1、第三章鋼結(jié)構(gòu)的連接3.1試設(shè)計雙角鋼與節(jié)點板的角焊縫連接（圖3.80）。鋼材為Q235B焊條為E43型，手工焊，軸心力N=1000KN（設(shè)計值），分別采用三面圍焊和兩面?zhèn)群高M行設(shè)計。圖 3. 80習(xí)題11圖解：（1）三面圍焊2160N/mm2確定焊腳尺寸:h,12t.f ,max /i min1.2 1012mm hf,mini.5.,tmn1.5 12 5.2mm hf 8mm內(nèi)力分配:N30.7hf b ffw1.22 20.78 125 160273280N273.28KNN22NN11NN2N32焊縫長度計算:l w1N10.7hf ffw則實際焊縫長度為lw1l w2N20.7hff

2、fw則實際焊縫長度為lw2（2）兩面?zhèn)群复_定焊腳尺寸：同上，取N22n內(nèi)力分配：焊縫長度計算:10001000273.282273.28196.69KN530.032 0.7 8 160530.03KN296mm296 8 304mm60hf 60480mm .,取310mm196.692 0.7 8 160110mm110hf18 118mm60hf 60480mm .,取120mm8mmhf2 6mm1000 333KNN11N2 1000 667 KN 3l w1N16670.7hf ffw2 0.7 8 160372mm則實際焊縫長度為：l w1372 8 2 388mm 60hf60

3、 8480mm，取 390mml w2N23330.7hfffw2 0.7 6 160248mm則實際焊縫長度為l w1248 62 260mm 60hf 608 480mm 寸,取 260mm3.2試求圖3.81所示連接的最大設(shè)計荷載。鋼材為Q235B焊條為 E43型，手工焊，角焊縫焊腳尺寸hf8mm e130cm圖 3. 81習(xí)加3. 2圖不hf焊腳尺寸：f8mm焊縫截面的形心:X0205205 5.6 2511.2 5.6 2 205 5.645.6mm為 205則5.645.6 162.2mm(1)內(nèi)力分析：V=F,T F (e ej F (300 162.2)462.2 F(2)焊縫

4、截面參數(shù)計算:125.6 511.23 2 205 5.6 (250 2.8)2 2.098410 mmIy5.6o205 o511.2 45.62 2 205 5.6 (162.2 )2 1.41 107mm4IPIx1y 2.231 108mm4helw511.2 5.6 2 205 5.6 5158.72mm2(3)應(yīng)力計算TxT引起的應(yīng)力:T ry匚462.2F 255.62.231 108一4 一5.295 10 FTy462.2F 166.22.231 1083.360 10 4 FVyV引起的應(yīng)力：V helw1.938 10 4 F5158.72423.360 1.93842.

5、(5.295 10 F) () 10 F 160(4)，1.22一 28.04 18.86 10 4F 1606.85 10 4F 160Q235EB焊條為E43型，手工焊。F 233577N 233.58KN3.3試設(shè)計如圖3.82所示牛腿與柱的連接角焊縫、。鋼材為H9 3. 82習(xí)題，3圖(1)內(nèi)力分析：V=F=98KNnM F e 98 0.12 11.76KN m(2)焊縫截面參數(shù)計算：取 hf10mm焊縫截面的形心:193yi75.5mm150 7 3.5 2 69 7 (7 12 3.5) 2 193 7 ( 7 12 7)150 7 2 69 7 2 193 7y27 12 7

6、193 75.5143.5mm._ _2_ _ _、2IX150 7(75.5 3.5)2697(75.5 712 3.5)137 193193 712143.52193_ _742.25 107 mm4(3)應(yīng)力計算f ,maxM引起的應(yīng)力:fV引起的應(yīng)力：M y211.76 106 143.52.25 107274.96N / mm2Ix398 102 7 19336.27N / mm274.96、2 2.()36.27 1.22_ . .271.35N /mmw2ff 160N / mm3.5焊接工字形梁在腹板上設(shè)一道拼接的對接焊縫(圖3.83),拼接處作用有彎矩 M1122kN.m,剪

7、力V=374KN鋼材為Q235B鋼，焊條用E43型，半自動焊，三級檢驗標(biāo)準(zhǔn)，試驗算該焊縫的強度。(1)內(nèi)力分析：v=374KN M 1122kN.m(2)焊縫截面參數(shù)計算： 132_94Ix8 10003 2 280 14 5072 2.68 109mm412Sw 280 14 507 500 8 250 2987440mm4Sw1280 14 507 1987440 mm4(3)應(yīng)力計算maxI xtw374 103 298744092.68 109 8252.1N/mm2fvw 125N / mm2腹板和翼緣交接處:MViIx1122 106 5002.68 109209.3N / mm2

8、374 103 1987440VSw11瓦折算應(yīng)力：12 3 12209.32334.72 217.8N/mm2 1.1ftw 1.1 185不滿足 _9_2.68 109 834.7N/mm2204N/mm23.7試設(shè)計如圖3.84所示：構(gòu)件鋼材為Q235B螺栓為粗制螺栓。角鋼與連接板的螺栓連接;豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接。d1 d2 170mmd1 150mm d2 190mm豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接。國3. 84 習(xí)題3. 7圖角鋼與連接板的螺栓連接； 單個螺栓抗剪承載力（M20）Nbvd2 fb4 vNtb d tmin fcb 20 14 305 85.4KNNmin

9、min N：,N：85.4KNn螺栓個數(shù)NNbmin35085.44.1個，取5個螺栓，按規(guī)范規(guī)定間距排列（圖省略）豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接。d1 d2 170mmN內(nèi)力分析NxN 二 350 - 247.5KN 22V Ny N350-2 247.5KN2,由支托承擔(dān)。單個螺栓抗拉承載力（M20,A 2.45cm2)bbNtA ft245 17041.65KNN n b 螺栓個數(shù)Nt247.541.655.9個，取6個螺栓，排2排，按規(guī)范規(guī)定間距排列（圖省略）豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接。d1150mmd2190mmNx2 350 工 350 22247.5KN* WNx247.

10、5 0.020 4.95 KN mNy350 二2247.5KN,由支托承擔(dān)。3.8di當(dāng)2V247.5 1034.95 106 120b,亍 40.22KN Ntb 41.65KN4 (1202 402)按摩擦型連接高強度螺栓設(shè)計習(xí)題3.7中所要求的連接（取消承托板），且分別考慮：d2 170mm；d1 150mm, d2 190mm。螺栓強度級別及接觸面處理方式自選。Q235鋼，噴砂處理，M20, 8.8 級，P=125KN g =0.45, Nt 0.8P0.8 125100KN0d1 d2 170mmN 247.5KN V 247.5KN一個螺栓承擔(dān)的拉力N 247.5bNt1 Nti

11、 24.75KN Ntb 100KNn 10Nti 247.5KNV 247.5KN0.9nf (nP 1.25Nti) 0.9 1 0.45 (10 125 1.25 247.5) 381.0KNd1 150mm d2 190mmN 247.5KN , V 247.5KN ,M Nx e 247.5 0.020 4.95KN m個螺栓的最大拉力N M y1一2n m %247.5 103 4.95 106 1602 廠 30.94KN104 (1602 802)Ntb 100KNN2 27.85 KNN3 24.75KNN4 21.65 KNN5 18.56KNNi 247.5KNV 247

12、.5KN 0.9nf (nP 1.25Nti) 0.9 1 0.45 (10 125 1.25 247.5) 381.0KN第四章軸心受力構(gòu)件4.4 一水平放置兩端較接的Q345鋼做成的軸心受拉構(gòu)件，長9m,截面由2匚90 8組成的肢尖向下的 T形截面，問是否能承受設(shè)計值為870KN的軸心力?解：(1)強度驗算查表得 L 90 8 的面積 A=13.94cm2 , iminix2.76cm3N 870 10A 1394 2312.1Mpaf 310Mpa,但不超過5%強度滿足(2)剛度驗算l0imin 27.6900032635010m4.7圖4.40 （a）、（b）所示兩種截面（焰切邊緣）的

13、截面積相等，鋼材均為Q235鋼。當(dāng)用作長度為的兩端較接軸心受壓柱時，是否能安全承受設(shè)計荷載3200KN1解：計算（a）圖截面(1)計算參數(shù):A 500一 一一一220 2 500 8 24000mmIxIy-8122 -1220 O5003 2 20 500 (250 萬)2 1.435 109mm420 5003 4.17 108mm4(2)(3)hO計算(1)IxIyAixIx 1.435 10924000A244.5mm iyIy 4.17 1084一 131.8mm24000整體穩(wěn)定驗算l0xl0yiy10000244.510000131.8320041761030.714 24000

14、局部穩(wěn)定驗算500 822012.3 (10迎 62.58（b）圖截面計算參數(shù):150,b類截面,150,b類截面,186.7Mpa f0.1 76) 17.6(25 0.5 76)224000mm查表得 x查表得 y205Mpa63,局部穩(wěn)定滿足。0.8950.714整體穩(wěn)定滿足。-10122 124003 2 25 400(200 25)2 6.56425 4003 2.67 108 mm48410 mmix2.67 1084105.5mm240009.564 108199.6mm24000(2)整體穩(wěn)定驗算(3)h。4.8lx10yiy10000199.610000105.5320050

15、951030.588 24000局部穩(wěn)定驗算400 1022540040107.8 (10(25 0.5150,b類截面,150,b類截面,226.8Mpa f0.195)設(shè)計由兩槽鋼組成的綴板柱，柱長削弱。解:(1)初選截面：設(shè)7095) 19.5查表得x 0.856查表得y 0.588205Mpa,整體穩(wěn)定不滿足。72.5,局部穩(wěn)定滿足。7.5m,兩端較接，設(shè)計軸心壓力為1500KN鋼材為Q235B,截面無y 0.751 (b 類)N 1500 103229289mm92.89cmyf 0.751 215選 2 32a,其面積 A 48.502 97 cm2 iy 12.44cm(2)驗算

16、實軸的整體穩(wěn)定10yiy750060124.4150,b類截面，查表得y 0.807(3)yA確定柱寬設(shè)1301500 1030.807 97 102191.6Mpaf 215Mpa繞實軸的整體穩(wěn)定滿足。 602 30252 ixl 0x7500 144.2mm520.440.44144.2327.7mm取b=330mm如下圖所示(4)驗算虛軸的整體穩(wěn)定2.51cm._4z0 2.24cm 11 304.7cmIi截面對虛軸的參數(shù):Ix2 304.7 48.50 (255.2)247416402cm4 1.64 107 mm4AlxIx1.64 107 130mm4850 2l0xix7500

17、 58133130ox12582 302 65150x 0.780xA1500 103215Mpa,繞虛軸的整體穩(wěn)定滿足。(5)綴板的設(shè)計l 011i130 2.51 75.3cm753mm753 180 933mm 取 l1 930mm選用綴板尺寸為-260 180 8,則l1 l01 180分支線剛度I1 304.7 104l19303276mm3則3 6橫向剪力Af ； fy97 102 21585V2358524535NVili245352930255.244705NMli224535 , 9305.704 106 N mm取焊腳尺寸hf 8mm，采用繞角焊，

18、則焊縫計算長度為lw 180mm驗算焊縫:447050.7 8 18044.4Mpa6 5.704 1060.7 8 1802188.6Mpa。試選擇次梁截面，鋼材為 Q345鋼。66 kN / mWx(1.28ql1.420)91.2391.2 kN26* 2410.4kNm xr f x410.4101.052956一 1324939mm331324.9393 cm選 I45aWx 1433Gmqk （220）4Ix 32241cm3、驗算：1)強度MxxrxWx410.4 1061.05 1433 103272.8Mpa p f295Mpa2）撓度384 EIx 384 2.0666 6

19、000 4105 3224110116.77 mm f v 15 mm重選I50aIx 46472 cm4x5 qk l45 66 60004384 EIX 384 2.06 105 46472 104X3）整穩(wěn)：不必計算。4）局穩(wěn)：因為是型鋼，不必驗算。5.3解：圖5.54 （a）所示的簡支梁，其截面為不對稱工字形圖5.54 （ b）,材料為Q235B鋼；梁的中點和梁端均有側(cè)向支承；在集中荷載（未包括梁自重）F=160kN （設(shè)計值）的作用下，梁能否保證其整體穩(wěn)定性？1、計算梁自重30.-10M3004BB-1D*IOD5.4 解:104max2、yiIx3、1 80 104 ql2G 8一

20、一 一 . 一 20.8 10 1 104cm76.98 0.8kN/mPl 1.2 08160 12 4973N m計算中和軸位置80 0.8 40.5 10 1 81 cL0.530 1 80 0.8 10 133.2cm12IX320.8 80 (82/2 33.2)9344032810cm33.2查附表3.1b 1.7580 0.8 30 12_2(33.2 0.5) 10 1 (48.8 0.5)_493440cmIy(133430 1 10) 2330cm112iyUy2330 4.7cm10411/(110.8(2Iy600/4.7 127.7一一3 一、(1 303)/12I2

21、)0.962330b 1) 0.8 (2 0.96 1)4320b2-yAh 1Wc2yt14.4h0.7423571.75 警127.722.5f 0.6104 8228100.282b 1.07 1.07b4、梁整體穩(wěn)定計算497.3 1063bWX 0.957 2810 100.2822.5127.7 14.4 820.957184.9Mpap f0.74235235215Mpa(滿足)設(shè)計習(xí)題5.1的中間主梁（焊接組合梁），包括選擇截面、計算翼緣焊縫、確定腹板加勁肋的間距。鋼材為Q345鋼，E50型焊條（手工焊）。解:qk 66 KN / mq 91.2 KN /m3) 7387.2K

22、N m23849 103 mm366 6 396 KNF 91.2 6 547.2KN5V 547.2 1368KN 2M 1368 9 547.2 (6Mx 7387.2 106Wxx qf 1.05 295(1)試選截面:h min1.34 106 Vt2951.34 106400180001585 mmhe 2WX0.4x2 (23849 103)0.41786 mmV12 max.ho fv5.7 mm取梁腹板高h(yuǎn)。1700 mm, c 1368 1031.2 1700 170twh0/3.5取 tw 12mm翼緣Af W h011.8 mmtwh023849 1036170012 1

23、700610629 mmbf h5 h31700 5 1700 3(340 567) mm取 bf500 mm則 tf10629 50021.2mm取 tf24 mm(2)強度驗算:I70D5 口QSxIxWX1700170073(12500 24 862) 1.468 1071府24 (500 174a 488 170(3) 2.27 1010mm412% 2.27 1%4 2.597 107mm3(3)(4)(5)(6)整穩(wěn)驗算:qkhf_ _ 2500 24 2 1700 12 44400mm2MxXrXWxVmaxSI x twhbi7387.2 106,-7 270.9Mpa p f

24、 295mMp31.05 2.597 107 _3_ _ _71368 103 1.468 107102.27 1010 1273.7Mpa pfv170Mpa3000/500 6 P 16不需驗算.剛度驗算：翼緣和腹板的連接焊縫計算:主梁加勁肋設(shè)計5 Fk185 qj384 EIx5 39618384110kNm4110 (18000)4 _5_ _102.06 105 2.27 101032mm p vVs11.4Ixffwx_3_1368 103 (500 24 862)101.4 2.27 1010 2002.2mm取 hf 8mm f1.5.二 1.5.24 7.3mml400170

25、0 /12142,80 p 142 p 170,宜設(shè)置橫向加勁肋一)2 +crc,cr(一)21cr間距a 0.5 h00.5 1700850mm p 2h02 17003400 mm取a 3000 mm,設(shè)在集中荷載作用處I區(qū)格:v1368KNMI 1368 1.5 2052KN mmM Ih02052 106 17000 7 76.8Mpah 2.597 107 1748VIIh0twII區(qū)格:VI1368 103 1700 12820.8KN67.1MpaMi1368 4.5 547.2 1.5 5335.2MihbWXh5335.276.8 199.68MPa2052_3820 8 1

26、0340.24MPa1700 12HI區(qū)格:V 273.6KN13687.5547.2(4.51.5)6976.8kN m76.86976.8一 261.12 MPa273.62052-10-13.41MPa170012計算crcrhfy235b 177170012177345 八 0 0.972340.85 pp 1.25crah0130000.75( b0.85) f10.75(0.97 0.85)295 268.45MPacr1700 1.77 f 1.041,5.34 4(h0a)2fy 23517001241, 5.34 4(17003000)221 -z1.1fZ1.1 1701.627270.6MPa)20.0820.903