第三章钢结构的连接计算题答案.docx
- 文档编号:26479729
- 上传时间:2023-06-19
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:459.40KB
第三章钢结构的连接计算题答案.docx
《第三章钢结构的连接计算题答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章钢结构的连接计算题答案.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
第三章钢结构的连接计算题答案
、选择题
1.图中的焊脚尺寸hf是根据___a—选定的。
曲=L54iO=4.?
啊h叶=12幼=7加嘶恥后=6mm
層=1,5^6=37inm,h^"2X0“加诵1如皿^6mm
阳=1.5^10=4.7mm,kfja!
K“・2冥沪7加谕旳晦"-(/—)咖
=1.5^10=47mm}k^^1.2^10=12m^hf^=6mm
2.如图所示梁截面形式、尺寸(lx=22000X10鴛市及荷载。
钢材为Q235-B?
F,焊条采用E43型手工焊,
•-
2.6
6
10
8
3•如图所示为单角钢(L80X5)接长连接,采用侧面角焊缝(Q235钢和E43型焊条,.二二f'm;'),
焊脚尺寸hf=5mm。
求连接承载力设计值(静载)=d.
=2^0.7^5^(360-10)^160
2xO7Hx(3(TO)x"0
\2^07^5^(60^5-10)^160
'加巧幼峨风护巾0
4.设有一截面尺寸为100X8的板件,在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm厚的节点板上,两板件板面平
行,焊脚尺寸为6mm。
为满足最小焊缝长度的构造要求,试选用下列何项数值。
d
40mm60mm80mm100mm
5.钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配,通常在被连接构件选用Q345时,焊条选用
b。
8.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接,当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时,—c
角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等
'角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝
'角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝
由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等,因而连接受有弯矩的作用
9.在动荷载作用下,侧焊缝的计算长度不宜大于—b—。
60h40h80h120h
10.
图示的角焊缝在P的作用下,最危险点是—b
11.对于直接承受动力荷载的结构,计算正面直角焊缝时—c
要考虑正面角焊缝强度的提高
要考虑焊缝刚度影响
与侧面角焊缝的计算式相同
取0疔L22
12.在制作长焊件时,为了考虑焊接残余变形的影响,其下料长度等于__b____。
设计长度设计长度+纵向收缩余量设计长度+纵向收缩和横向收缩余
量设计长度+横向收缩余量
应力大小
14.焊接连接或焊接构件的疲劳性能与b有关。
I应力比厂分;最小应力%最大应力)
I应力幅dCFP创-%
15.未焊透的对接焊缝计算应按—b—计算。
对接焊缝•角焊缝'断续焊缝斜焊缝
二、计算题
1.验算图示直角角焊缝的强度。
已知静荷载F=120kN(设计值),角焊缝的焊角尺寸为hf=8mm,钢材
为Q235—BF钢,手工焊,焊条为E43型:
一「:
。
1.解:
将F移至焊缝形心,
-^Lx]20=103.9kN
卩5伽厶"KW
2
M=N'S=103.Qx35=
P=血沖5
2x07iz/v,2x07x3x240/
"3如";=ppjN]讪
2x07x5x?
^02
代入:
=1412N椀朋'〈/;■RON]加n"
焊缝强度满足要求。
2•请验算图示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。
静力荷载设计值F=220kN。
钢材用Q235—AF,焊条E43
手工焊,无引弧板,焊缝质量三级(假定剪力全部由腹板上的焊缝承受)。
尸=185NI加,斗=2Z5M/加,拜“25NI血。
2•解:
(1)计算对接焊缝计算截面的几何特性,
中和轴位置
(200-16)x10x5+(300-160如
V,==uy
H(200-1^10+(300-1^10
y2=310-99211mm
焊缝截面几何特性
4=—x/0x(3£»-Idf+(300-10yi0x(160-99)2
12
+2_x(200-”)x0+(200-")灯0xg-厅
12
=47X0’朋』
4=(W<0)x^=2,9x20W
剪力只由腹板承担,故只算腹板的截面积.、。
(2)验算焊缝强度
经分析最危险点是最下面点,故只要验算该点的焊缝强度。
^2220^200x10^211心“一“—2
a=——-=;=193.8Nlmm Iw$79x0" t■—=220累10・? 59Ni=125N/mm2 几2,px/03 折算应力丄厂-•;「'',.-■-,厂一’「 =L1^185=203.5Nlm^ 故折算应力强度不满足要求,如此焊缝改成二级焊缝,则 能满足强度要求了。 3.两钢板截面为—18x400,两面用盖板连接,钢材Q235,承受轴心力设计值N=1181kN,采用M22 普通C级螺栓连接,do=23.5mm,按图示连接。 试验算节点是否安全。 3.解: (1)螺栓强度验算 单个螺栓抗剪承载力设计值 单个螺栓承压承载力设计值 N: =22^18^305=120800N=120.8k^ 故取"■■■■.'■o 每侧12个螺栓,承载力为 (2)验算被连接钢板的净截面强度 4=A^n}d/-40^1.8^4^2.35^1.8=55.08cm —=11Sixi{^=214.4^2<^215n/2 Av55.03^102/刑炖/臥朋 m 4•梁的连接构造如图所示。 连接承受的弯矩M=1000kNm,剪力V=100kN。 钢材Q235,摩擦型高强 度螺栓10.9级,M20,接触面喷砂处理,丄-丄-一-」。 试验算梁节点高强度螺栓连接的 4.解: (1)连接一侧最不利情况下的受力 M由翼缘和腹板按刚度分配 梁截面对于水平对称轴的惯性矩 /-Z^xptfO3+2x400x2Qx®02=487>^109^m412 腹板对于水平对称轴的惯性矩 L=— v12 腹板分担的弯矩: M.=^M=—x/OOfl=211.5kN'm 1487 翼缘分担的弯矩: M^lOOO^H.S^Sk^m 翼缘分担的弯矩由螺栓群受轴向力来承担: }f=^L=^l=7885kNh1.0 腹板螺栓群除分担部分弯矩外,还承受全部剪力,而该剪力对腹板连 接螺栓群又有偏心,将剪力移到螺栓群形心,受力为: V-100kN M=2115+100^竺空=220.5k^'m 1000 (2)确定单个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值 翼缘螺栓: 按图中尺寸沿受力方向的连接长度--一工.■: 故需将螺栓的承载力设计值乘以下列折减系数,即: 140 p==—-—-0,98 15Qd.150^2.15 用二沪(09勺廝)",财x加叙x0奶x打5"丄弘" 腹板螺栓: 因上、下排螺栓“1”的合力方向大致是水平的,沿受力方向的连接长度 : -…"「丄I-丄一.: ,故不需乘折减系数 N;=0.9nf/jP=apX;X045^155=125.6kN (3)螺栓强度验算 a.翼缘板拼接螺栓: 螺栓孔径d0取21.5mm,翼缘板的净截面面积为: 4=(临-4乂2」5)灯=62&幣? 翼缘板能承受的轴向力: 毛截面: ,-■--;.1-■'〔一「」「 AJ62.8x100^215 净截面: ■: -'-.-: ;■: ? .■■ 1-05^-/-O.Jx n24 摩擦型高强度螺栓能承受的轴向力: N=bl^n=61^24=1476^ 上述三项最小值为N=1473kN>翼缘螺栓群受到的力788.5kN,故翼缘板拼接螺栓满足强度要求。 b.腹板拼接螺栓: 腹板承受的内力V=100kNM=220.5kNm 每个螺栓所承受的垂直剪力为: 14 在弯矩的作用下,受力最大的螺栓承受的水平剪力为: ;.-「一—;_"(因 》昇4x(护+2沪+陽 -"^90.92+7.143-9l.2kN<125.6kN 所以腹板拼接螺栓群满足强度要求。 例1: 图示一围焊缝连接,已知〔一一匕;二: ,一.1"匚,「山1曾,二一一;厂门, ,试验算该连接是否安全。 解: 将F移向焊缝形心0,三面围焊缝受力: T=F'e=370^80=29600kNm^ 在计算焊缝的面积和其极惯性矩时,近似取|和|为其计算长度,即既不考虑焊缝的实际长度稍大 lll2 于i和i,也不扣除水平焊缝的两端缺陷10mm l1丨2 焊缝截面面积: 丄,丁厂*」,口 L=—xO7x5x5OO5+2x0.7x<8x2t»xnOJ-dJxyo7^ 12 =2x^0.7x8^2003+2^07^3x200^(100-60)3+0.7^8^300x60^1 在N力作用下,焊缝各点受力均匀;在T作用下,水平焊缝右边两个端点产生的应力最大,但在右上端点其应力的水平分量与N力产生的同方向,因而该焊缝在外力F作用下,该点最危险。 由N在水平焊缝右上端点产生的应力为: 3920 由扭矩T在该点产生的应力的水平分量为: Tr 2如处严=55冊 8.01^107 由T在该点产生的应力的垂直分量为: 代入强度条件: 160NImm2 5]7 (―)2+(94.4^55.4)=155.7Nlmm< 11 焊条为E43型, 该连接安全。 例2: 计算图示角焊缝连接中的h。 已知连接承受动荷载,钢材为Q235BF, /=•「',厲一;|',厂「’1二;,图中尺寸单位为: mm 解: 将外力Fi,F2移向焊缝形心0,得 N=F1=18QkN V=F厂240kN MF^120-F2^90=l80^120-240^90=0 N在焊缝中产生均匀分布的 N180^103559 f~2x0.7hf^240-10)~322hJ~\ V在焊缝中产生均匀分布的;「 —V^240^10^745 Tf~2x0.7hfx(240-10)~322知~_石 连接承受动力荷载,「一一「J,贝U 解得h f>5.82mm 取h f=6mm 构造要求: =1.5^=L5其賦=4.74mm 方沁刃血"2乂8胡伽和 ■: 7n_,满足要求。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三 钢结构 连接 算题 答案