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1、A钢结构原理与设计部分答案参考答案13省略没有计算4.1 解：12N gNgk qNqk 1.2 315 1.4315 420kN33焊缝质量为三级，用引弧板施焊。查表得 E43焊条的ftW 185N/mm2，Q235 钢的 f 215N /mm2。bftW他竺 11.35mm200 185lwlWtftWlwt 1.36NkNkft%t1.36215 376 121.36713.3kN故取t 12mm。4.2 解：N gNgk qNqk 1.2 0.2Nk 1.4 0.8际 1.36焊缝质量为二级，ftW 215N / mm2未用引弧板施焊400 2 12376mm4.4解:1）焊脚尺寸hf
2、背部尺寸hf1 15.tmax1.5 . 10 4.74mmhf1 1.2tmin 1.2 89.6mm趾部尺寸hf2 1.5.tmax1.5 -.104.74mmhf2 tmin 1 281 26 7mm为方便备料，取hf1 hf2 hf 6mm,满足上述要求。2）轴心力N的设计值N gNgk qNqk 1.2 0.1 180 1.4 0.9 180248.4kN按角钢背与趾部侧面角焊缝内力分配系数可知：等边角钢内力分配系数f 0.3K 0.7对角钢趾部取力矩平衡得：MbNe2N1 空 N 0.3N0.3 248.4 74.52kNbN2 N N1 0.7N 0.7 248.4 173.88
3、kN3）焊缝长度。当构件截面为一只角钢时，考虑角钢与节点板单面连接所引起的偏心影响，ftW应乘以折减系数0.85。角钢趾：N174.52 103lW1 0.7hf 0.85 ffW0.7 6 0.85 160 他亦叭4丽取 l1140mm（130 2hf 142mm，取 10mm 的整数倍）角钢背：lW2N2173.88 103_W304mm 60hf 360mm0.7hf 0.85fW 0.7 6 0.85 160取 l2 320mm （ 304 2hf 316mm，取 10mm 的整数）4.5 解:腹板受到轴心拉力Nk作用N G NGK Q N QK1.2 0.2 440 1.4 0.8
4、440598.4kN焊脚尺寸hfhf 1.5,tmax5.6mmhf tmin (12)8 9mm取hf 6mm时，|W2 0.7hf fW5984 103445.2mm 60hf2 0.7 6 160360mm不可行;取hf7mm 时，381.6mm， |w60hf 420mm可行,l 381.62hf395.6mm，取 |400mm取hf9mm 时,lw 296.8mm， lw 60hf 540mm可行,l 296.82hf 314.8mm，取 |320mm故最小的焊脚尺寸可取7mm,钢板搭接长度为400mm最大的焊脚尺寸可取9mm，钢板搭接长度为320mm4.7 解:(1) 直接计算法M
5、 Nl 50 0.2 10kN mM10 1061488.1222N/mm0.7hflw 6 0.7hf 240 6hfN0.7hf lw50 1030.7hf 240297.6hfN / mm2160解得：hf 7.85mm米用hf8mmtmin1.5 Jl8 6.36mm 可1 28 9mm (2) 试算法0.7hf lw50 1030.7 8 24037.2N/mm2f186 21.2237.22156.9N/mm2fW 160N/mm2，可故hf8mmt min1 28 9mm取hf8mmAwhel W0.7hf lw0.7 8 240 1344mm：ww1 h l2helW丄0.78
6、 240253760mm366M10 106186.36mm2f2 /0.7hflw 60 0 20.7_8一2402 6 186.0N /mmhf 1.5 tmax1.54.8 解:A2R 1.2 25%Rk 1.4 75% Rk 405kNl 300mm lh80 1070mm取焊脚尺寸hf6mmhe0.7hf 4.2mm(1)几何关系水平焊缝计算长度lWhlhhf70664 mm全部焊缝计算长度lW2lWh3002 64428mm全部焊缝有效截面helW形心位置X2helWh2 he6.46.4 2he 42.80.96cm略去he3项Ixhe212helWh30.42 302120.4
7、22154.6cm4Iy2 helwh12he!WhI Wh2helWhX0.42 6.43120.426.464 0.9620.426.4 0.96247.8cm4焊缝有效截面对形心O的极惯性矩I0 Ix Iy 2154.6 47.8 2202.4cm4(2)强度验算R-202.5kN a 80 x 70.4mm2Ra T2405 70.4皿 14.3kNX11 lwh x 64 9.6 54.4mmy12150 mmTx1143 106 54435.3N/mm242202.4 10Ty1I 014.3 106 150 97.4N/mm22202.4 104A3V202.5 10A4.2 4
8、282112.7N /mm剪力和扭矩共同作用下的强度条件T V 2T 235.3 112.722Q7 44 A A AZ / mmfW 160N/mm2.ffw f 101 / 111111Y 1.22,可5.1 解:N gNgkqNqk 贝S： N 1.2 10% 560 1.4 90% 560 772.8kN查表，得：钢板螺栓孔壁承压承载力设计值:b2c 405N / mm2螺栓的强度设计值为：fvb 190N/mm2-00 190 10 3119.32(kN)4Nc d tfc20 20405 10 3162(kN)试取螺栓距 p 3d。61.5mm 65mmIn *礎648最少采用n
9、7119.32(kN)需要的螺栓数目:端距 a 2do 41mm 45mm边距 c 1.5do 30.75mm 35mm12t 120mm 要因为板宽b 250mm，若边距为35mm则不满足间距不大于求，故最外排每列螺栓应设 3个，取螺栓横向间距为90mm，端距为45mm,螺栓数增加为8个。取螺栓纵向间距为65mm ,边距为35mm第二列布置2个螺栓，符合不大于24t 240mm的构造要求。已知，在最外侧螺栓处的截面，钢板受力最大，截面上有3个螺栓孔， 其净面积为最小，即：2An1 (b 3do)t (250 3 20.5) 20 3770mm净截面平均拉应力为： 772.8 10205N/m
10、m2 f 205N/mm2，An13770(An1为20mm钢板面积，f应该按照20mm钢板取)可下面再验算拼接板四角处有无块状拉剪破坏的危险。则每一块板呗抗剪破坏所需之力为N1(45 2 65 2.5 20.5) 10 125 10 3(350.5 20.5) 10 215 10 3207.9(kN)拼缝一侧上、下两块拼接板同时有4角拉剪破坏时所需轴向力为N 4N14 207.9831.6(kN) 772.8(kN)因而此处不会发生块状拉剪破坏。5.4 解:fV3190N/mm2cb 405N/mm2设螺栓单列为n个。P 1.2 20% Pk 1.4 80% Pk 544kN(1) 单个螺栓
11、受剪承载力设计值:T 1 Pe 1 544 250 68kN m2 2螺栓杆被剪断承载力：Nvb nqd2fvb 1 - 222 190 72.2kN螺栓孔承压破坏承载力：N： d tfcb 22 16 405 142.56kN单个螺栓受剪承载力：Nlin min NVb72.2kN(2) 求每列螺栓的个数n的值。取nt Nm. 由修正公式(5.10)：F6Tn 1/6 68 1066.35 1 匕“n r35.83mNT p n ,2 72.2 103 706.35取n=6(3) 强度验算：螺栓除受扭转作用外，还受到竖向的剪力。N：xyi681017547.93kNK22yi12802435
12、210521752NTiTxi681068021.91kN2Xi2 yi128024 35210521752町22.67 kN2n由偏心剪力作用下强度条件:T 2tP 2 f22b:Nxi Nyi Ny ,47.9321.91 22.6765.46 Nmin 72.2kN，可5.5 解:f： 140N / mm2ftb 170N / mm2fcb 305N / mm2设螺栓单列为n个。N 1.4Nk 560kN(1) 单个螺栓受剪承载力设计值:螺栓杆被剪断承载力:螺栓孔承压破坏承载力:3 14Nb 入严 1 T 222 1 40 咧No d tfcb 22 16 305 107.36kNbmin单个螺栓受剪承载力：Nlin min N；,Nb 53.2kN(2)单个螺栓受拉承载力Ntb Aeftb 303.4 17051.6kN (由附表 1.4得直径22mm的螺栓有效截面积303.4mm2)(3)单个螺栓受剪力和拉力的设计值：N； NN 、2 22n(4) 因为螺栓同
