钢结构原理作业 答案 台州学院 建筑工程学院汇总

《钢结构原理》第三章作业（一）参考解答 【练习1】两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。钢板宽度Ｌ＝250mm，厚度t=10mm。钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标准， 。试求连接所能承受的最大拉力 解：无引弧板时，焊缝的计算长度 取实际长度减去2t，即250-2*10mm。 根据 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载           移项得： 【变化】若有引弧板，问 解：上题中 取实际长度250，得 【练习2】两截面为450 14mm的钢板，采用双盖板焊接连接，连接盖板宽300mm，长度410mm(中间留空10mm)，厚度8mm。钢材Ｑ235，手工焊，焊条为E43， ，静态荷载， 。求最大承载力 解：端焊缝所能承担的内力为： 侧焊缝所能承担的内力为： 最大承载力 【变化】若取消端焊缝，问 解：上题中令 ， ,得 【练习3】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43， ，静态荷载。双角钢2L125x8采用三面围焊和节点板连接， ，肢尖和肢背实际焊缝长度均为250mm。等边角钢的内力分配系数 ， 。求最大承载力 解： 端焊缝所能承担的内力为： 肢背焊缝所能承担的内力为： 根据 得： 【变化】若取消端焊缝，问 解：上题中令 ， ，得 【练习4】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43， ，静态荷载。 已知 ，求焊脚尺寸 （焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去 ） 解：设焊脚尺寸为 ，焊缝有效厚度为 将偏心力移到焊缝形心处，等效为剪力V＝F及弯矩M=Fe 在剪力作用下： 在弯矩作用下： 代入基本公式   得： 可以解得： ，取 。 ，可以。 【变化】上题条件如改为已知 ，试求该连接能承受的最大荷载 【练习5】钢材为Ｑ235，手工焊，焊条为E43， ，静态荷载。已知 ，求连接能承受的最大荷载 （焊缝无绕角） 解：偏心距 弯距： 可以解得： 【变化】焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去 ，求 钢结构原理作业答案（2） 1试计算图示连接中C级螺栓的强度。荷载 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 值 kN，螺栓M20，钢材Q235。（ N/mm2， N/mm2） 解：  将 分解为     所以强度满足要求 2两钢板截面为 －18×400 ，两面用盖板连接，钢材 Q235 ，承受轴心力设计值N=1181kN ，采用M22普通C级螺栓连接，d0 = 23.5mm ，按图示连接。试验算节点是否安全。 ， 。 解： （1） 螺栓强度验算 单个螺栓抗剪承载力设计值 单个螺栓承压承载力设计值 故取 。 每侧12个螺栓，承载力为 （2）验算被连接钢板的净截面强度 3、钢板截面为310mm 14mm，盖板截面为310mm 10mm，钢材为Q235， ， C级螺栓 ，孔径21.5mm， ， ，求该连接的最大承载力 解： ⑴一个螺栓的抗剪承载力设计值： ⑵一个螺栓的承压承载力设计值： (因为 ,故公式中取 ) ⑶最大承载力 ⑷净截面强度验算： 不满足要求。最大承载力由净截面强度控制： 4、钢材为Q235， （ ）。C级螺栓 ，有效直径为 ，孔径 ， ， ， ，求该连接的最大承载力 解：斜拉力F的两个分力为： ， 每个螺栓同时承受的剪力和拉力为： 螺栓同时承受剪力和拉力，应根据相关公式验算： 及 一个螺栓的抗剪承载力设计值： 一个螺栓的承压承载力设计值： 一个螺栓的抗拉承载力设计值： 代入公式得： 可以解得： 再验算： ，可以。 钢结构原理作业答案（3） 1、钢板截面为310mm 20mm，盖板截面为310mm 12mm，钢材为Q235， （ ）， （ ）。 级高强度螺栓摩擦型连接 ，孔径22mm，接触面喷砂， ＝0.45，预拉力 。求该连接的最大承载力 解： ⑴一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值： ⑵最大承载力 ⑶净截面强度验算： ⑷毛截面强度验算： 2 拉力 与4个螺栓轴线的夹角为450，柱翼缘厚度为24mm，连接钢板厚度16mm。钢材为Q235， （ ）， （ ）。 级高强度螺栓摩擦型连接 ，孔径22mm，接触面喷砂， ＝0.45，预拉力 。求该连接的最大承载力 解： 斜拉力F的两个分力为： ， 每个螺栓同时承受的剪力和拉力为： 螺栓同时承受的剪力和拉力，用 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 相关公式求解： 一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值： 一个高强度螺栓的抗拉承载力设计值： 代入规范公式：   即 可以解得： 3、试验算右下图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。 已知：被连接构件钢材为Q235BF，8.8级M20的高强度螺栓,高强度螺栓的设计预拉力P =110kN,接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系数 为0.35，荷载F = 250kN，螺栓边距50mm，中距70mm。  解: ……………………………………………………(3’) ………….(2’) ………………………………………….(1’) ……….(2’) …………………………………….(2’) 4、梁的连接构造如图所示。连接承受的弯矩 M =1000kN·m ，剪力 V =100kN 。钢材 Q235 ，摩擦型高强度螺栓10.9级，M20，接触面喷砂处理， 。试验算梁节点高强度螺栓连接的强度。提示：梁腹板分担的弯矩按 计算，剪力全部由腹板承受。 4 解： （1） 连接一侧最不利情况下的受力 M由翼缘和腹板按刚度分配 梁截面对于水平对称轴的惯性矩 腹板对于水平对称轴的惯性矩 腹板分担的弯矩： 翼缘分担的弯矩： 翼缘分担的弯矩由螺栓群受轴向力来承担： 腹板螺栓群除分担部分弯矩外，还承受全部剪力，而该剪力对腹板连 接螺栓群又有偏心，将剪力移到螺栓群形心，受力为： （2） 确定单个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值 翼缘螺栓： 按图中尺寸沿受力方向的连接长度 故需将螺栓的承载力设计值乘以下列折减系数，即： 腹板螺栓： 因上、下排螺栓“1”的合力方向大致是水平的，沿受力方向的连接长度 ，故不需乘折减系数 。 （3） 螺栓强度验算 a. 翼缘板拼接螺栓： 螺栓孔径d0 取21.5mm，翼缘板的净截面面积为： 翼缘板能承受的轴向力： 毛截面： 净截面： 摩擦型高强度螺栓能承受的轴向力： 上述三项最小值为 N=1473kN >翼缘螺栓群受到的力 788.5kN,故翼缘板拼接螺栓满足强度要求。 b.       腹板拼接螺栓： 腹板承受的内力 V=100kN    M =220.5kN·m   每个螺栓所承受的垂直剪力为： 在弯矩的作用下，受力最大的螺栓承受的水平剪力为： （因 y1>3x1 ，故略去 ） 所以腹板拼接螺栓群满足强度要求。 钢结构原理作业（4）答案 1、如图所示，一梁柱刚接节点，钢材均为Q235，梁截面尺寸如图所示。其翼缘经焊透的对接焊缝与柱相连（焊接时未用引弧板），腹板通过10.9及摩擦型高强螺栓M20和角钢连接于柱.计算时可假定翼缘焊缝与腹板螺栓孔在同一截面,该截面弯矩与剪力设计值分别为100kN·m和42kN。焊缝抗拉、抗压和抗弯强度设计值均为215kN/mm2,抗剪强度设计值为125kN/mm2，螺栓预应力为155kN，抗滑移系数为0.45。 （1）试验算翼缘焊缝的连接是否满足强度要求 （2）试验算腹板螺栓的连接是否满足强度要求 解：（1）翼缘焊缝及腹板螺栓受力： 腹板分担的弯矩按 计算，剪力全部由腹板承担。 梁截面惯性矩：I=21609cm4 梁腹板惯性矩：Iw=3544cm4 梁腹板连接处弯矩为：Mw=16.4kN·m 梁翼缘连接处弯矩为：M1=83.6kN·m （2）验算翼缘焊缝强度 翼缘分担的弯矩由上下两条焊缝受拉或受压来承担 一侧翼缘焊缝所承受的轴力为：N=215.5 kN б=94.52N/mm215d0=15x2.15=32.3cm，故需将螺栓的承载力设计值乘以下列折减系数，即：β＝0.88，Nbv1=12.3kN 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 得： 整体稳定不符合要求。                                                          （2）此压杆设计不合理，对x、y轴长细比相差太大，致使对y轴极易失稳，而对x轴承载力有富余，不经济。                                                （3）提高对y轴的稳定承载力，设侧向支承，使 l0y= l/2=1300mm 则 查表得： 对于x轴 ，且对x轴为a类截面了，因而对x轴也不会失稳。设置合理的侧向支承，有效地提高了此压杆的承载能力。                  3、有一实腹式双轴对称焊接工字形截面轴心受压柱，Q235钢材，翼缘为焰切边，对x,y轴均属于b类截面。截面尺寸为：翼缘板宽b=250mm，厚度为t=12mm, 腹板高度为h0=350mm，厚度为tw=10mm，计算长度为lox=12m,loy=4m,承受的轴心压力设计值为1200KN。试对该柱进行验算。 (f=215N/mm2) 解：(1)构件截面几何特性计算： A=25×1.2×2+35×1.0=95cm2  Ix= ［25×37.43-(25-1)×353］=23237cm4  Iy= ×2×1.2×253=3125cm4  ix= =15.64cm      iy= =5.74cm  λx= =76.7      λy= =69.7        (2)强度验算：    因截面无削弱，所以这里无需验算强度。 (3)整体稳定性验算：  截面对x、y轴弯曲屈曲都属于b类截面，故整体稳定性由绕x轴屈曲控制。 由λx=76.7查表得： y=0.709  =178.2N/mm2 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 算。 要求综合考虑柱子的强度、整体稳定和局部稳定，讨论该柱是否可用？ 解： （1）  强度验算 （2）  整体稳定性 （3） 局部稳定 槽钢腹板、翼缘局部稳定不必验算。钢板局部稳定为： 中间部分    悬挑部分                                  所以，翼缘板中间部分局部稳定不能满足。 《钢结构原理》第五章作业答案 （六） 1、如图所示一焊接组合截面板梁，截面尺寸为：翼缘板宽度b=340mm，厚度为t=12mm；腹板高度为h0=450mm，厚度为tw=10mm, Q235钢材。梁的两端简支，跨度为6m，跨中受一集中荷载作用，荷载标准值为：恒载40kN，活载70kN(静力荷载)。试对梁的抗弯强度、抗剪强度、折算应力、整体稳定性和挠度进行验算。(f=215N/mm2,fv=125N/mm2,［ ］= ) 解：荷载设计值计算。 P=1.2×40+1.4×70=146kN M= =219kN·m V= =73kN  (1)构件截面几何特性计算： iy= =7.88cm λy= =76.1  (2)强度验算： 抗弯强度σ= =101.5N/mm216,故需要验算整体稳定性。 =0.81×   =1.834>0.6  = 0.898  =113N/mm2