鋼結(jié)構(gòu)第七章作業(yè).doc

7.9. 兩面?zhèn)群傅慕卿撨B接，受沿形心線的靜力荷載作用，設(shè)計(jì)值 N600KN,角鋼為2L1006310，連接板厚 10mm ,鋼材為Q235,焊條為 E43型，手工焊，根據(jù)構(gòu)造要求和受力要求設(shè)計(jì)角焊縫.解： 據(jù)題設(shè)焊腳高度為，(1) 采用兩邊側(cè)焊，肢背、肢尖的受力為（圖中為長(zhǎng)肢相連）（2）計(jì)算肢背、肢尖所需焊縫長(zhǎng)度為構(gòu)件端部按要求做成2繞角焊，故不再加hf。分別取230mm和170mm，滿足構(gòu)造要求。若端部不做2繞角焊，則分別取240mm和170mm，滿足構(gòu)造要求。7.10 圖示三面圍焊，焊腳尺寸為6mm，鋼材為Q235BF，計(jì)算此連接能承受的最大拉力。解：端焊縫受力側(cè)焊縫受力連接板只需驗(yàn)算中間20厚的故該連接能承受的最大拉力為904kN7.11圖示牛腿板承受扭矩設(shè)計(jì)值T=60kNm，鋼材為Q235BF，焊條為E43系列。（1） 采用三面圍焊角焊縫，試設(shè)計(jì)此角焊縫，即確定焊腳高度hf。（2） 四面圍焊，焊腳高度可以改為多少。（3） 方案二的焊條是否少于方案一。解：要點(diǎn)：畫對(duì)焊縫截面圖取hf=8mm，則焊縫有效截面如下圖所示求形心位置假設(shè)hf=7mm，計(jì)算結(jié)果與焊腳高度近似成線性比例關(guān)系則只是7mm的焊縫很少用，一般為2mm的模數(shù)假設(shè)hf=6mm，則不滿足強(qiáng)度要求如果采用近似計(jì)算，查339頁附表14，有形心位置取hf=8mm，則（*）為171N/mm2160，不滿足而相對(duì)精確的計(jì)算結(jié)果僅為130.4，可見兩者相差較大。此時(shí)焊縫需要取為10mm。方案二：取hf=6mm，則焊縫有效截面如下圖所示取hf=5mm，則用鋼量比較以8與6比較，用鋼量與焊腳高度平方關(guān)系成正比。62*（200*2+300*2）=3600082*（200*2+300）=44800可見四周圍焊用鋼量小很多。7.12 圖示連接中，2L100x80x10(長(zhǎng)肢相并)通過14厚連接板和20厚的端板連接于柱的翼緣，鋼材用Q235BF，焊條為E43系列，采用手工焊，所承受的靜力荷載設(shè)計(jì)值為540kN。（1） 要求確定角鋼和連接板之間的焊縫尺寸。（2） 取d1=d2=170mm，確定連接板和端板之間的焊縫尺寸。（3） 改取d1=150mm，d2=190mm，驗(yàn)算上面確定的hf是否滿足要求。解：（1）取hf=8mm采用兩邊側(cè)焊，肢背、肢尖的受力為（圖中為長(zhǎng)肢相連）計(jì)算肢背、肢尖所需焊縫長(zhǎng)度為分別取220mm和130mm，滿足構(gòu)造要求。（2）取d1=d2=170mm，則連接板和端板之間的焊縫受拉剪作用 （3）若取d1=150mm，d2=190mm，則連接板和端板之間的焊縫受拉剪彎共同作用 7.13 如圖所示的螺栓雙蓋板連接，鋼材為Q235，承受軸心拉力，螺栓為8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接，接觸面噴砂處理，螺栓直徑20，孔徑21.5，試計(jì)算此連接的最大承載力。解：M20 8.8級(jí) 噴砂則P=125kN 最危險(xiǎn)截面處 故該連接的承載力為670kN思考：10顆螺栓變成8顆，承載力有何變化？按說好像承載力應(yīng)該降低，實(shí)際情況呢？最后該連接的承載力為688.8kN，反而有所放大，原因就是因?yàn)榭浊皞髁Τ缘袅烁?，而剩下的都是凈截面能承受?02.7kN7.14 圖示C級(jí)螺栓的連接，鋼材為Q235，已知d=20mm，de=17.65mm ,d0=21.5mm，承受設(shè)計(jì)荷載P=150kN。（1） 假定支托承力，驗(yàn)算此連接是否安全？（2） 假定支托不承力，驗(yàn)算此連接是否安全？解：書242頁例題7-11知 （1）支托承力，則螺栓群受彎，螺栓繞最下排轉(zhuǎn)，則所以滿足要求 如果螺栓繞支托最下部轉(zhuǎn)，則結(jié)果更小，同樣滿足要求（2）支托不承力，則螺栓群受彎剪作用，螺栓繞最下排轉(zhuǎn)，則所以安全7.15 如圖所示的連接，牛腿用連接角鋼2L100X20及M22高強(qiáng)螺栓（10.9級(jí)）摩擦型連接和柱相連。鋼材為Q345，接觸面噴砂處理，承受偏心荷載P=175kN，試確定連接角鋼的兩肢上所需的螺栓個(gè)數(shù)。解：假定支托板不承力，否則問題更簡(jiǎn)單，螺栓群受彎繞形心轉(zhuǎn) M22 10.9級(jí) 噴砂 鋼材為Q345則P=190kN 雙剪的先解決假設(shè)采用3顆螺栓，間距80，則 所以安全 對(duì)于單剪的拉剪螺栓群，假設(shè)采用8顆螺栓，間距80，則 所以安全其實(shí)下面四顆螺栓的抗剪為85.5*4=342175 安全7.16 如圖所示普通螺栓連接，鋼材為Q235，承受軸力600kN。螺栓直徑20mm，孔徑21.5mm，驗(yàn)算連接是否安全。解： （1）驗(yàn)算螺栓群強(qiáng)度 所以螺栓安全 （2）驗(yàn)算凈截面強(qiáng)度 所以板件也安全，整個(gè)連接安全7.17 承受拉力的Q235鋼板，尺寸為-20X400，用兩塊-10X400的板進(jìn)行拼接，接縫每側(cè)用12個(gè)普通螺栓連接，排列如圖，試分析這一接頭的危險(xiǎn)截面在何處？其承載力為多少?解: （1）驗(yàn)算螺栓群強(qiáng)度 所以按螺栓考慮其承載力為1056kN （2）驗(yàn)算凈截面強(qiáng)度 對(duì)拼板，最危險(xiǎn)截面為3-3或錯(cuò)列截面 對(duì)板件，最危險(xiǎn)截面為1-1或錯(cuò)列截面 所以該接頭危險(xiǎn)截面在拼板的3-3截面，承載力為按螺栓考慮的1056kN7.18 一高強(qiáng)螺栓承壓型連接如圖，鋼材為Q235，受軸拉力N=200kN，力矩M=50kNm，螺栓直徑20mm，孔徑21.5mm，驗(yàn)算連接是否安全。解： 全部螺栓受剪，本題未說明是8.8級(jí)還是10.9級(jí)，不過沒關(guān)系，最終是以板的承壓確定的承載力。假設(shè)為8.8級(jí)則 （1） 驗(yàn)算螺栓群強(qiáng)度所以螺栓安全（2） 驗(yàn)算板件強(qiáng)度所以板件不安全，故連接不安全7.19 該題為典型的雙角鋼屋架節(jié)點(diǎn)角焊縫設(shè)計(jì) A、B均沒問題，圖中C畫得不對(duì)，應(yīng)該留空