《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》復(fù)習(xí)思考題匯編

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》復(fù)習(xí)思考題第1章緒論鋼結(jié)構(gòu)與其它材料的結(jié)構(gòu)相比，具有哪些特點(diǎn)？1)鋼材強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)重量輕2）材質(zhì)均勻，且塑性韌性好3)良好的加工性能和焊接性能4）密封性好5）鋼材的可重復(fù)使用性6）鋼材耐熱但不耐火7）耐腐蝕性差8）鋼結(jié)構(gòu)的低溫冷脆傾向結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)有哪些合適的應(yīng)用范圍？1）大跨結(jié)構(gòu)2）工業(yè)廠房3）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu)4）多層和高層建筑5）高聳結(jié)構(gòu)6）可拆卸的結(jié)構(gòu)7）容器和其他構(gòu)筑物8）輕型鋼結(jié)構(gòu)9）鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)我國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)采用什么設(shè)計(jì)方法？具體的準(zhǔn)則是什么？設(shè)計(jì)方法主要以概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法為主，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗(yàn)算，以及儲(chǔ)液罐和壓力容器等結(jié)構(gòu)，則依然沿用以經(jīng)驗(yàn)為主的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法兩種極限狀態(tài)指的是什么？其內(nèi)容有哪些？指的是承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，其中承載能力極限狀態(tài)包括構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞、疲勞破壞和因過(guò)度變形而不適于繼續(xù)承載、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系和結(jié)構(gòu)傾覆，正常使用極限狀態(tài)包括影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形、影響正常使用的振動(dòng)、影響正常使用或耐久性能的局部破壞（包括組合結(jié)構(gòu)中混凝土裂縫）分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的公式中，各符號(hào)的意義是什么？?jī)煞N極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各物理量的代表值有什么要求？詳見(jiàn)課本 p10-p11，承載能力極限狀態(tài)是采用設(shè)計(jì)值，而正常使用極限狀態(tài)是采用標(biāo)準(zhǔn)值第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料鋼材的生產(chǎn)和加工工藝有哪些？對(duì)鋼材質(zhì)量和組織結(jié)構(gòu)各有什么影響？鋼材的生產(chǎn)大致可分為煉鐵、煉鋼和軋制，加工工藝可分為熱加工、冷加工和熱處理三種。鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式有哪兩種？其特點(diǎn)如何？它們的區(qū)別在哪里？破壞形式有塑性破壞和脆性破壞，塑性破壞的特點(diǎn)是當(dāng)應(yīng)力超過(guò)屈服強(qiáng)度后材料有明顯塑性變形，當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增大，斷面出現(xiàn)頸縮，有持續(xù)的變形時(shí)間。脆性破壞的特點(diǎn)是破壞前無(wú)征兆（變形很?。?，斷口平直，破壞突然發(fā)生。3、鋼材有哪幾項(xiàng)主要機(jī)械性能指標(biāo)？各項(xiàng)指標(biāo)可用來(lái)衡量鋼材哪些方面的性能？各指標(biāo)如何測(cè)定？1）強(qiáng)度指標(biāo)（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度） ：衡量鋼材抵抗破壞的能力，可通過(guò)單向一次（也稱單調(diào)）拉伸試驗(yàn)獲得2）塑性指標(biāo)（伸長(zhǎng)率） ：衡量鋼材斷裂前所具有的塑性變形能力的指標(biāo)，可通過(guò)單向一次（也稱單調(diào)）拉伸試驗(yàn)獲得3）韌性指標(biāo)（沖擊韌性） ：衡量帶有缺口的鋼材在沖擊荷載作用下抵抗脆性破壞能力的指標(biāo)，可通過(guò)單調(diào)拉伸試驗(yàn)獲得4）冷彎性能：衡量鋼材塑性變形能力和冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)，可通過(guò)冷彎試驗(yàn)確定。、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下鋼材的工作性能和單向應(yīng)力狀態(tài)下有什么不同？）相對(duì)于單向拉伸而言，鋼材在鋼材在雙向拉力作用下屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度提高，但是塑性下降。）主應(yīng)力同號(hào)時(shí)，不易屈服，塑性下降，越接近越明顯。3）主應(yīng)力異號(hào)時(shí)，易屈服，破壞呈塑性，差別越大越明顯5、影響鋼材機(jī)械性能的主要因素有哪些？各因素的影響規(guī)律有哪些？因素：1）化學(xué)成分的影響 2）鋼材的焊接性能 3）鋼材的硬化 4）應(yīng)力集中的影響 5）荷載類型的影響 6）溫度的影響、什么是鋼材的硬化，硬化有哪些類型？類型：時(shí)效硬化、冷作硬化、應(yīng)變時(shí)效硬化、什么是藍(lán)脆現(xiàn)象？鋼材在 300℃上下時(shí)，由于應(yīng)變時(shí)效，其塑性及韌性降低或基本上消失的現(xiàn)象8、什么是鋼材的疲勞？影響疲勞強(qiáng)度的主要因素是哪些？鋼結(jié)構(gòu)疲勞承載力的設(shè)計(jì)方法是什么？鋼材在循環(huán)荷載作用下，應(yīng)力雖然低于極限強(qiáng)度，甚至低于屈服強(qiáng)度，但仍然會(huì)發(fā)生斷裂破壞，這種破壞形式就稱為疲勞破壞。因素：應(yīng)力幅、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、缺陷設(shè)計(jì)方法：容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法9、鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材主要有哪幾類？牌號(hào)如何表示？1）碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235-A·F代表屈服點(diǎn)為 235N/mm2的A級(jí)沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)命名與碳素結(jié)構(gòu)鋼相似，等級(jí)分為 A、B、C、D、E五等，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼采用的脫氧方法均為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，故可不加脫氧方法的符號(hào)。

只是質(zhì)量3）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼

35Mn

——含碳量為

0.35%的較高錳含量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼4）合金結(jié)構(gòu)鋼

35Mn2

——含碳量為

0.35%

，含錳量為

1.5%~2.49%

的合金結(jié)構(gòu)鋼10、熱軋型鋼的規(guī)格如何表示？1）

H 型鋼，“HW

高度×寬度×腹板厚度×翼緣厚度”如

“HW300×300×11×19”“HN200×100×5.6×8.5”2）工字鋼， I+截面高度的厘米數(shù) +腹板厚度類別3）槽鋼 ，與工字鋼相似 如“[20b ”4）角鋼 等肢角鋼，邊長(zhǎng) ×厚度 如 “L63×5”不等肢角鋼，長(zhǎng)邊寬×短邊寬×厚度

如 “I20a”如 “L125×80×8”、承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有哪些機(jī)械性能及化學(xué)成分的合格保證？抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證第3章連接鋼結(jié)構(gòu)有哪幾種連接方法？它們各在哪些范圍應(yīng)用較合適？連接方法：焊接連接、鉚釘連接、螺栓連接、緊固件連接焊接方法、焊縫型式有哪些？焊條的級(jí)別及選用原則是什么？焊接方法：熔化焊和壓力焊焊縫形式： 1）對(duì)接焊縫（正對(duì)接焊縫和斜對(duì)接焊縫） 2）角焊縫（正面角焊縫、側(cè)面角焊縫和斜焊縫）焊縫質(zhì)量級(jí)別如何劃分和應(yīng)用？普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓的級(jí)別如何表示？常用焊縫附號(hào)表示的意義分別是什么？對(duì)接焊縫如何計(jì)算？在什么情況下對(duì)接焊縫可不必計(jì)算？直角角焊縫計(jì)算的基本假設(shè)是什么？所有角焊縫只承受剪應(yīng)力只區(qū)分側(cè)焊縫和端焊縫；2)焊縫計(jì)算截面為45°“咽喉截面”，面積為0.7hf(lf2hf)3)在靜力條件下，考慮端焊縫強(qiáng)度提高22%，動(dòng)力荷載下，不考慮其強(qiáng)度的提高；角焊縫的尺寸有哪些要求？角焊縫在各種荷載作用下如何計(jì)算？焊接殘余應(yīng)力的成因是什么？其特點(diǎn)是什么？成因：不均勻分布的溫度場(chǎng)，同時(shí)存在局部高溫，加上纖維間的相互約束，便產(chǎn)生了焊接殘余應(yīng)力焊接殘余應(yīng)力和殘余變形對(duì)結(jié)構(gòu)工作有什么影響？工程中如何減少殘余應(yīng)力和殘余變形的影響？應(yīng)力影響： 1）對(duì)靜強(qiáng)度沒(méi)有影響 2）降低構(gòu)件的剛度 3）降低構(gòu)件的穩(wěn)定承載力 4）降低構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度 5）加劇低溫冷脆變形影響： 1）構(gòu)件不平整，安裝困難，且產(chǎn)生附加應(yīng)力； 2）變軸心受壓構(gòu)件為偏心受壓構(gòu)件方法：1）采用細(xì)長(zhǎng)，不采用短粗的焊縫 2）對(duì)稱布置焊縫，減小變形； 3）不等高連接加不大于 1/4的斜坡，減小應(yīng)力集中 4）盡量防止小銳角連接； 5）焊縫不宜過(guò)于集中，不要出現(xiàn)三向交叉焊縫； 6）注意施焊方便，以保證焊接質(zhì)量。螺栓的排列有哪些型式和規(guī)定？錯(cuò)列和并列，規(guī)定： 1）受力要求：如邊距 2d0等 2）構(gòu)造要求：間距不能太大，避免壓不緊潮氣進(jìn)入 ——腐蝕 3）施工要求：螺栓間距不能太近，滿足凈空要求，便于安裝12.普通螺栓連接受剪有哪幾種破壞形式？規(guī)范中采用哪些手段避免這些破壞的發(fā)生？破壞形式：1）螺栓桿剪斷；2）板件被擠壞（螺栓承壓破壞）；3）板件被拉（壓）破壞；4）板件沖剪破壞5）螺栓桿受彎破壞。措施：1）被連接板件總厚度小于5倍的螺栓直徑可防止受彎破壞2）螺栓端距a12d0可防止板件沖剪破壞3）通過(guò)計(jì)算保證螺栓（鉚釘）抗剪、抗擠壓以及被連接構(gòu)件具有足夠的拉壓強(qiáng)度13.普通螺栓群在各種力單獨(dú)或共同作用時(shí)如何計(jì)算？基本假設(shè)分別是什么？1）軸心受力，基本假定：螺栓群均勻受力2）螺栓群受扭，基本假定：1、被連接板是剛性的,螺栓是彈性的；2、在扭矩作用下，繞螺栓群中心旋轉(zhuǎn);3、所有螺栓共同工作，每個(gè)螺栓受力大小與其到形心的距離成正比，方向垂直于矢徑3）螺栓群受彎計(jì)算，基本假定： 1、在彎矩作用下，板件繞最邊緣的螺栓旋轉(zhuǎn) ;2、每個(gè)螺栓受力大小與其到旋轉(zhuǎn)中心的距離成正比。14. 高強(qiáng)度螺栓連接有哪些類型，區(qū)別在哪里？高強(qiáng)度螺栓連接在各種力作用下如何計(jì)算？基本假設(shè)分別是什么？235摩擦型h0高強(qiáng)連接和承壓性高強(qiáng)連接，區(qū)別在于計(jì)算方法和極限狀態(tài)選擇不同fyc0tw235h0第4235章受彎構(gòu)件的計(jì)算原理80tw170fyfy梁的類型有哪些？如何分類？1）按功能分：樓蓋梁、平臺(tái)梁、吊車梁、墻架梁等2）按制作方法分：型鋼梁、組合（截面）梁梁的強(qiáng)度計(jì)算包括哪些內(nèi)容，如何進(jìn)行計(jì)算？?jī)?nèi)容：抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、局部承壓強(qiáng)度、復(fù)雜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算剛度如何驗(yàn)算？要求在荷載標(biāo)準(zhǔn)值的作用下，梁的最大撓度不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的容許撓度4. 梁的整體失穩(wěn)是一種怎樣 的現(xiàn)象？其原因是什么 ？整體穩(wěn)定性與哪些因素有關(guān)？增強(qiáng)梁的整體穩(wěn)定性可采用哪些措施？現(xiàn)象：側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)（出平面彎扭屈曲）原因：受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨界應(yīng)力，其弱軸為 x軸，但由于有腹板作連續(xù)支承， （下翼緣和腹板下部均受拉，可以提供穩(wěn)定的支承） ，只有向強(qiáng)軸（ y軸）方向屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和截面的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。因素：1）荷載種類 2）荷載作用位置 3）側(cè)向抗彎剛度 4）抗扭剛度 5）側(cè)向支承點(diǎn)間距 6）梁的支承情況措施：1）增大梁截面尺寸（增大受壓翼緣的寬度） 2）提高側(cè)向抗彎剛度和抗扭剛度 3）加側(cè)向支承，減小側(cè)向支承點(diǎn)間距（最有效的方法）進(jìn)行梁的臨界彎矩分析時(shí)，結(jié)構(gòu)模型的基本假設(shè)是什么？1）兩端夾支座（叉支座）——只能繞 x軸，y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞 z軸（梁軸線）轉(zhuǎn)動(dòng)（只能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)） ；2）理想直梁——初始變形；3）荷載作用在梁的最大剛度平面內(nèi)，失穩(wěn)前只發(fā)生平面彎曲；4）理想彈性體；5）臨界狀態(tài)時(shí)屬小變形；6）梁變形后，力偶矩與原來(lái)的方向平行。規(guī)范中梁的整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化方法是如何進(jìn)行的？梁受壓翼緣和腹板的局部穩(wěn)定如何保證？腹板加勁肋的種類及設(shè)置原則？種類：支承加勁肋、橫向加勁肋、縱向加勁肋、短加勁肋設(shè)置原則：1）2）h0235tw80fy

則不會(huì)屈曲，不必加加勁肋；按構(gòu)造配置橫向加勁肋03） 可能產(chǎn)生剪切屈曲，配置橫向加勁肋4）當(dāng) 或 ，既加橫向加勁肋，又加縱向加勁肋，且斷縱不斷橫5）有集中荷載（包括支座）處應(yīng)設(shè)支承加勁肋h(yuǎn)0235h0235tw170tw150fyfy第6章軸心受力構(gòu)件什么是第一類穩(wěn)定問(wèn)題？什么是第二類穩(wěn)定問(wèn)題？第一類穩(wěn)定：由直桿平衡轉(zhuǎn)為微彎曲的平衡，變形（撓度）從無(wú)到有平衡分枝現(xiàn)象第二類穩(wěn)定：由于初始缺陷，壓桿一開(kāi)始便為偏心受力（壓彎桿件） ，因此無(wú)平衡分枝現(xiàn)象，變形從小到大，直到失穩(wěn)破壞為止軸心受力構(gòu)件有哪些種類和截面形式？種類：實(shí)腹式構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件截面形式：熱軋型鋼截面、實(shí)腹式組合截面、格構(gòu)式截面、冷彎型鋼截面軸心受力構(gòu)件各需驗(yàn)算哪幾個(gè)方面的內(nèi)容？強(qiáng)度、剛度、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定、軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定軸心受壓構(gòu)件可能發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象有哪些？彎曲屈曲、彎扭屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲等穩(wěn)定設(shè)計(jì)原則的具體概念是什么？由于支承條件及截面形式不同、繞不同軸的桿件屈曲臨界力是不同的，即

x y， 不cr cr經(jīng)濟(jì)。因此應(yīng)想辦法使它們相近，實(shí)際上，若達(dá)到 x y，就基本上達(dá)到了等穩(wěn)定。影響軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力的因素有哪些？1）截面殘余應(yīng)力 2）構(gòu)件初偏心 3）構(gòu)件初彎曲 4）長(zhǎng)細(xì)比 5）構(gòu)件端部約束條 件規(guī)范中考慮哪些因素的影響進(jìn)行軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力計(jì)算，簡(jiǎn)化方法是如何考慮的？穩(wěn)定系數(shù)的含義是什么？考慮：殘余應(yīng)力和初彎曲考慮不同截面形式的不同殘余應(yīng)力分布，進(jìn)行了大量有限元計(jì)算，共作出200多條曲線，最后將其歸納成四類軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算有哪三種類型的問(wèn)題？以實(shí)腹式構(gòu)件為例，分別如何進(jìn)行？1）已知荷載、截面，驗(yàn)算截面。2）已知截面求承載力。3）已知荷載設(shè)計(jì)截面。焊接工字型截面軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性如何保證？限制寬（高）厚比10. 格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算模型和實(shí)腹式構(gòu)件有什么不同？考慮哪些方面的影響？規(guī)范中對(duì)格構(gòu)式構(gòu)件的計(jì)算進(jìn)行哪些修正？（注意換算長(zhǎng)細(xì)比的概念）第7章拉彎、壓彎構(gòu)件拉彎、壓彎構(gòu)件有哪些種類和截面形式？種類：實(shí)腹式構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件截面形式：熱軋型鋼截面、實(shí)腹式組合截面、格構(gòu)式截面、冷彎型鋼截面拉彎、壓彎構(gòu)件各需驗(yàn)算哪幾個(gè)方面的內(nèi)容？拉彎：強(qiáng)度破壞壓彎：強(qiáng)度破壞、整體失穩(wěn)破壞、局部失穩(wěn)破壞3.

什么是壓彎構(gòu)件彎矩平面 內(nèi)失穩(wěn)？什么是壓彎構(gòu)

件彎矩平面外失穩(wěn)？它們分別屬于哪類穩(wěn)定問(wèn)題？1）壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)（屬于第二類穩(wěn)定始構(gòu)件就在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變形，呈彎曲狀態(tài)，當(dāng)

）——在N

N和

和M同時(shí)作用下，一開(kāi)M同時(shí)增加到一定大小時(shí)則到達(dá)極限狀態(tài)，超過(guò)此極限狀態(tài)，構(gòu)件發(fā)生屈曲現(xiàn)象。在彎矩作用平面內(nèi)只產(chǎn)生彎曲屈曲。2）壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)（ 屬于第一類穩(wěn)定 ）——當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面外沒(méi)有足夠的支撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件可能發(fā)生 彎扭屈曲而破壞，這種彎扭屈曲又稱為壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外的整體失穩(wěn)

。實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的計(jì)算特點(diǎn)？公式中各符號(hào)的意義及取值原則？《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》堂上補(bǔ)充練習(xí) 2006.05【練習(xí)材采用Ｑ

1】?jī)蓧K鋼板采用對(duì)接焊縫（直縫）連接。鋼板寬度Ｌ＝ 250mm，厚度 t=10mm。鋼235，焊條 E43 系列，手工焊，無(wú)引弧板，焊縫采用三級(jí)檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，ft

w

185N/mm2。試求連接所能承受的最大拉力

N ?解：無(wú)引弧板時(shí)，焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度

lw取實(shí)際長(zhǎng)度減去

2t

，即

250-2*10mm

。根據(jù)公式

Nlw

t

ft

w

移項(xiàng)得：Nlwtftw(250210)10185425500N425.5kN【變化】若有引弧板，問(wèn) N ?解：上題中 lw取實(shí)際長(zhǎng)度 250，得N 462.5kN【練習(xí)

2】?jī)山孛鏋?/p>

450 14mm的鋼板，采用雙蓋板焊接連接，連接蓋板寬

300mm，長(zhǎng)度410mm(中間留空

10mm)，厚度

8mm。鋼材Ｑ

235，手工焊，焊條為

E43，

ffw

160N/mm2，靜態(tài)荷載，

hf

6mm。求最大承載力

N

?解：端焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N3=?0.7hflw3bfffw=2′0.7′6′300′1.22′160=491904N側(cè)焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N10.7hflw1ffw40.76(2006)160521472N最大承載力N4919045214721013376N1013.4kN【變化】若取消端焊縫，問(wèn)N?解：上題中令N30，lw120026,得NN1505.344kN【練習(xí)3】鋼材為Ｑ235，手工焊，焊條為E43，ffw160N/mm2，靜態(tài)荷載。雙角鋼2L125x8采用三面圍焊和節(jié)點(diǎn)板連接，hf6mm，肢尖和肢背實(shí)際焊縫長(zhǎng)度均為250mm。等邊角鋼的內(nèi)力分配系數(shù)k10.7，。求最大承載力 N ?解：端焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N30.7hflw3fffw20.761251.22160204960N肢背焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N10.7hflw1ffw20.76(2506)160327936N根據(jù)N1N3k1N2得：N1N3)1204960614880N614.88kN(N12(327936)K10.72【變化】若取消端焊縫，問(wèn) N ?解：上題中令 N3 0，lw1 250 2 6，得N 456.96kN【練習(xí) 4】鋼材為Ｑ 235，手工焊，焊條為 E43，ffw 160N/mm2，靜態(tài)荷載。已知F 120kN，求焊腳尺寸 hf ?（焊縫有繞角，焊縫長(zhǎng)度可以不減去 2hf）解：設(shè)焊腳尺寸為 hf，焊縫有效厚度為 he 0.7hf將偏心力移到焊縫形心處，等效為剪力 V＝F及彎矩 M=Fe在剪力作用下：VV120103342.92)fhelw20.7hf250hf(N/mm在彎矩作用下：MM12010315012342)fWf12hf(N/mm0.7hf22506代入基本公式(f)2(f)2ffW得：f(1234)2(342.9)210681601.22hfhfhf可以解得：hf6.68mm，取hf7mm。hfmin1.5145.6mmhfhfmax1.21214.4mm，可以?！咀兓可项}條件如改為已知hf8mm，試求該連接能承受的最大荷載N?【練習(xí)5】鋼材為Ｑ235，手工焊，焊條為E43，ffw160N/mm2，靜態(tài)荷載。已知hf8mm，求連接能承受的最大荷載N?（焊縫無(wú)繞角）解：偏心距e35010075mm2彎距： M 75NNNNNfhelw20.78(35028)3740.8MM75NNf12776.5Wf0.78(35028)226Mff

NNfffw1.22160195.23740.82776.5可以解得： N 311082N 311.08kN【變化】焊縫有繞角，焊縫長(zhǎng)度可以不減去 2hf，求N ?【練習(xí) 6】鋼板截面為 310mm 14mm，蓋板截面為 310mm 10mm，鋼材為 Q235，f 215N/mm2，C級(jí)螺栓 M20，孔徑 21.5mm，fvb 140N/mm2，fcb 305N/mm2，求該連接的最大承載力 N ?解：⑴一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：NVbnVd2fvb23.1420214010387.96kN44⑵一個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值：Ncbdtfcb201430510385.4kN(因?yàn)閠14mm2t121020mm,故公式中取t14)⑶最大承載力N nNminb 8 85.4 683.2kN⑷凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算：N683.2103683.21032f215N/mm2An(310421.5)143136217.9N/mm不滿足要求。最大承載力由凈截面強(qiáng)度控制：N Anf 3136 215103 674.24kN【變化】上題條件如改為已知 N=600kN，試驗(yàn)算該連接是否安全 ?【練習(xí)7】鋼板截面為310mm20mm，蓋板截面為310mm12mm，鋼材為Q235，f215N/mm2（t16），f205N/mm2（t16）。8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接M20，孔徑22mm，接觸面噴砂，＝0.45，預(yù)拉力P125kN。求該連接的最大承載力N?解：⑴一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：Nb0.9nfPkNV0.920.45125101.25⑵最大承載力N nNVb 8 101.25 810kN⑶凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算：(1n1N4)81010322⑷毛0.5)(10.58422)136.8N/mmf205N/mmnAn(31020截面強(qiáng)度驗(yàn)算：N8101032f2A310130.6N/mm205N/mm20【變化】上題條件如改為已知N=800kN，試驗(yàn)算該連接是否安全?【練習(xí)8】拉力F與4個(gè)螺栓軸線的夾角為450，柱翼緣厚度為24mm，連接鋼板厚度16mm。鋼材為Q235，f215N/mm2（t16），f205N/mm2（t16）。8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接M20，孔徑22mm，接觸面噴砂，＝0.45，預(yù)拉力P125kN。求該連接的最大承載力F?解：斜拉力F的兩個(gè)分力為：VNFsin45o，每個(gè)螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力為：NvNtFsin45o2F48螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力，用規(guī)范相關(guān)公式求解：NvNt1NvbNtb一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：Nvb0.9nfP0.910.4512550.625kN一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值：Ntb0.8P0.8125100kN代入規(guī)范公式：NvNt1即2F2FNvbNtb1850.6258100可以解得： N 190.13kN【變化】上題條件如改為已知 N=190kN，試驗(yàn)算該連接是否安全 ?【練習(xí)9】鋼材為Q235，f215N/mm2（t16）。C級(jí)螺栓M22，有效直徑為de19.65mm，孔徑d024mm，fvb140N/mm2，fcb305N/mm2，ftb170N/mm2，求該連接的最大承載力F?解：斜拉力F的兩個(gè)分力為：VNFsin45o，每個(gè)螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力為：NvNtFsin45o2F48螺栓同時(shí)承受剪力和拉力，應(yīng)根據(jù)相關(guān)公式驗(yàn)算：(Nvb)2(Nbl)21及NvNcbNvNl一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：NVbnVd2fvb13.1422214010353.2kN一個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)44計(jì)值：Ncbdtfcb2216305103107.36kN