鋼結構原理與習題目

1、.4.1解：焊縫強度設計值（查附表1.2，三級、對接焊縫）拉力設計值： kN mm取厚度，采用單邊V形坡口對接焊縫。4.2 解：軸心拉力設計值焊縫計算長度 mm（未用引弧板）焊縫強度設計值 N/m2（查附表1.2，二級、對接焊縫） kN所以 kN24.3N/mm2215 N/mm4.3解：焊縫強度設計值 N/m2（查附表1.2，二級、對接焊縫）焊縫截面： 因 所以 kN4.4解：單面角鋼，E43： kN背面：趾部：，取背面趾部背面實際焊接長度趾部實際焊接長度6 150 6 320 4.5.解：1）當采用，不滿足構造要求。2）當采用，滿足構造要求。當采用，滿足構造要求4.6解： ； 1）當，解1

2、：外力通過焊縫中心代入焊縫強度條件即解得 取 ，滿足構造要求。或者解2： ； 由；解得：取 ，滿足構造要求。 2），用試算法設取則： ， 則不滿足要求設取 ， 滿足要求??；或10mm ，滿足構造要求。注：習慣上，時，宜采用偶數(shù)。4.7 解：，取 滿足要求4.8解：假設取焊縫形心： ； ，所以可取5.1解: 單個螺栓承載力A級M20螺栓直徑,Q235鋼材：d=20mm; ；中距螺桿受剪： 螺桿承壓：單個剪力螺栓的設計承載力：119.32kN螺栓；外排最大間距12t=12*10=120mm邊距c=1.5d=30.75mm取35mm一列最多排3個螺栓,無法排下4個,節(jié)點一側尺寸如圖所示故連接蓋板長度

3、 mm截面1-1 An1=250*20-3*20.5*20=3770 mm2 MPa塊狀拉剪破壞驗算: 每塊板塊被拉剪破壞力: N1=(45+65*2-2.5*20.5)*10*125*10-3+(35-0.5*20.5)*10*215*10-3=207.9kN4N1=831.6kN>772.8kN所以不會發(fā)生塊狀拉剪破壞5.2解:設縱向間距為p,則1-2-3-4截面凈截面積An1=240*t-2*23.5*t=193t mm21-2-5-3-4截面凈截面積An2=即所以取p=45mm5.3解: 螺桿受剪： 螺桿承壓：單個剪力螺栓的設計承載力：61kNN=3*61=183kN又角鋼強度驗

4、算:2<70*5 A=1375mm2N=215*(1375-21.5*10)=249.4kN所以N=183kN 由螺栓孔壁擠壓破壞控制5.4解P=(1.2*0.2+1.4*0.8)*400=544kN單個螺栓承載力設計值螺桿受剪： 螺桿承壓：72.189kNT=Pe=544*0.25=136kN·m 取n=6強度驗算:滿足要求。5.5解:N=400*1.4=560kNNx=Ny=560*0.707=396kN則: Nx1=Ny1=396/2n螺桿受剪： 螺桿承壓：螺桿抗拉 ，即所以n5.35取n=6 又Nvb=396/12=33kN<Ncb=107.36kN （強度驗算條

5、件）5.6解:Cx=480*cos60=240kN所以N=T-Cx=420-240=180kNM=180*0.04=7.2kNm又所以59.93kN > Nmax=52500N 可以5.7解:An=250*20-3*21.5*20=3710mm2N=772.8kN P=125kN所以n=N/Nvb=7.6 采用n=8布置同5.1題凈截面強度驗算:可以5.8解:M22: P=150kN T=136/2=68kNm 取n=7滿足要求5.9解:10.9 M22 : 又 所以 取n=46.1解:N=200*(1.2*0.2+1.4*0.8)=272kNA=N/f=272*103/215=1265

6、.1mm2=12.65cm2 a=12mm因為 ix=iy 所以選不等邊角鋼長邊拼接，查附表2.3取 A=12.75cm2 ix=2.56cm iy=2.25cm所選截面已滿足要求，故而不需驗算。6.2解:反對稱結構故AC桿軸力為0又最小截面Ab:設計值N=-1.4*8.84=-12.37kN(壓桿) 假設，得需要截面回轉半徑需要面積：A= 面積非常小，故此處偏小。本題由于外力較小?，F(xiàn)假定，得需要截面回轉半徑需要面積：A=要滿足長細比要求，則故這里取（a=6mm）截面驗算換算長細比：等邊雙角鋼截面類別x、y方向都是b類查表得滿足要求6.3解：（1）當平均外應力時，柱保持彈性 ； （2）當平均時

7、，翼緣兩端出現(xiàn)塑性區(qū) 即 按照力的平衡計算m又 得 故 Plotsqrt(m/(1-0.3*m2),m,0,1)與m相關和m10.90.80.70.60.50.40.30.20.101.1951.0900.9950.9060.8200.7350.6480.5550.4499210.31670300.70.7570.8080.8530.8920.9250.9520.9730.9880.99716.6解： 軸心壓力設計值：設軸心壓力設計值：N=1.2×1600×0.3+1.4×1600×0.7=2144kN設=60，對焊接工字形翼緣板為剪切邊時，對X軸為b類

8、，對Y軸為c類按c類查表得=0.709則=140.65cm2又=13.3cm =6.7cm查附表2.9b2.79cm h=30.9cmt=1.53cm（初定厚度）當翼緣板取2-16×300 ，A f=96cm2 腹板取14×320 Aw=44.8cm2 截面幾何特性：截面面積：A=140.8cm2慣性矩：Ix=(30×35.2328.6×323)=30938cm4 Iy=(32×1.432×1.6×303)=7207cm4=14.82cm =7.15cm=54 =56由=56，c類截面查表得=0.735=207.2N/mm2

9、<215 N/mm2局部穩(wěn)定驗算：=56 （根據(jù)容許寬厚比計算，此處參見P182 表6.4）翼緣=8.9<=（10+0.1×56）=15.6腹板=22<= (25+0.5×56)=53 （此處參見P182 表6.4）滿足要求6.7解：設計值N=3000×（1.2×0.3+1.4×0.7）=4020kN實軸設=60， b類截面，查表=0.807 則=231.7cm2又=11.7cm =115.9cm2由和ix查表，可選I50a時，A=119.3cm2 ix=19.7cm>11.7cm如選=50 查表=0.856 則=218

10、.4cm2又ix=14cm =109.2cm2可選=40 查表=0.899 則=208cm2ix=17.5cm =104cm2取I45b A=111.446 cm2 ，ix=17.4cm ，i1=2.84cm=40.2按分肢穩(wěn)定要求<40且=0.5×50=25（）25綴板間距a×i1=25×2.84=71cm 取a=70cm =24.6根據(jù)等穩(wěn)定要求 ，且按穩(wěn)定要求=31.8 =22cm又 =43.6cm 取b=44cm截面驗算=22.18cmix=17.4cm y=31.6 x=40.2 =24.6 =40.04 <=40.2按=40.2查表得=0.

11、898 =200.8<215 N/mm2 可以按分肢穩(wěn)定=24.6< 滿足分肢穩(wěn)定要求綴板設計=（1）×44=29.344 取35cm=（）×44=0.881.1 取1cm 綴板選用10×350×400 驗算焊縫 =×=×=28.19kN=44.8kNM= V1=28.19×=9.87 kN·m焊縫構造要求8mm>=6mm>=4.7mm 焊縫長度 =350 mm=115N/mm2 =19.18 N/mm2折算應力 =96.19 N/mm2<=160 N/mm2可以綴板剛度驗算=2

12、15;×1×353=7145.8cm4=162.4 cm3分肢剛度 I45b：Ix=33800 cm4 I y=894 cm4=I1= 12.7 cm3 /=12.8>6 （規(guī)范規(guī)定：綴板柱同一截面處兩塊綴板線剛度之和不得小于柱較大分肢線剛度的6倍 ）滿足要求6.9解：設計值N=1600×（1.2×0.3+1.4×0.7）=2144kNA10=B×L=2978 cm2采用2個d=24cmm錨栓=48mm A=2978+2××4.82=3014 cm2由Lh=Bb得L=Bb +h =5.81cm取L=58cm

13、B=51.9取B=52mm底板反力q=7.11 N/mm2=7.11×360×78×+2×7.11×(×80×78××78)=10.09×106 Nmm=7.11×424×80×+2×7.11×(×78×80××80)=12.01×106Nmm= 28.6mm= 28.8mm取t=30mm（t宜用mm偶數(shù)）柱身子底板用水平角焊縫連接=7.1mm采用=9mm 滿足要求7.7解：次梁（跨度為m的簡支梁）（1）荷載及內力荷載標準值荷載設計值最大彎矩標準值最大彎矩設計值最大剪力設計值（2）試選截面設次梁自重引起彎矩為（估計），且次梁上鋪設鋼筋混凝土預制板，