钢结构第三章作业答案.docx

3.13如图所示梁与柱（钢材为Q235B）的连接中,M=100kN·m,V=600kN,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算： （1）剪力V由支托焊缝承受，焊条采用 E43型，手工焊，求焊缝A的高度hf。 （2）弯矩M由普通C级螺栓承受，螺栓直径24mm,验算螺栓是否满足要求。 解：(1)验算受剪承载力： 确定焊脚高度 板件边缘的角焊缝： 普通角焊缝： 则 故取 b. 设承受静载，支托选用Q235B，则查表得角焊缝强度设计值 采用三面围焊且为绕角焊： 对于水平焊缝，承受正应力， 对于竖向焊缝，承受剪应力， ，满足要求。 故焊缝A的高度。 (2)验算抗弯承载力 查表得普通C级螺栓抗拉强度设计值；公称直径为24mm的普通螺栓 故抗弯承载力满足要求。 (3)验算构造要求： C级螺栓 故满足构造要求 综合(2),(3)该螺栓满足要求。 3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。C级螺栓M20，所用钢材Q235B。若改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接（摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈），其承载力有何差别？ 解： 验算拉剪作用 查表得普通C级螺栓； ；Q235B钢；公称直径为20mm的普通螺栓。 故，验算合格。 改用M20级的8.8级高强度螺栓摩擦型连接，查表得预拉力，抗滑移系数，且单剪。取标准孔。 未超过5%，故验算合格。 设其承载力为，； ，则，承载力下降。 3.15如图所示螺栓连接采用Q235B钢。C级螺栓直径，求此连接最大能承受的值。 解：螺栓群轴心受剪，查表得公称直径为20mm的C级螺栓 受剪承载力 双剪； 承压承载力：查表得Q235钢，C级螺栓 ； 净截面强度计算 取不利情况，对C级螺栓； Q235钢极限抗拉强度 ，若取薄板；若取厚板；故取厚板计算。 故取。 毛截面强度计算 查表得Q235钢在时 ，故取。 综上，此连接能承受的最大承载力为。 3.16 如上题中将C级螺栓改用M20（）的10.9级高强度螺栓。求此连接最大能承受的值。要求按摩擦型连接和承压型连接分别计算（钢板表面仅用钢丝清理浮锈）。 解：（1）摩擦型连接： 查表得预拉力，抗滑移系数，且双剪。取标准孔。 净截面强度： 毛截面强度： ，故取 承压型连接： 查表得； ；且双剪；公称直径为20mm的普通螺栓。 设剪切面在螺纹处： 净截面强度： 毛截面强度： ，故取 3.17 试验算如图所示钢梁的拼接。拼接采用高强度螺栓型连接。钢材为Q345钢，采用10.9级M20高强度螺栓，孔径为22mm，接触面喷砂后涂富锌漆。拼接处梁的内力为（翼缘拼接可按轴心力计算，轴心力取翼缘截面面积和翼缘内平均正应力的乘积，腹板拼接承受全部的剪力和按截面惯性矩比例分配给腹板的弯矩）。 解：查表得10.9级M20高强度螺栓预拉力，抗滑移系数，且双剪。取标准孔。 翼缘板验算 净截面强度：查表得Q345钢 取最外排螺栓： 毛截面强度： 故翼缘验算合格。 腹板验算 剪扭组合： 剪力偏心： 弯矩分配： 扭矩： 设左边为所在的板，则危险点为1、2点。1点： 取1点 ： 则， 故腹板验算合格。 3.18双角钢拉杆与柱的连接如图。拉力。钢材为Q235B钢。角钢与节点板、节点板与端板采用焊缝连接，焊条采用E43型焊条。端板与柱采用双排10.9级M20高强度螺栓连接。构件表面采用喷砂后涂无机富锌漆处理。试求： （1） 角钢与节点板连接的焊缝长度； （2） 节点板与端板的焊缝高度； （3） 验算高强度螺栓连接（分别按摩擦型和承压型连接考虑）。 解：（1）角钢长肢相并： 双面焊，查表得 肢背： 肢尖： 焊脚高度； 肢背： 肢尖： 故取肢背焊缝长度为280mm，肢尖焊缝长度为160mm。 （2） 普通角焊缝： ，设承受静载， ； 故取。 摩擦型连接： 查表得预拉力，抗滑移系数，且单剪。取标准孔。 ； 承受弯矩：。 ，故验算不合格。 承压型连接： 查表得； ；且单剪；公称直径为20mm的普通螺栓。 设剪切面在螺纹处： 故承压型验算合格。