應力
（5）驗算c點的應力
因此，該連線滿足傳力要求。
4． 如圖所示，為牛腿與柱連線，高強度螺栓為10.9級，螺栓為m22，構件接觸面用噴砂處理，結構材料為q345鋼，外力設計值為，支托起安裝作用。試驗算此連線。
解：牛腿與柱連線的螺栓為拉剪螺栓，將力向螺栓的形心簡化後，可與和共同作用等效。豎向剪力v由該肢上螺栓平均承擔。
彎矩則產生水平拉力，最上面一排螺栓最大。因此，須按最上一排螺栓承受的拉力和剪力驗算其是否滿足強度條件。
即當採用高強度螺栓摩擦型連線時，應使螺栓承受的豎向剪力小於或等於單個螺栓在剪力和拉力共同作用下的抗剪承載力設計值。
當採用高強度螺栓承壓型連線時，則應進行兩方面的驗算：①滿足拉剪螺栓強度條件的相關公式；②單個高強度螺栓所承受的剪力應小於或等於除以1.2的承壓承載力設計值。
（1）摩擦型連線（接觸面不被拉開）
①乙個高強度螺栓的承載力設計值
受剪承載力：
受拉承載力：
②連線中螺栓的受力情況
最大剪力：
最大拉力：
所以，受力最大的螺栓的承載力：
因此高強度螺栓連線滿足強度要求。
（2）承壓型連線（接觸面上端允許拉開）
可以減少螺栓數量，採用8個螺栓，間距100mm，上端距60mm，下端距80mm
①乙個高強度螺栓的承載力設計值
受壓承載力：
受拉、受剪承載力設計值同摩擦型。
②連線中螺栓的受力情況
最大剪力：
最大拉力：
所以，受力最大的螺栓的承載力：
因此高強度螺栓連線滿足強度要求。
5． 圖為角鋼和節點板的螺栓連線，鋼材為q235-bf鋼，角鋼為2∟1008，，螺栓為m20，承受軸心拉力設計值（靜載）。試設計此連線。
（1） 採用普通c級螺栓
（2） 採用8.8級高強度摩擦型螺栓，接觸面採用噴生赤鏽處理；
（3） 採用8.8級高強度承壓型螺栓，螺栓的剪下面不在螺紋處
解：先按螺栓排列要求定出螺栓的邊距和中距，然後按乙個螺栓承載力設計值計算螺栓數目，並對螺栓進行布置，最後驗算構件截面強度。計算中注意三者的區別。
（1）採用普通c級螺栓時：
① 確定材料強度設計值：由附表查得，，
② 確定孔徑、端距和中距
孔徑：端距：
取端距為50mm
中距：取中距為70mm
③螺栓數目及布置
所需螺栓數目為：
個，取7個。
所以取7個滿足螺栓抗剪要求。
④構件截面強度驗算
此連線滿足要求。
（2）採用8.8級高強度摩擦型螺栓時：
① 確定材料強度設計值：由附表查得
② 確定孔徑、端距和中距
同普通螺栓相同。
③螺栓數目及布置
所需螺栓數目為：
個，取4個。
螺栓布置如圖，但在節點左端去掉3個螺栓。
連線長度：
④構件截面強度驗算
淨截面強度驗算：
毛截面強度驗算：
此連線滿足要求。
（3）採用8.8級高強度承壓型螺栓時：
① 確定材料強度設計值：由附表查得，，
② 確定孔徑、端距和中距
同普通螺栓相同。
③螺栓數目及布置
所需螺栓數目為：
個，取5個。
螺栓布置如圖，但在節點左端去掉2個螺栓。
連線長度：
④構件截面強度驗算
與普通螺栓相同，即：
此連線滿足要求。
第三章鋼結構習題
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