鋼結構習題解答2015

1、習題4.1 試驗算圖4.67所示牛腿與柱連接的對接焊縫強度。荷載設計值F=270kN，鋼材Q235B，焊條E43型，手工焊，無引弧板，焊縫質量三級。（提示：假定剪力全部由腹板上的焊縫承受。）解：（1）焊縫截面上所受的力： F=270kN （2）焊縫計算截面的幾何特性全部焊縫計算截面的慣性矩：腹板焊縫計算截面的面積：（3）驗算焊縫強度最大拉應力： （滿足）1點： （滿足）習題4.3 試驗算習題4.2連接中節(jié)點板與端板間的角焊縫“B”的強度。（軸心拉力設計值N=420kN，鋼材Q235B，手工焊，焊條E43型）解：（1）焊縫截面上所受的力：（）（2）焊縫有效截面的幾何特性：(3)焊縫強度驗算：危險

2、點為A點軸力N1作用下：剪力F作用下：彎矩M作用下： （滿足）習題4.8 試計算圖4.72所示連接中C級普通螺栓的強度。荷載設計值F=45kN，螺栓M20，鋼材Q235.解：（1）簡化力F至螺栓群形心O處（坐標軸x為水平向，y為豎向）（2）單個受剪螺栓的抗剪和承壓承載力設計值（3）受力最大的1號螺栓的受力計算作用下：作用下：作用下： （滿足）習題4.9 試計算習題4.2連接中端板與柱連接的C級普通螺栓的強度。螺栓M22，鋼材Q235.解：（1）由習題4.3可知，力F簡化到螺栓群形心處可得：（）（對形心軸的彎矩）（2）單個螺栓的抗剪和抗拉承載力（3）螺栓群受力計算受剪力F： （滿足）受偏心拉力：

3、先按小偏心計算：是小偏心受拉。（不滿足）習題4.11 若習題4.7的鋼板拼接改用10.9級M20高強度螺栓摩擦型連接，接觸面處理采用鋼絲刷清除浮銹，此拼接能承受的最大軸心力設計值N能增至多少？解：單個螺栓的抗剪承載力：整個螺栓群可以承受的剪力：構件毛截面可承擔力：被連接鋼板I-I截面的凈截面積可以承受的拉力：習題4.13 試將習題4.12端板與柱的連接改按8.8級高強度螺栓承壓型連接設計。接觸面處理方法，螺栓直徑和排列尺寸均另行選擇。解：這里假定螺栓群的排列和個數(shù)不變，只改變螺栓的直徑。試選用M18螺栓，（1）螺栓群所受的力軸力：剪力：彎矩：（2）單個螺栓的抗剪和抗拉承載力：（3）螺栓群受力計

4、算(1號螺栓受力最大)：受剪力F： 受偏心拉力： ok（4）驗算(OK)解：這里假定螺栓群的形心位置和個數(shù)不變，只改變螺栓的直徑和螺栓的間距。試選用M18螺栓，最小中距為，所以螺栓的中距取60mm。（1）由于形心位置不變，螺栓群所受的力與習題4.9相同：軸力：剪力：彎矩：（2）單個螺栓的抗剪和抗拉承載力：（3）螺栓群受力計算：受剪力F： （滿足）受偏心拉力：（滿足）習題5.2 試選擇圖5.63所示平臺梁格中的次梁截面，采用H型鋼。與次梁焊接的鋼筋混凝土板和面層的自重為3kN/m2（標準值），活荷載標準值為20kN/m2（靜力荷載）。鋼材為Q345鋼。解：將次梁設計成簡支梁，其計算簡圖如下（1） 荷載及內力計算均布荷載設計值：次梁承受的線荷載：跨中最大彎矩：支座處最大剪力：（2）初選截面：次梁所需的凈截面抵抗矩為：查附表4，選用