钢结构习题答案

第3章 连接

1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。已知：连接承受静力荷载设计值P?300kN，

N?240kN，钢材为Q235BF，焊条为E43型，ff?160Nmm，设计算焊缝长度为实际焊缝

w2长度减去10mm。

1

2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载P。已知：钢材为Q235BF，焊条为E43型，ff?160N/mm，考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为290mm。

2 解：N?45P,V?4?N题1图

w235P,M?335P?120

?NAe?5?0.33p2?0.7?6?2903p?103p?10

?N?NAe?5?0.25p2?0.7?6?2903p?120?103

?M?MWf?2?516?0.61p

?0.7?6?2902题2图

(?N??M1.22)?(?)2V2?(0.33P?0.61P1.22)?(0.25P)22?ff?160N/mmw2

P?197.5kN

w23、图示角焊缝连接，承受外力N?500kN的静载，hf?8mm，ff?160Nmm采用引弧板，验算该连接的承载力。

3 解：Nx?400kN,NxNy?300kN

，没有

题3图

?f??hNyewl?400?1032?0.7?8?(410?2?8)300?103?90.65Nmm2

?f??ff2helw2f?2?0.7?8?(410?2?8)90.651.22?67.98Nmm2

(??)???()?67.9822?100.7Nmm2?ff

w

4、计算图示角焊缝连接中的hf。已知承受动荷载，钢材为Q235-BF，焊条为E43型，ff?160Nmm，偏离焊缝形心的两个力F1?180kN，F2?240kN，图中尺寸单位：mm，有

w2引弧板。

4解：将外力F1，F2移向焊缝形心O，得：

N?F1?180kN；V?F2?240kN

M?F1?120?F2?90?180?120?240?90?0kN

?f?N?helw?180?1032?0.7?hf?240240?103?536hf714hf

?f?V?hewl?2?0.7?hf?240?

?f?1.0则：

(??ff)??22f?(536hf)?(2714hf)2?ff?160

w解得hf?5.58mm取hf?6mm 构造要求：

hfmax题4图

?1.2tmin?1.2?8?9.6mm

hfmin?1.5tmax?1.510?4.74mm

hfmin?hf?6mm?hfmax满足要求。

5、验算图示角焊缝连接的强度。已知承受静荷载，钢材为Q235-AF，焊条为E43型，ff?160Nmm，偏离焊缝形心的力F?500kN，e?100mm，hf?10mm，图中尺寸单位：

w2mm，无引弧板。

题5图

5解：将外力F移向焊缝形心，得：

F2F2Fe2N?；V?；M?

?Nf?N?hlVl?500?103ew2?2?0.7?10?(400?20)500?103?66.47N/mm

2?f??h?MW?ew2?2?0.7?10?(400?20)6?500?10?1002?2?0.7?10?(400?20)104.95?66.471.222?66.47N/mm

23?Mf?2?104.95N/mm

2(??ff)??22f?()?66.472?155.44N/mm2?ff?160N/mmw2

6、验算题6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：初连接构件钢材为Q235BF，8.8级M20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。

6解V=F=180kN；M=F×150

Nt?180?150?1402?2?(702?1402?38.6kN)

Nt?38.6?0.8P?0.8?110?88kNNv?0.9nf?(p?1.25Nt)b

?0.9?1?0.35?(110?1.25?38.6)?19.45kNNv?Vn?18010?18?Nv?19.45kNb

7、图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接，??0.45，

P?125kN，N?20kN，F?280kN，验算螺栓的连接强度。

7解：方法1：Nt1?Nn?My1m?y2i题6图

?2010?280?100?1602?2?(1602?80)2?37kN

Nt2?Nn?35?80160?19.5kN

Nt3?2kN

?N?

ti?(Nt1?Nt2?Nt3)?58.5?2?117kN

Nv?0.9nf?(nP?1.25?Nti)b

?0.9?1?0.45(10?125?1.25?117)?447kN?V?280kNb方法2：Nt?0.8P?100kN

Nt1?37kN?Nt?100kN

b题7图 Nv?28010?28kN?Nv?0.9nf?(P?1.25Nt1)?31.89kNb

Nt1?Nt，Nv?Nv满足要求

bb

8、验算图示普通螺栓连接时的强度，已知螺栓直径d?20mm，C级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设b计值F?100kN，fv?140Nmm2，

22，Ae?2.45cm。 ft?170Nmmb2b，fc?305Nmm题8图

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