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1、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, ( ) ,2/15mNf16t( ) 。 级高强度螺栓摩擦型连接 ,孔径 22mm,接触面喷砂, 0.45,2/05mNf16t8. 20M预拉力 。求该连接的最大承载力kP?N解:一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值:kNPnNfbV 25.1045.29.0. 最大承载力 kNbV81.净截面强度验算:毛截面2231 /05/8.1620)4()5.0()5.0( mNfNANn 强度验算: 223 /5/6.1208mf2 拉力 与 4 个螺栓轴线的夹角为 450,柱翼缘厚度为
2、 24mm,连接钢板厚F度 16mm。钢材为 Q235, ( ) , (2/15Nf16t 2/05Nf) 。 级高强度螺栓摩擦型连接 ,孔径 22mm,接触面喷砂,16t8. M0.45,预拉力 。求该连接的最大承载力kP2?F解: 斜拉力 F 的两个分力为: ,oV45sin每个螺栓同时承受的剪力和拉力为:FNotv 8245sin螺栓同时承受的剪力和拉力,用规范相关公式求解: 1btvN一个高强度螺栓的抗剪承载力设计值:kPnfbv625.01254.09.一个高强度螺栓的抗拉承载力设计值:kNNbt 1258.代入规范公式: 即btv 108265.F可以解得: k13.903、试验算
3、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 =1000kNm ,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。505070707
4、070435F=250kN4 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 =220.5kNm 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 y13x1,故略去 ) 所以腹板拼接螺栓群满足强度要求。