第三章鋼結構的連線
3.1 試設計雙角鋼與節點板的角焊縫連線(圖3.80)。鋼材為q235b,焊條為e43型,手工焊,軸心力n=1000kn(設計值),分別採用三面圍焊和兩面側焊進行設計。
解:(1)三面圍焊
確定焊腳尺寸:
,, 內力分配:
焊縫長度計算:
,則實際焊縫長度為,取310mm。
,則實際焊縫長度為,取120mm。
(2)兩面側焊
確定焊腳尺寸:同上,取,
內力分配:,
焊縫長度計算:
,則實際焊縫長度為:
,取390mm。
,則實際焊縫長度為:
,取260mm。
第四章軸心受力構件
4.1 一塊-的鋼板用兩塊拼接板-進行拼接。螺栓孔徑為22mm,排列如圖4.38所示。鋼板軸心受拉,n=1350kn(設計值)。鋼材為q235鋼,解答下列問題;
(1)鋼板1-1截面的強度夠否?
(2)是否需要驗算2-2截面的強度?假定n力在13個螺栓中平均分配,2-2截面應如何驗算?
(3)拼接板的強度夠否?
解:(1)鋼板1-1截面強度驗算:
, n=1350kn
,強度滿足。
(2)鋼板2-2截面強度驗算:
(a),種情況,(a)是最危險的。
, n=1350kn
,但不超過5%,強度滿足。
對應圖(d)的驗算:
,,強度滿足。
(3)拼接板的強度夠否?
因為拼接板厚度,所以不必驗算拼接板。
4.3 驗算圖4.39所示用摩擦型高強度螺栓連線的鋼板淨截面強度。螺栓直徑20mm,孔徑22mm,鋼材為q235af,承受軸心拉力n=600kn(設計值)。
解:(1)淨截面驗算:
,,強度滿足。
(2)全截面驗算
,強度滿足。
4.2 某車間工作平台柱高2.6m,按兩端鉸接的軸心受壓柱考慮。如果柱採用i16(16號熱軋工字鋼),試經過計算解答:
(1)鋼材採用q235鋼時,設計承載力為多少?
(2)改用q345鋼時,設計承載力是否顯著提高?
(3)如果軸心壓力為330kn(設計值),i16能否滿足要求?如不滿足,從構造上採取什麼措施就能滿足要求?
解:(1)鋼材採用q235鋼時,設計承載力為多少?
查表得i16的面積a=26.1cm2 ,,
,a類截面,查表得
,b類截面,查表得
。(2)改用q345鋼時,設計承載力是否顯著提高?
,a類截面,按查表得
,b類截面,按查表得
,承載力無太明顯的提高。
(3)如果軸心壓力為330kn(設計值),i16能否滿足要求?如不滿足,從構造上採取什麼措施就能滿足要求?
因為,所以整體穩定不滿足。
在側向加一支撐,重新計算。
,b類截面,查表得
,整體穩定滿足。
4.3 圖4.40(a)、(b)所示兩種截面(焰切邊緣)的截面積相等,鋼材均為q235鋼。當用作長度為10m的兩端鉸接軸心受壓柱時,是否能安全承受設計荷載3200kn。
解:計算(a)圖截面
(1)計算引數:
, (2)整體穩定驗算
,b類截面,查表得
,b類截面,查表得
,整體穩定滿足。
(3)區域性穩定驗算
,區域性穩定滿足。
計算(b)圖截面
(1)計算引數:
, (2)整體穩定驗算
,b類截面,查表得
,b類截面,查表得
,整體穩定不滿足。
(3)區域性穩定驗算
,區域性穩定滿足。
4.4 設計由兩槽鋼組成的綴板柱,柱長7.5m,兩端鉸接,設計軸心壓力為1500kn,鋼材為q235b,截面無削弱。
解: (1)初選截面:設(b類)
則, 選2[32a,,其面積,
(2)驗算實軸的整體穩定
,b類截面,查表得
,繞實軸的整體穩定滿足。
(3)確定柱寬
設, 取b=330mm,如下圖所示。
(4)驗算虛軸的整體穩定
,, 截面對虛軸的引數:
,, ,繞虛軸的整體穩定滿足。
第五章5.1 一平台的梁格布置如圖5.53所示,鋪板為預製鋼筋混凝土板,焊於次梁上。設平台恆荷載的標準值(不包括梁自重)為2.0。試選擇次梁截面,鋼材為q345鋼。
解:1、普通工字形鋼
3、驗算:
1)強度
2)撓度
重選i50a
3)整穩:不必計算。
4)局穩:因為是型鋼,不必驗算。
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