钢结构设计原理课后题问题详解赵根田主编.doc

word钢结构设计原理课程作业解答第三章 连接3-1 解：由于施焊时加引弧板，因此即：解得：故该连接能承受的最大荷载为505.9kN。3-2 解：得到：同理：得到：因此：此连接能够承当的最大静力荷载为1481.5KN。3-3 解：将荷载设计值F向焊缝形心简化，得,焊缝上端A为最危险点：如此故焊缝所能承受的最大静力荷载设计值为450.6kN.3-4 解：1)设斜杆与翼缘板为两面侧焊，如此由焊缝A在肢背处，得如此焊缝A的实际长度可为：，取150mm2)作用于螺栓形心处的内力为：单个螺栓的抗剪、抗拉、承压承载力设计值分别为：设支托只作为安装时的临时支撑，如此最上排单个螺栓所承受的力为：同时承受拉力和剪力的普通螺栓承载力验算：故连接采用10个普通螺栓是可以的.3-5 解：将N、P向焊缝形心处简化，如此危险点A处受力：如此焊缝仅受轴力N和剪力V的作用，如此由此可取，3-6 解：1、确定连接盖板的截面尺寸采用双盖板拼接，截面尺寸可选10×510mm，与被连接板钢板截面面积接近且稍大，钢材为Q235钢。2、计算需要的C级普通螺栓数目和布置螺栓单个螺栓的抗剪承载力设计值：单个螺栓的承压承载力设计值：连接所需螺栓数目，取16个，4排。也可取15个，3排采用并列布置，连接盖板尺寸为10×510×710mm，端距55mm，栓距80mm，边距75mm，线距120mm。3、验算被连接钢板的净截面强度故强度满足。3-7 解：1、确定连接盖板的截面尺寸采用双盖板拼接，截面尺寸可选10×510mm，与被连接板钢板截面面积接近且稍大，钢材为Q235钢。2、计算螺栓数目1采用摩擦型高强螺栓连接查表知：单个螺栓的抗剪承载力设计值：连接所需螺栓数目，取16个，4排。也可取15个，3排采用并列布置，连接盖板尺寸为10×510×710mm，端距55mm，栓距80mm，边距75mm，线距120mm。2采用承压型高强螺栓连接单个螺栓的抗剪承载力设计值：单个螺栓的承压承载力设计值：连接所需螺栓数目，取10个，2排。采用并列布置，连接盖板尺寸为10×390×510mm，端距55mm，栓距80mm，边距55mm，线距100mm。3、验算被连接钢板的强度验算-截面1采用摩擦型高强螺栓连接故强度满足。2采用承压型高强螺栓连接故强度满足。3-8 解：10.9级M20的高强度螺栓，查表得高强度螺栓预拉力，抗滑移系数。作用于螺栓群形心处的内力为：每个高强度螺栓的承载力设计值：最上排单个螺栓所承受的内力：同时承受拉力和剪力的高强度螺栓承载力验算： 此连接安全。第四章 轴心受力构件4-2 解：1钢板1-1截面验算强度满足。2需要验算钢板2-2截面验算，因为2-2截面的净截面面积远小于1-1截面。假定轴力在13个螺栓中平均分配。强度满足。3验算拼接板强度拼接板3-3截面受力最大。强度满足。4-7 解：根据题意，截面对两个轴方向的计算长度，1、a图截面验算1计算截面特性截面面积截面惯性矩截面回转半径，2构件长细比与刚度验算刚度满足要求。3构件整体稳定性验算由于构件截面无削弱，故不必验算强度。对x，y轴均为b类截面，查附表4-2得：，故整体稳定满足。4构件局部稳定性验算翼缘宽厚比：腹板高厚比： 局部稳定满足。故a图截面满足要求。2、b图截面验算1计算截面特性截面面积截面惯性矩截面回转半径，2构件长细比与刚度验算刚度满足要求。3构件整体稳定性验算由于构件截面无削弱，故不必验算强度。对x，y轴均为b类截面，查附表4-2得：，故整体稳定不满足。4构件局部稳定性验算翼缘宽厚比：腹板高厚比： 局部稳定满足。故b图截面不满足要求。第五章 受弯构件5-1 解：1、荷载计算次梁计算单元宽度为2.5m，次梁承当的线荷载设计值为：2、截面选择次梁与主梁按铰接设计，如此：所需截面系数初选22b，查表，翼缘厚，腹板厚，查表得，腹板与翼缘交接圆角，质量，自重3、截面验算次梁与铺板结实连接，因此不必计算整体稳定性。所选截面为型钢，因此不必验算局部稳定。只验算构件刚度和强度。1刚度验算次梁承当的线荷载标准值为：满足要求。2抗弯强度验算，满足要求。3抗剪强度验算由于型钢腹板与翼缘处较厚，可不验算抗剪强度。4局部压应力验算没有给出主次梁的连接情况，暂不验算局部压应力。5-4 解：1、计算截面特性截面面积截面惯性矩截面回转半径，长细比2、验算整体稳定性1整体稳定系数计算双轴对称截面，代入，得：，不满足。2，不满足。3，满足。4，查表得，满足。第六章 拉弯和压弯构件6-7 解：1、计算截面特性截面面积截面惯性矩截面回转半径，2、验算平面内稳定构件最大弯矩，长细比，按b类截面轴心受压构件查附表4-2，得另由表5-1查得，截面塑性开展系数因跨中只有一个集中荷载，等效弯矩系数故构件满足平面内稳定3、确定侧向支撑点数目1当在柱中央设一道侧向支撑时长细比，查表得在侧向支撑点X围内，杆段一端的弯矩为，另一端弯矩为0，故等效弯矩系数用近似计算公式可得区段内最大弯矩不满足平面外平衡2当在柱中设两道侧向支撑时长细比，查表得在侧向支撑点X围内，两个杆段区间的等效弯矩系数分别为用近似计算公式可得区段内最大弯矩平面外稳定低于平面内稳定，不满足2当在柱中设三道侧向支撑时长细比，查表得在侧向支撑点X围内，两个杆段区间的等效弯矩系数分别为、用近似计算公式可得区段内最大弯矩平面外稳定高于平面内稳定即设置三道支撑即可满足 12 / 12