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1、钢结构计算题精品答案第三章钢结构的连接3.1试设计双角钢与节点板白角焊缝连接（图 3.80）。钢材为Q235B,焊条为E43型，手工 焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。图Z80用题3.】图(3)应力计算解：(1)三面围焊 ffw =160N / mm2 % = 2 % =1 33确定焊脚尺寸：hf,max W1.2tmin =1.2M10=12mm, hf,min 1.5tmir = 1.5xA2 = 5.2mm, hf =8mm内力分配:N3=Bf、0.7hf b ffw =1.22 2 0.7 8 125 160 = 273280N = 273.2
2、8KNNo1273 28N2=： 2N 31000 -=196.69KN232N32273.28N13 = 1000 =530.03KN232焊缝长度计算：w1LL!、0.7hf ffw530.032 0.7 8 160=296mm,则实际焊缝长度为1W1 =296 +8=304mmE60hf =60 8 = 480mm,取 310mm。w2N、0.7hf ffw196.692 0.7 8 160二 110mm,则实际焊缝长度为 lw2 =110+8=118mm W60hf =60M8 = 480mm ,取 120mm。(2)两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取 hf1=8mm, hf2 =6mm1
3、2内力分配：N2 =u2N =-父1000 =333KN , N1 =a1N =一父 1000 = 667KN33焊缝长度计算：l w1 二Ni667 0.7hf ffw2 0.7 8 160二372 mm,则实际焊缝长度为lWi =372 +8父2 =388mm 60hf =60M8=480mm ,取 390mm。lw2 -N2333、0.7hf ffw2 0.7 6 160=248mm ,则实际焊缝长度为：lw1 =248 +6 M2 = 260mm 60hf =60父8 =480mm,取 260mm 。3.2试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为 Q235B,焊条为E43型，手工焊
4、，角焊缝焊脚尺寸hf =8mm , e =30cm 。国3. Bl习题皋2图焊脚尺寸：hf =8mm205205 5.6 巴 2焊缝截面的形心：x0 =2 = 45.6mm511.2 5.6 2 205 5.65 6则 e2 =205 -45.6 -162.2mm2(1)内力分析：V=F , T = F (e1+e2) =F 父(300 +162.2) = 462.2F(2)焊缝截面参数计算：13284IX 5.6 511.23 2 205 5.6 (250 2.8)2 = 2.09 108mm4 122205 2741y =5.6 511.2 45.62 205 5.6 (162.2 -)
5、=1.41 10 mmI。=Ix I =2.231 108mm4 p x y“ helw =511.2 5.6 2 205 5.6 = 5158.72mm2T引起的应力:P462.2F 255.62.231 108= 5.295 10-F462.2F 166.22.231 108= 3.360 10工 FV引起的应力:V _ F“ helw - 5158.72= 1.938 10&F工 23.360 1.93842(4)(5.295 父10 F) +()m10 F 1601.22-28.04 18.86 10” 160=6.85 10 F 160Q235B ,焊条为E43二 F 233577N
6、 =233.58KN3.3试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝、。钢材为 型，手工焊。il(1)内力分析：V=F=98KN , M = F e = 98M0.12 = 11.76KN m(2)焊缝截面参数计算：取 hf =10mm焊缝截面的形心:Vi150 7 3.5 2 69 7 (7 12 3.5) 2 193 7 (1937 12 7)150 7 2 69 7 2 193 7=75.5mmy2 =7 12 7 193 -75.5 =143.5mmIX =150x7x(75.5 3.5)2 +2x69x7x(75.5 -7 -12 -3.5)2 + x 7x 1933 + 193x7
7、x 1143.5J12I 2 J j=2.25 107mm4(3)应力计算M引起的应力:二 f,maxV211.76 106 143.52.25 107=74.96N/mm2V 98 102V引起的应力：a=36.27 N/mm2、helw 2 7 193 J746-)2 +36.272 =71.35N / mm2 ffw =160N /mm21, 1.22f3.4 习题3.3的连接中，如将焊缝及焊缝改为对接焊缝(按三级质量标准检验) 该连接的最大荷载。(1)内力分析：V=F , M =F e= F 乂0.12 =0.12F(KN /m)(2)焊缝截面参数计算：150 12 6 200 12
8、112 “ 八y1 二=66.6mm150 12 200 12y2 =212 -66.6=145.4mm132274IX 12 200150 12 (66.6 -6)200 12 (145.4 -100) =1.956 10 mm12(3)应力计算M引起的应力:、-maxM y2Ix0.12F 106 145.41.956 1072= 0.892F(N/mm2)V F 10cV 引起的应力：; =一 = 0.417F(N/mm2)A 200 12(4)仃 eq1 iRax +31 =5.9个，取6个螺栓，排2排，按规范规定间距排列 （图省略）。Nt41.65竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d
9、1=150mm, d2 =190mm。N = N =350 =247.5KN ,22M =Nx e =247.5 0.020 =4.95KN mV = Ny = N,22= 350mY2 = 247.5KN ,由支托承担。2一Niyi247.5 1034.95 106 1202 二84 (12040 )= 40.22 KN Ntb =41.65KN3.8按摩擦型连接高强度螺栓设计习题3.7中所要求的连接（取消承托板），且分别考虑:d1 =d2 =170mm；d1=150mm, d2=190mm。螺栓强度级别及接触面处理方式自选。Q235 钢，喷砂处理，M20, 8.8 级，P=125KN ,尸0.45, Ntb =0.8P =0.8M125=100KN d1 = d2
