建筑结构第七章习题解.doc

第七章习题 7-1 两块钢板采用对接焊缝连接。钢板宽度600mm，厚度8mm，轴心拉力N=1000kN，钢材为Q235，焊条用E43型，手工焊，不用引弧板。应力最大值是多少？ 〖解〗不用引弧板，焊缝直计算长度lw=l－2t=600mm－2×8mm=584mm 焊缝中最大应力为 7-2 设计一双盖板角焊缝接头（习题图7-2）。已知钢板宽300mm，厚14mm，承受轴心力设计值N=800kN（静力荷载）。钢材Q235，E43型焊条，手工焊（建议盖板用Q235钢材2－260×8，hf=6mm）。说明此建议取值的意义。ffw =160N/mm2 根据对接钢板和盖板厚度确定角焊缝的焊脚尺寸hf hf,max=t－（1~2）mm（1~2）mm（~6）mm=1.5×mm = 5.6 mm 取 hf = 6 mm。（建议的焊脚尺寸hf=6mm满足构造要求） 采用三面围焊： 双面正面角焊缝长度lw3 = 2×260mm = 520 mm N3= βf he lw3 ffw = 1.22×0.7×6mm×520mm×160N/mm2 = 426.3×103N=426.3 kN 所需侧面角焊缝总计算长度 一条侧面角焊缝所需实际长度 取一条侧面焊缝长度l=150mm，所需盖板长度 L=2l+10mm=2×150mm+10mm=310mm 如题图所示。 题目建议盖板用Q235钢材2－260×8N=420kN（静力荷载）。钢材Q235，E43型焊条，手工焊ffw =160N/mm2，hf,min==1.5×mm = 3.7mm hf,max=1.2t=1.2×10mm=12mm 肢尖 hf,max=t= 6mm 取 hf = 6 mm。 双角钢2L100×80×6，长边连接于节点板，角钢肢背焊缝计算长度为 角钢肢尖焊缝计算长度为 角钢端部绕角焊缝长度 2hf = 12 mm 角钢肢背焊缝实际长度 l1 = 203.1mm－2h+2hf = 203.1mm，取=210mm 角钢肢尖焊缝实际长度 l2 = 109.4mm－2h+2hf = 109.4mm，取=110mm 7-5 试验算习题图7-5所示焊接工字形截面柱（截面为焰切边）。轴心压力设计值N=4500kN，柱的计算长度l0x=l0y=6m。钢材Q235，界面无削弱。 〖解〗 按题意，应验算该柱的强度、刚度、整体稳定性和局部稳定性。 ①强度。由于无孔洞削弱，不必单独验算。 ②整体稳定和刚度 柱截面几何参数 A=2×20×500＋450×12=25400mm2 ×（2××5003+450×123）mm4=×106mm4 λy=6000mm/128.1mm=46.8＜[λ]=150 Ix =×（×4903－488×4503）mm4=×106mm4 λx=6000mm/217.0mm=27.6＜[λ]=150 由λy控制，查附录G，对两轴均属于b类，查附录H附表H－,φ= 0.871，则 （翼缘板厚20mm） 整体稳定性和刚度均满足要求。 ③局部稳定（λmax=λy=55） 翼缘 b/t =244mm/20mm=12.210+0.1λ=10+0.1×46.8=14.7 腹板 ho/tw =450mm/12mm=37.525+0.5λ=25＋0.5×=48.4 7-6 试验算习题图7-6所示两种工字形截面柱所能承受的最大轴心压力。钢材Q235，翼缘为剪切边，柱高10m，两端简支（计算长度等于柱高）。 〖解〗 1、（a）图所示工字形截面柱： A=2×20×320＋×10=16000mm2 Iy =×（2××3203+320×103）mm4=×106mm4 λy=10000mm/82.7mm=120.9＜[λ]=150 Ix =×（×3603－310×3203）mm4=×106mm4 λx=10000mm/157.7mm=63.4＜[λ]=150 局部稳定验算（当λ＞100时，取λ=100） 翼缘 b/t =155mm/20mm=7.7510+0.1λ=10+0.1×100=20 腹板 ho/tw =320mm/10mm=3225+0.5λ=25＋0.5×=75 该柱满足局部稳定要求。 由λy控制，查附录G，对y轴均属于c类，查附录H附表H－,φ= 0.375，则能够承受的轴心压力值为： N≤φfA=0.375×205N/mm2×16000mm2=1230