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1、3.3 节点构造如图所示。悬臂承托与柱翼缘采用角焊缝连接，Q235钢，手工焊，焊条E43型，焊脚尺寸hf8mm。试求角焊缝能承受的最大静态和动态荷载N。解 a)几何特性 确定焊缝重心的坐标为=0.78(2003/12+2721002)=1.18107mm4 =0.78200152 +2723/12+272(72/2-15)2=9.56105mm4=+=1.18107+9.56105=1.27107mm4b)内力计算TNeN(al1-)N(80150-15)215NVNc)焊缝验算215N100(1.27107)1.6910-3N215N(72-15)(1.27107)9.6510-4NN0.7
2、8(200+722)5.1910-4N代入下式,，当承受静载时，解得N=76.84KN当承受动载时，解得N=71.14KN3.9 已知A3F钢板截面用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按级焊缝质量检验，试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值。解：查附表1.2得：则钢板的最大承载力为：3.10 焊接工字形截面梁，设一道拼接的对接焊缝，拼接处作用荷载设计值：弯矩，剪力，钢材为Q235B，焊条为E43型，半自动焊，级检验标准，试验算该焊缝的强度。解：查附表1.2得：，。截面的几何特性计算如下：惯性矩：翼缘面积矩：则翼缘顶最大正应力为：满足要求。腹板高度中部最大剪应力：满足要求。上翼缘和
3、腹板交接处的正应力：上翼缘和腹板交接处的剪应力：折算应力：满足要求。3.12 如图所示焊接连接，采用三面围焊，承受的轴心拉力设计值。钢材为Q235B，焊条为E43型，试验算此连接焊缝是否满足要求。解：查附表1.2得：正面焊缝承受的力 ： 则侧面焊缝承受的力为：则满足要求。3.13 试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。已知(设计值)，与焊缝之间的夹角，钢材为A3，手工焊、焊条E43型。解：查附表1.2得：，满足要求。满足要求。3.15 试求如图所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B，焊条E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸，。 解：查附表1.2得：在偏心力F作用下，牛腿和柱搭接连接角围焊
4、缝承受剪力V=F和扭矩T=Fe的共同作用。 围焊缝有效截面形心O距竖焊缝距离：两个围焊缝截面对形心的极惯性矩： 则围焊缝最大应力点A处各应力分量： 则得 3.17 如图所示的普通螺栓连接，材料为Q235钢，采用螺栓直径20mm，承受的荷载设计值。试按下列条件验算此连接是否安全：1)假定支托不承受剪力；2)假定支托承受剪力。 解：查附表1.3得：螺栓， ，。1）假定支托只起安装作用，不承受剪力，螺栓同时承受拉力和剪力。设螺栓群绕最下一排螺栓旋转。查表得M20螺栓。 每个螺栓的抗剪和承压的承载力设计值分别为： 弯矩作用下螺栓所受的最大拉力：剪力作用下每个螺栓所受的平均剪力： 剪力和拉力共同作用下：
5、 可靠2）假定剪力由支托承担，螺栓只承受弯矩作用。 支托和柱翼缘的连接角焊缝计算，采用，（偏于安全地略去端焊缝强度提高系数1.22）， 满足要求。3.18 某双盖板高强度螺栓摩擦型连接如图所示。构件材料为Q345钢，螺栓采用M20，强度等级为8.8级，接触面喷砂处理。试确定此连接所能承受的最大拉力N。解：查附表1.1得：查表3-9和3-10得：，一个螺栓的抗剪承载力：故净截面验算： 不满足要求。故应按钢板的抗拉强度设计。则4.1 试验算图4.39所示焊接工字形截面柱（翼缘为焰切边），轴心压力设计值为 =4500KN，柱的计算长度，235钢材，截面无削弱。解：其截面参数为：整体稳定和刚度验算刚度
6、验算：整体稳定性验算：按长细比较大值，查附表得局部稳定性验算自由外伸翼缘： 满足腹板部分： 满足强度验算：因截面无削弱，不必验算。4.2 图4.40所示a、b两截面组合柱，截面面积相同，且均为235钢材，翼缘为焰切边，两端简支，试计算a、b两柱所能承受的最大轴心压力设计值。解：其截面参数为：， 整体稳定和刚度验算刚度验算： 整体稳定性验算：按长细比较大值，查附表得，5.1 一平台梁格如图5.56所示。平台无动力荷载，平台板刚性连接于次梁上，永久标准值为4.5kN/m2可变荷载标准值为15kN/m2钢材为，选用工字钢次梁截面，若铺板为刚性连接时情况如何？解：由于铺板为刚性连接，可以保证整体稳定性
7、，故只需考虑强度和刚度.(1) 最大弯矩设计值:(2)型钢需要的净截面抵抗矩 选用I40a,自重,加上自重后的最大弯矩设计值（跨中）和最大剪力设计值（支座）：（3）截面验算（a）强度验算抗弯强度为: (合格)抗剪强度为：（合格）局部承压强度：由于次梁支承于主梁顶面上，所以应验算支座处的局部承压强度。，假定支承长度a=100mm,则，支座反力R=Vmax=188.7KN,故有：（合格）（b）刚度验算按荷载标准值计算，则（合格）满足要求。6.1 图6.43表示一两端铰接的拉弯杆。截面为I45a轧制工字钢，材料用Q235钢，截面无削弱，静态荷载。试确定作用于杆的最大轴心拉力的设计值。解 查附表，I4
8、5a的截面特征和质量为：,， 1)内力计算(杆1/3处为最不利截面)轴力为最大弯矩不计杆自重) 2)截面强度 查附录5，1.05， 上侧 215 解得：N=500KN下侧 解得：N=913KN所以最大轴心拉力设计值为500KN。6.3 如图6.45所示的压弯构件，焊接工字截面，火焰切割边构件翼缘上对称钻有8个21.5的螺孔，材料用Q235钢，试确定该构件的最大轴心压力的设计值，已知：F150kN，并验算板件的局部稳定性。如果用Q345钢，设计压力有何改变。解：,（1）内力计算：F=150KN, M=5000150103/2=3.75108（2）截面特性3)验算整体稳定：截面对两轴都属于b类，查附表得：0.920；0.515。 工字形截面的1.05。弯矩作用平面内的整体稳定：解得：N1175KN弯矩作用平面外的稳定性：对于双轴对称工字形截面，可按下式近似计算，当1.0取1.0： 解得：N835KN所以轴心压力的设计值为835KN4) 局部稳定性验算翼缘的宽厚比: 满足腹板的宽厚比:1)对杆中央截面： 不满足。材料采用Q345钢时，同样可求的N=1524KN。11
