钢结构设计基本原理课后答案 肖亚明.docx
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合肥工业大学出版社出版 （肖亚明主编）
第三章
解：Q235钢、、
（1）采用侧面角焊缝
最小焊脚尺寸：
角钢肢背处最大焊脚尺寸：
角钢肢尖处最大焊脚尺寸：
角钢肢尖和肢背都取
查表3-2得：、
，
所需焊缝计算长度：
焊缝的实际长度为：
，取240。
，取140。
（2）采用三面围焊缝，取
正面角焊缝承担的内力为：
侧面角焊缝承担的内力为：
所需焊缝计算长度：
焊缝的实际长度为：
，取240。
，取110。
解：Q235钢、
（1）取
角焊缝受到轴力和剪力的共同作用，且均作用在角焊缝形心处
角焊缝受到轴力为：
角焊缝受到剪力为：
由上式求得：
由上式求得：
最小焊脚尺寸
故取焊脚尺寸为
由于折算应力较接近，故取可满足要求。
（2）改取，
角焊缝受到轴力、剪力和弯矩的共同作用
角焊缝受到轴力为：
角焊缝受到剪力为：
角焊缝受到弯矩为：
，
最大正应力为：
不满足要求。
解：Q235钢、
（1）角焊缝①
最小焊脚尺寸：
最大焊脚尺寸：
取
角焊缝①受到轴力和弯矩的共同作用
角焊缝受到轴力为：
角焊缝受到弯矩为：
，
最大正应力为：
满足要求。
（2）角焊缝②③
角焊缝的有效截面如图所示
取
角焊缝有效截面形心位置：
剪力由腹板焊缝承担，腹板面积为：
全部焊缝对x轴的惯性矩为：
翼缘焊缝最外边缘的截面模量：
翼缘和腹板连接处的截面模量：
腹板底边缘处的截面模量：
弯矩：
由弯矩得最大应力为：
腹板的剪应力为：
翼缘和腹板连接处的折算应力；
满足要求。
解：Q235钢、查附表1-2得，，
焊缝有效截面形心位置：
焊缝对x轴的惯性矩为：
翼缘焊缝边缘的截面模量：
翼缘和腹板连接处的截面模量：
腹板底边缘处的截面模量：
弯矩：
由翼缘上边缘处焊缝拉应力
得：
由腹板下边缘处焊缝压应力
得：
由腹板焊缝单独承担剪力，腹板的剪应力
得：
腹板下端点正应力、剪应力均较大，由腹板下端点的折算应力
得：
综上得该连接所能承受的最大荷载为。
解：Q345B钢、，
角焊缝有效截面的形心位置：
截面的惯性矩：
扭矩：
由扭矩产生的最大应力
得：
得：
由力F产生的应力
得：
由最大应力点的折算应力
得：
综上得该连接所能承受的最大荷载为。
解：Q235B钢、，
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
一侧所需的螺栓数目为：（个），取
螺栓的布置如图所示：
净截面强度验算：
螺栓群最外端净截面强度：
净截面强度满足要求。
解：Q235钢、， ，
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
单个螺栓的抗拉承载力设计值：
牛腿下支托承受剪力时
由受力最大的螺栓承受的拉力
得：
故支托承受剪力时该连接所能承受得最大荷载设计值为。
牛腿下支托不承受剪力时
由受力最大的螺栓承受的拉力
得：
由
得：
由剪力和弯矩共同作用下
得：
综上得支托承受剪力时该连接所能承受得最大荷载设计值为。
解：Q345B钢
螺栓采用M22，C级，，
螺栓的布置如图所示
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
螺栓群承受剪力及扭矩的共同作用
扭矩：
受力最大的螺栓承受的应力为：
满足要求，故采用M22。
解：高强螺栓8.8级，M20
（1）摩擦型连接
预拉力，接触表面用喷丸处理，
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
一侧所需的螺栓数目为：个，取
（2）承压型连接
，
螺栓的布置如图所示
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
一侧所需的螺栓数目为：个，取
解：高强螺栓10.9级，M22
（1）摩擦型连接
预拉力，接触表面用喷丸处理，
角钢肢与牛腿连接
取螺栓的个数为，栓距为80mm，端距50mm
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
此处连接承受剪力和扭矩的共同作用，扭矩
则受力最大的螺栓承受的应力为：
满足要求。
角钢肢与柱翼缘连接
取螺栓的个数为，对称布置在牛腿两侧，栓距为80mm，端距50mm
此处连接承受剪力和弯矩的共同作用，弯矩
受力最大的螺栓承受的拉力为：
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
满足要求。
（2）承压型连接
， ，
角钢肢与牛腿连接
取螺栓的个数为，栓距为80mm，端距50mm
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
此处连接承受剪力和扭矩的共同作用，扭矩
则受力最大的螺栓承受的应力为：
满足要求。
角钢肢与柱翼缘连接
取螺栓的个数为，对称布置在牛腿两侧，栓距为80mm，端距50mm
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
此处连接承受剪力和弯矩的共同作用，弯矩
受力最大的螺栓承受的拉力为：
满足要求。
第四章
三.计算题
解：Q235
截面Ⅰ
净截面面积：
由应力， 得：
截面Ⅱ
净截面面积：
由应力 得：
综上得此拉杆所能承受的最大拉力为：
查型钢表得：，
查表4-2得：容许长细比
由长细比 ，得：
所以，此拉
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