钢结构原理与设计习题参考答案..docVIP

4.1解：焊缝强度设计值（查附表1.2，三级、对接焊缝） 拉力设计值： kN mm 取厚度，采用单边V形坡口对接焊缝。 4.2 解：轴心拉力设计值 焊缝计算长度 mm（未用引弧板） 焊缝强度设计值 N/m2（查附表1.2，二级、对接焊缝） kN 所以 kN 24.3N/mm 24.3N/mm2 215 N/mm4.3解： 215 N/mm 焊缝强度设计值 N/m2（查附表1.2，二级、对接焊缝） 焊缝截面： 因 所以 kN 4.4解：单面角钢，E43： kN 背面： 趾部： ， 取 背面 趾部 背面实际焊接长度 趾部实际焊接长度 6 150 6 150 6 320 4.5.解： 1）当采用 ，不满足构造要求。 2）当采用 ，满足构造要求。 当采用 ，满足构造要求 4.6解： ； 1）当， 解1：外力通过焊缝中心 代入焊缝强度条件 即 解得 取 ，满足构造要求。 或者 解2： ； 由； 解得： 取 ，满足构造要求。 2）， 用试算法设取则： ， 则 不满足要求 设取 ， 满足要求取；或10mm ，满足构造要求。 注：习惯上，时，宜采用偶数。 4.7 解： ， 取 满足要求 4.8解： 假设取 焊缝形心： ； ， 所以可取 5.1解: 单个螺栓承载力 A级M20螺栓直径,Q235钢材：d=20mm; ； 中距 螺杆受剪： 螺杆承压： 单个剪力螺栓的设计承载力：＝119.32kN 螺栓； 外排最大间距12t=12*10=120mm 边距c=1.5d=30.75mm取35mm 一列最多排3个螺栓,无法排下4个,节点一侧尺寸如图所示 故连接盖板长度 mm 截面1-1 An1=250*20-3*20.5*20=3770 mm2 MPa 块状拉剪破坏验算: 每块板块被拉剪破坏力: N1=(45+65*2-2.5*20.5)*10*125*10-3+(35-0.5*20.5)*10*215*10-3=207.9kN 4N1=831.6kN772.8kN所以不会发生块状拉剪破坏 5.2解:设纵向间距为p,则 1-2-3-4截面净截面积An1=240*t-2*23.5*t=193t mm2 1-2-5-3-4截面净截面积An2= 即 所以取p=45mm 5.3解: 螺杆受剪： 螺杆承压： 单个剪力螺栓的设计承载力：＝61kN N=3*61=183kN 又角钢强度验算:270*5 A=1375mm2 N=215*(1375-21.5*10)=249.4kN 所以N=183 kN 由螺栓孔壁挤压破坏控制 5.4解P=(1.2*0.2+1.4*0.8)*400=544kN 单个螺栓承载力设计值 螺杆受剪： 螺杆承压： ＝72.189kN T=Pe=544*0.25=136kN·m 取n=6 强度验算: 满足要求。 5.5解:N=400*1.4=560kN Nx=Ny=560*0.707=396kN 则: Nx1=Ny1=396/2n 螺杆受剪： 螺杆承压： 螺杆抗拉 ，即 所以n5.35 取n=6 又Nvb=396/12=33kNNcb=107.36kN （强度验算条件） 5.6解:Cx=480*cos60=240kN 所以N=T-Cx=420-240=180kN M=180*0.04=7.2kNm 又 所以＝59.93kN Nmax=52500N 可以 5.7解:An=250*20-3*21.5*20=3710mm2 N=772.8kN P=125kN 所以n=N/Nvb=7.6 采用n=8 布置同5.1题 净截面强度验算: 可以 5.8解:M22: P=150kN T=136/2=68kNm 取n=7 满足要求 5.9解:10.9 M22 : 又 所以 取n=4 6.1解:N=200*(1.2*0.2+1.4*0.8)=272kN A=N/f=272*103/215=1265.1mm2=12.65cm2 a=12mm 因为 ix=iy 所以选不等边角钢长边拼接，查附表2.3 取 A=12.75cm2 ix=2.56cm iy=2.25cm 所选截面已满足要求，故而不需验算。 6.2解:反对称结构 故AC杆轴力为0 又最小截面 Ab:设计值N=-1.4*8.84=-12.37kN(压杆) 假设，得 需要截面回转半径 需要面积：A= 面积非常小，故此处偏小。 本题由于外力较小。 现假定，得 需要截面回转半径 需要面积：A= 要满足长细比要求，则 故这里取（a=6mm） 截面验算 换算长细比： 等边双角钢截面类别x、y方向都是b类 查表得 满足要求 6.3解： （1）当平均外应力时，柱保持弹性 ；