单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,钢结构,(,第三版,),戴国欣 主编,钢结构第,3,章作业参考答案,3.1,试设计双角钢与节点板的角焊接连接。钢材为,Q235B,，焊条为,E43,型，手工焊，轴心力,N=1000KN,（设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。,(1),采用三面围焊时，,解：,(2),当采用二面侧焊时,3.2,试求图所示连接的最大设计荷载。钢材为,Q235B,，焊条为,E43,型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸,h,f,=8mm,e,1,=30cm,。,解：,即，最大设计荷载,F=236.53KN,3.3,试设计如图,3.82,所示牛腿与柱的连接角焊缝,、。,钢材为,Q235B,，焊条为,E43,型，手工焊。,解：查表得,假设焊缝,计算形心轴位置和惯性矩,按剪力由腹板承担，弯矩由腹板和翼缘共同承担考虑,翼缘上边的拉应力：,腹板下口的压应力：,3.4,习题,3.3,的连接中，如将焊缝,及焊缝改为对接焊缝（按三级质量标准检验），试求该连接的最大荷载。,解：,若为对接焊缝，则：,设能承受的最大集中荷载为,F,，,当受剪时，最大剪力,当在翼缘上口受拉时，,当在腹板下口受压时，,在腹板与翼缘的交界处，剪应力与拉应力均较大，此时：,3.5,焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝（图,3.83,），拼接处作用有弯矩,M=1122KN,m,，剪力,V=374KN,，钢材为,Q235B,钢，焊条用,E43,型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。,解：,查表得,注意：此题中腹板仍受弯剪。,(1),焊缝最大正应力在腹板和翼缘交界处,(2),最大剪应力,(3),腹板和翼缘交界处,3.6,试设计图,3.81,所示的粗制螺栓连接，,F=100KN,（设计值），,e1=30cm,。,解、现初拟采用,8,个,M20,号螺栓，其布置如下图所示：,则螺栓间的最大间距,dmax=820=160130mm,满足要求,查表得：,校核此螺栓连接,此螺栓为承受剪、扭共同作用：,所以此螺栓满足要求,3.7,试设计如图,3.84,所示：,角钢与连接板的螺栓连接；,竖向连接板与柱的翼缘连接；,构件钢材为,Q235B,，螺栓为粗制螺栓，,d1=d2=170mm,。,解：、角钢与连接板的连接，可按照轴心受剪进行计算，选用,M22,号螺栓。,计算所需螺栓数,取,n=4,，其布置如下图所示,L1,21015d,0,15X24,360(,满足,),、连接板与柱翼缘板的连接,由于剪力由承托板承担，而力的作用线通过连接板形心，所以连接板和柱翼缘的连接应视为轴心受拉连接，拟采用,C,级,M20,螺栓。,取,n=6,其布置如图所示,3.7,3.8,3.8,按摩擦型高强度螺栓设计,习题,3.7,中所要求的连接（取消承托板），并分别考虑：,d1=d2=170mm;d,1,=150mm,d,2,=190mm,螺栓强度级别及接触面用处理方式自选。,解：、选用,10.9,级,M22,号摩擦型高强度螺栓，构件选用表面喷砂处理方法，查表得：,a,、角钢与连接板的连接按轴心受剪计算；,取,:n=6,，其布置如图所示,b,、连接板与柱翼缘板的连接，拟采用,10.9,级,M22,号螺栓,4,个,校核此 故不满足承载力要求,此题考虑增加螺栓数为,n=6,校核其连接强度：,则：,满足要求，其布置如图所示,、当,d1=150mm,、,d2=190mm,时，角钢与连接板的连接无变化，与相同，而连接板与柱翼缘的连接则是承受拉、弯、剪共同作用。,e=0.02m,因为弯矩较小，仍采用,6,个螺栓对称布置，如右图所示，则,改间距为,150mm,再算,3.9,按承压型连接高强度螺栓设计习题,3.7,中角钢与连接板的连接，接触面处理方式及螺栓强度级别自选。,解：选用,8.8,级,M22,号高强度螺栓，查表：,，取,n=3,其布置见下图：,3.10,、图,3.10,的牛腿用,2,1008020,（由大角钢截得）及,M22,摩擦型连接高强度螺栓（,10.9,级）和柱相连，构件钢材,Q235B,，接触面用喷砂处理，要求确定连接角钢两个肢上,的螺栓数。,解：牛腿柱与角钢的连接受剪力与扭矩共同作用：,V=F=370KN,T=F.e=3700.145=53.65KN.M;,查表：,现拟采用,5,个高强度螺栓，其布置如图所示；校核其强度：,所以此连接满足承载力要求。,、角钢与柱翼缘板的连接承受弯矩、剪力共同作用；,现拟采用,12,个螺栓，对称布置，其布置见图，校核其强度：,则：,故此连接满足要求,考虑到工作方便，牛腿与角钢的连接也可以增加一个螺栓，和角钢与柱的连接相同。,