鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)思考題

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理復(fù)習(xí)思考題第1章緒論1 .鋼結(jié)構(gòu)與其它材料的結(jié)構(gòu)相比，具有哪些特點(diǎn)？1）鋼材強(qiáng)度高，結(jié)構(gòu)重量輕 2）材質(zhì)均勻，且塑性韌性好 3）良好的加工性能和焊接性能 4）密封性好5）鋼材的可重復(fù)使用性 6）鋼材耐熱但不耐火 7）耐腐蝕性差8）鋼結(jié)構(gòu)的低溫冷脆傾向2 .結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)有哪些合適的應(yīng)用范圍？1）大跨結(jié)構(gòu)2）工業(yè)廠房3）受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu) 4）多層和高層建筑5）高聳結(jié)構(gòu)6）可拆卸的結(jié)構(gòu)7）容器和其他構(gòu)筑物 8）輕型鋼結(jié)構(gòu)9）鋼和混凝土的組合結(jié)構(gòu)3 .我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)采用什么設(shè)計(jì)方法？具體的準(zhǔn)則是什么？設(shè)計(jì)方法主要以概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法為主，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的疲勞驗(yàn)算，

2、以及儲(chǔ)液罐和壓力容器等結(jié)構(gòu)，則依然沿用以經(jīng)驗(yàn)為主的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法4 .兩種極限狀態(tài)指的是什么？其內(nèi)容有哪些？指的是承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，其中承載能力極限狀態(tài)包括構(gòu)件和連接的強(qiáng)度破壞、疲勞破壞和因過度變形而不適于繼續(xù)承載、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件喪失穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系和結(jié)構(gòu)傾覆，正常使用極限狀態(tài)包括影響結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用或外觀的變形、影響正常使用的振動(dòng)、影響正常使用或耐久性能的局部破壞（包括組合結(jié)構(gòu)中混凝土裂縫）5 .分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的公式中，各符號(hào)的意義是什么？?jī)煞N極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各物理量 的代表值有什么要求？詳見課本p10-p11,承載能力極限狀態(tài)是采用設(shè)計(jì)值，而正常使用極

3、限狀態(tài)是采用標(biāo)準(zhǔn)值第2章鋼結(jié)構(gòu)的材料1 .鋼材的生產(chǎn)和加工工藝有哪些？對(duì)鋼材質(zhì)量和組織結(jié)構(gòu)各有什么影響？鋼材的生產(chǎn)大致可分為煉鐵、煉鋼和軋制，加工工藝可分為熱加工、冷加工和熱處理三種。2 .鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式有哪兩種？其特點(diǎn)如何？它們的區(qū)別在哪里？破壞形式有塑性破壞和脆性破壞，塑性破壞的特點(diǎn)是當(dāng)應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度后材料有明顯塑性變形， 當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增大，斷面出現(xiàn)頸縮，有持續(xù)的變形時(shí)間。脆性破壞的特點(diǎn)是破壞前無征兆（變形很 ?。?，斷口平直，破壞突然發(fā)生。3、鋼材有哪幾項(xiàng)主耍機(jī)械性能指標(biāo)？各項(xiàng)指標(biāo)可用來衡量鋼材哪些方面的性能？各指標(biāo)如何測(cè)定？1）強(qiáng)度指標(biāo)（抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度）：衡量鋼材抵抗破壞的能力，可

4、通過單向一次（也稱單調(diào)）拉伸試驗(yàn)獲得2）塑性指標(biāo)（伸長(zhǎng)率）：衡量鋼材斷裂前所具有的塑性變形能力的指標(biāo)，可通過單向一次（也稱 單調(diào)）拉伸試驗(yàn)獲得3）韌性指標(biāo)（沖擊韌性）：衡量帶有缺口的鋼材在沖擊荷載作用下抵抗脆性破壞能力的指標(biāo)，可通過單調(diào)拉伸試驗(yàn)獲得4）冷彎性能：衡量鋼材塑性變形能力和冶金質(zhì)量的綜合指標(biāo)，可通過冷彎試驗(yàn)確定。4、復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下鋼材的工作性能和單向應(yīng)力狀態(tài)下有什么不同？1）相對(duì)于單向拉伸而言，鋼材在鋼材在雙向拉力作用下屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度提高，但是塑性下降。2）主應(yīng)力同號(hào)時(shí)，不易屈服，塑性下降，越接近越明顯。3）主應(yīng)力異號(hào)時(shí)，易屈服，破壞呈塑性，差別越大越明顯5、影響鋼材機(jī)械性能的主要

5、因素有哪些？各因素的影響規(guī)律有哪些？因素：1）化學(xué)成分的影響2）鋼材的焊接性能3）鋼材白硬化4）應(yīng)力集中的影響5）荷載類型的影響6）溫度的影響6、什么是鋼材的硬化，硬化有哪些類型？類型：時(shí)效硬化、冷作硬化、應(yīng)變時(shí)效硬化7、什么是藍(lán)脆現(xiàn)象？鋼材在300 c上下時(shí)，由于應(yīng)變時(shí)效，其塑性及韌性降低或基本上消失的現(xiàn)象8、什么是鋼材的疲勞？影響疲勞強(qiáng)度的主要因素是哪些？鋼結(jié)構(gòu)疲勞承載力的設(shè)計(jì)方法是什么？鋼材在循環(huán)荷載作用下，應(yīng)力雖然低于極限強(qiáng)度，甚至低于屈服強(qiáng)度，但仍然會(huì)發(fā)生斷裂破壞，這種破壞形式就稱為疲勞破壞。因素：應(yīng)力幅、應(yīng)力循環(huán)次數(shù)、缺陷設(shè)計(jì)方法：容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法9、鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材主要有哪幾類？牌

6、號(hào)如何表示？1）碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235-A F代表屈服點(diǎn)為235N/mm2的A級(jí)沸騰碳素結(jié)構(gòu)鋼2）低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)命名與碳素結(jié)構(gòu)鋼相似，只是質(zhì)量等級(jí)分為A、B、C、D、E五等，低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼采用的脫氧方法均為鎮(zhèn)靜鋼或特殊鎮(zhèn)靜鋼，故可 不加脫氧方法的符號(hào)。3）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼35Mn 含碳量為0.35%的較高鎰含量的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼4）合金結(jié)構(gòu)鋼35Mn2 含碳量為0.35%,含鎰量為1.5%2.49%的合金結(jié)構(gòu)鋼10、熱軋型鋼的規(guī)格如何表示？1） H型鋼，“ HW高度期度刈復(fù)板厚度XK緣厚度”如“HW300X 300 X 11 X 19“HN200X 100 X 5.6

7、 X 8.5 ”2）工字鋼，I+截面高度白厘米數(shù)+腹板厚度類別如 “I20a”3）槽鋼，與工字鋼相似如“20b”4）角鋼等肢角鋼，邊長(zhǎng) 浮度 如“L63X5”不等肢角鋼，長(zhǎng)邊寬X短邊寬X厚度如“L125 X 80X 8”11、承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有哪些機(jī)械性能及化學(xué)成分的合格保證？抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證第3章連接1 .鋼結(jié)構(gòu)有哪幾種連接方法？它們各在哪些范圍應(yīng)用較合適？連接方法：焊接連接、釧釘連接、螺栓連接、緊固件連接2 .焊接方法、焊縫型式有哪些？焊條的級(jí)別及選用原則是什么？焊接方法：熔化焊和壓力焊焊縫形式：1）對(duì)接焊縫（正對(duì)接焊縫和斜對(duì)接焊縫）2）角焊縫（正面角焊縫

8、、側(cè)面角焊縫和斜焊縫）3 ,焊縫質(zhì)量級(jí)別如何劃分和應(yīng)用？4 . 普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓的級(jí)別如何表示？5,常用焊縫附號(hào)表示的意義分別是什么？6 .對(duì)接焊縫如何計(jì)算？在什么情況下對(duì)接焊縫可不必計(jì)算？7 .直角角焊縫計(jì)算的基本假設(shè)是什么？1）所有角焊縫只承受剪應(yīng)力只區(qū)分側(cè)焊縫和端焊縫；2）焊縫計(jì)算截面為 45。咽喉截面”，面積為 0.7hf，（lf - 2hf）3）在靜力條件下，考慮端焊縫強(qiáng)度提高22%,動(dòng)力荷載下，不考慮其強(qiáng)度的提高；8 .角焊縫的尺寸有哪些要求？角焊縫在各種荷載作用下如何計(jì)算？9 .焊接殘余應(yīng)力的成因是什么？具特點(diǎn)是什么？成因：不均勻分布的溫度場(chǎng)，同時(shí)存在局部高溫，加上纖維間的相

9、互約束，便產(chǎn)生了焊接殘余應(yīng) 力10 .焊接殘余應(yīng)力和殘余變形對(duì)結(jié)構(gòu)工作有什么影響？工程中如何減少殘余應(yīng)力和殘余變 形的影響？應(yīng)力影響：1）對(duì)靜強(qiáng)度沒有影響 2）降低構(gòu)件的剛度3）降低構(gòu)件的穩(wěn)定承載力 4）降低構(gòu)件的疲 勞強(qiáng)度5）加劇低溫冷脆變形影響：1）構(gòu)件不平整，安裝困難，且產(chǎn)生附加應(yīng)力；2）變軸心受壓構(gòu)件為偏心受壓構(gòu)件方法：1）采用細(xì)長(zhǎng)，不采用短粗的焊縫 2）對(duì)稱布置焊縫，減小變形；3）不等高連接加不大于1/4的斜坡，減小應(yīng)力集中 4）盡量防止小銳角連接；5）焊縫不宜過于集中，不要出現(xiàn)三向交叉 焊縫；6）注意施焊方便，以保證焊接質(zhì)量。11 .螺栓的排列有哪些型式和規(guī)定？錯(cuò)列和并列，規(guī)定：1

10、）受力要求：如邊距 A胤2）構(gòu)造要求：間距不能太大，避免壓不緊潮氣進(jìn)入一一腐蝕3）施工要求：螺栓間距不能太近，滿足凈空要求，便于安裝12 .普通螺栓連接受剪有哪幾種破壞形式？規(guī)范中采用哪些手段避免這些破壞的發(fā)生？破壞形式：1）螺栓桿剪斷；2）板件被擠壞（螺栓承壓破壞）；3）板件被拉（壓）破壞；4）板件沖剪破壞5）螺栓桿受彎破壞。措施：1）被連接板件總厚度小于 5倍的螺栓直徑可防止受彎破壞 2）螺栓端距a1 > 2do可防止板件沖剪破壞 3）通過計(jì)算保證螺栓（挪釘）抗剪、抗擠壓以及被連接構(gòu)件具有足夠的拉壓 強(qiáng)度13 .普通螺栓群在各種力單獨(dú)或共同作用時(shí)如何計(jì)算？基本假設(shè)分別是什么？1）軸心

11、受力，基本假定：螺栓群均勻受力2）螺栓群受扭，基本假定：1、被連接板是剛性的，螺栓是彈性的；2、在扭矩作用下，繞螺栓群中 心旋轉(zhuǎn)；3、所有螺栓共同工作，每個(gè)螺栓受力大小與其到形心的距離成正比，方向垂直于矢徑3）螺栓群受彎計(jì)算，基本假定：1、在彎矩作用下，板件繞最邊緣的螺栓旋轉(zhuǎn)；2、每個(gè)螺栓受力大小與其到旋轉(zhuǎn)中心的距離成正比。14 .高強(qiáng)摩螺栓連接有哪些類型，區(qū)別在哪里？高強(qiáng)摩螺栓連接在各種力作用下如何計(jì)算？ 基本假設(shè)分別是什么？摩擦型高強(qiáng)連接和承壓性高強(qiáng)連接，區(qū)別在于計(jì)算方法和極限狀態(tài)選擇不同%邳6 。第4 %受彎構(gòu)件的計(jì)算原理2）按制作方法分:235 梁令丹、吊車梁、墻架梁等 W梁、疝合y

12、（截面）梁2 .梁的強(qiáng)度計(jì)算包括哪些內(nèi)容，如何進(jìn)行計(jì)算？?jī)?nèi)容：抗彎強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度、局部承壓強(qiáng)度、復(fù)雜應(yīng)力作用下的強(qiáng)度計(jì)算3 .剛度如何驗(yàn)算？要求在荷載標(biāo)準(zhǔn)值的作用下，梁的最大撓度不超過規(guī)范規(guī)定的容許撓度4 .梁的整體失穩(wěn)是一種怎樣的現(xiàn)象？其原因是什么？整體穩(wěn)定性與哪些因素有關(guān)？增強(qiáng)梁的整體穩(wěn)定性可采用哪些措施？現(xiàn)象：側(cè)向彎曲，伴隨扭轉(zhuǎn)（出平面彎扭屈曲）原因：受壓翼緣應(yīng)力達(dá)臨界應(yīng)力，其弱軸為x軸，但由于有腹板作連續(xù)支承，（下翼緣和腹板下部均受拉，可以提供穩(wěn)定的支承），只有向強(qiáng)軸（y軸）方向屈曲，側(cè)向屈曲后，彎矩平面不再和 截面的剪切中心重合，必然產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。因素：1）荷載種類2）荷載作用位置 3）

13、側(cè)向抗彎剛度 4）抗扭剛度 5）側(cè)向支承點(diǎn)間 距6） 梁的支承情況措施：1）增大梁截面尺寸（增大受壓翼緣的寬度）2）提高側(cè)向抗彎剛度和抗扭剛度 3）加側(cè)向支承，減小側(cè)向支承點(diǎn)間距（最有效的方法）5 .進(jìn)行梁的臨界彎矩分析時(shí)，結(jié)構(gòu)模型的基本假設(shè)是什么？1）兩端夾支座（叉支座）一一只能繞x軸，y軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不能繞z軸（梁軸線）轉(zhuǎn)動(dòng)（只 能自由撓曲，不能扭轉(zhuǎn)）；2）理想直梁一一初始變形；3）荷載作用在梁的最大剛度平面內(nèi)，失穩(wěn)前只發(fā)生平面彎曲；4）理想彈性體；5）臨界狀態(tài)時(shí)屬小變形；6）梁變形后，力偶矩與原來的方向平行。6 . 規(guī)范中梁的整體穩(wěn)定設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化方法是如何進(jìn)行的？7 .梁受壓翼緣和腹板的局部穩(wěn)定如

14、何保證？8 .腹板加勁肋的種類及設(shè)置原則？種類：支承加勁肋、橫向加勁肋、縱向加勁肋、短加勁肋設(shè)置原則：1） 則不會(huì)屈曲，不必加加勁肋；2） 按構(gòu)造配置橫向加勁肋h(yuǎn)o2353）/V fyC - 0可能產(chǎn)生剪切屈曲，配置橫向加勁肋4）當(dāng)或5）有集中荷載（包括支座）處應(yīng)設(shè)支承加勁肋,既加橫向加勁肋，又加縱向加勁肋，且斷縱不斷橫h0tw -150235fy第6章軸心受力構(gòu)件1 .什么是第一類穩(wěn)定問題？什么是第二類穩(wěn)定問題？第一類穩(wěn)定：由直桿平衡轉(zhuǎn)為微彎曲的平衡，變形（撓度）從無到有平衡分枝現(xiàn)象第二類穩(wěn)定：由于初始缺陷，壓桿一開始便為偏心受力（壓彎桿件），因此無平衡分枝現(xiàn)象，變形從小到大，直到失穩(wěn)破壞為

15、止2 .軸心受力構(gòu)件有哪些種類和截面形式？種類：實(shí)腹式構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件截面形式：熱軋型鋼截面、實(shí)腹式組合截面、格構(gòu)式截面、冷彎型鋼截面3 .軸心受力構(gòu)件各需驗(yàn)算哪幾個(gè)方面的內(nèi)容？強(qiáng)度、剛度、軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定、軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定4 .軸心受壓構(gòu)件可能發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象有哪些？彎曲屈曲、彎扭屈曲、扭轉(zhuǎn)屈曲5 .等穩(wěn)定設(shè)計(jì)原則的具體概念是什么？由于支承條件及截面形式不同、繞不同軸的桿件屈曲臨界力是不同的，即CTcrer#不舒濟(jì)。因此應(yīng)想辦法使它們相近，實(shí)際上，若達(dá)到，就基本正達(dá)到了等穩(wěn)定。6 . 影響軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力的因素有哪些？1）截面殘余應(yīng)力2）構(gòu)件初偏心 3）構(gòu)件初彎曲4）長(zhǎng)細(xì)比

16、5）構(gòu)件端部約束條 件7 .視范中考慮哪些因素的影響進(jìn)行軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力計(jì)算，簡(jiǎn)化方法是如何考慮的？穩(wěn)定系數(shù)的含義是什么？考慮：殘余應(yīng)力和初彎曲考慮不同截面形式的不同殘余應(yīng)力分布，進(jìn)行了大量有限元計(jì)算，共作出 200多條曲線，最后將其歸納成四類8 .軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定計(jì)算有哪三種類型的問題？以實(shí)腹式構(gòu)件為例，分別如何進(jìn)行？1）已知荷載、截面，驗(yàn)算截面。2）已知截面求承載力。3）已知荷載設(shè)計(jì)截面。9 .焊接工字型截面軸心受壓構(gòu)件的局部穩(wěn)定性如何保證？限制寬（高）厚比10 .格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算模型和實(shí)腹式構(gòu)件有什么不同？考慮哪些方面的影響？規(guī) 范中對(duì)格構(gòu)式構(gòu)件的計(jì)算進(jìn)行哪些修正

17、？（注意換算長(zhǎng)細(xì)比的概念）第7章拉彎、壓彎構(gòu)件1 .拉彎、壓彎構(gòu)件有哪些種類和截面形式？種類：實(shí)腹式構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件截面形式：熱軋型鋼截面、實(shí)腹式組合截面、格構(gòu)式截面、冷彎型鋼截面2 .拉彎、壓彎構(gòu)件各需驗(yàn)算哪幾個(gè)方面的內(nèi)容？拉彎：強(qiáng)度破壞壓彎：強(qiáng)度破壞、整體失穩(wěn)破壞、局部失穩(wěn)破壞3 .什么是壓彎構(gòu)件彎矩平面內(nèi)失穩(wěn)？什么是壓彎構(gòu)件彎矩平面外失穩(wěn)？它們分別屬于哪 類穩(wěn)定問題？1）壓彎構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)失穩(wěn)（ 屬于第二類穩(wěn)定）一一在N和M同時(shí)作用下，一開始構(gòu)件就 在彎矩作用平面內(nèi)發(fā)生變形，呈彎曲狀態(tài)，當(dāng) N和M同時(shí)增加到一定大小時(shí)則到達(dá)極限狀態(tài)， 超過此極限狀態(tài)，構(gòu)件發(fā)生屈曲現(xiàn)象。在彎矩作用平面內(nèi)

18、只產(chǎn)生彎曲屈曲。2）壓彎構(gòu)件彎矩作用平面外失穩(wěn)（ 屬于第一類穩(wěn)定）一一當(dāng)構(gòu)件在彎矩作用平面外沒有足夠的支 撐以阻止其產(chǎn)生側(cè)向位移和扭轉(zhuǎn)時(shí)，構(gòu)件可能發(fā)生彎扭屈曲而破壞，這種彎扭屈曲又稱為壓彎 構(gòu)件彎矩作用平面外的整體失穩(wěn) 。4 .實(shí)腹式壓彎構(gòu)件的計(jì)算特點(diǎn)？公式中各符號(hào)的意義及取值原則？鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理堂上補(bǔ)充練習(xí)2006.05【練習(xí)1】?jī)蓧K鋼板采用對(duì)接焊縫（直縫）連接。鋼板寬度1=250mm厚度t=10mm）鋼材采用Q235,焊條E43系列，手工焊，無引弧板，焊縫采用三級(jí)檢驗(yàn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，ft w=185N/mm 2。試求連接所能承受白最大拉力 N =?解：無引弧板時(shí)，焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度|w取實(shí)際長(zhǎng)度減去

19、2t,即250-2*10mm。根據(jù)公式 仃nJL < ftw移項(xiàng)得:lw tN ： lw t ftw =(250-2 10) 10 185 = 42550CN = 425.5kN【變化】若有引弧板，問 N = ?解：上題中iw取實(shí)際長(zhǎng)度250,得n =462.5kN【練習(xí)2】?jī)山孛鏋?50 m 14mm勺鋼板，采用雙蓋板焊接連接，連接蓋板寬300mm長(zhǎng)度410mm力間留空10mm）厚度8mm鋼材Q 235,手工焊，焊條為E43, f fw = 160N / mm 2,靜態(tài)荷載，hf = 6mm。求最大承載力N =?解：端焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N30.7hflw3 fffw =2 0.7

20、6 300 1.22 160 = 4919041側(cè)焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N1 = " 0.7hflw1ffw =4 0.7 6 (200 - 6) 160 = 521472N最大承載力 N -491904 521472-1013376N =1013.4kN 【變化】若取消端焊縫，問 N = ?解：上題中令 N3=0，lw1 =2002黑6，得 N =N1 =505.344kN【練習(xí)3】鋼材為Q 235,手工焊，焊條為 E43, f fw = 160N / mm 2，靜態(tài)荷載。雙角鋼2L125X8采用三面圍焊和節(jié)點(diǎn)板連接，hf = 6mm，肢尖和肢背實(shí)際焊縫長(zhǎng)度均為250mm等邊角鋼的

21、內(nèi)力分配系數(shù) k1=0.7，。求最大承載力N =?解：端焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N3 ='，0.7hflw3 ： f ffw =2 0.7 6 125 1.22 160 -20496CN肢背焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力為：N1 - 0.7hflw1ffw =2 0.7 6 (250-6) 160 = 327936N根據(jù) N1 =k1N - N32得：N = (N1N3 ) = A (327936 204960) = 614880N = 614.88kNK120.72【變化】若取消端焊縫，問 N二？解：上題中令 N3 = 0，lw1 =250 2父6,得 N=456.96kN【練習(xí)4】鋼材為Q 23

22、5,手工焊，焊條為 E43,靜態(tài)荷載。已知F =120kN ,求焊腳尺寸hf =?（焊縫有繞角，焊縫長(zhǎng)度可以不減去2hf）f； =160N/mm2解：設(shè)焊腳尺寸為hf ,焊縫有效厚度為he =0.7hf將偏心力移到焊縫形心處，等效為剪力V= F及彎矩M=Fe在剪力作用下：3V上二12010二迎9 (N/mm2)"helw2 0,7hf 250 hf在彎矩作用下:M二 Mf =Wf._ _. _3. _ _ .120 10150 二申(N/mm2)22 10.7hf 250hf6代入基本公式得:1068hf,160/ 12342342.9 2()()1.22hf hf可以解得：hf之6

23、.68mm，取hf =7mm。hf min =1.5714 = 5.6mm< hf <hfmax =1.212 = 14.4mm，可以?！咀兓可项}條件如改為已知 hf = 8mm，試求該連接能承受的最大荷載N = ?【練習(xí)5】鋼材為Q 235,手工焊，焊條為E43, f fw = 160N /mm 2,靜態(tài)荷載。已知hf =8mm,求連接能承受的最大荷載 N =?（焊縫無繞角）解：偏心距 e = 350 -100 = 75mm彎距：M =75NA- Nf = _. helwN 二 N 2 0.7 8 (350 - 2 8)3740.8二 Mf75N20.7 8 (350 - 2

24、8)N2776.5二 Nf 二 Mf / N N _ If ffw =1.22 160 = 195.23740.8 2776.5可以解得：N <311082N =311.08kN【變化】焊縫有繞角，焊縫長(zhǎng)度可以不減去2hf ,求N = ?【練習(xí)6鋼板截面為310mm 14mm蓋板截面為310mm 10mm鋼材為Q235, f =215N/mm2， C級(jí)螺栓 m 20，孔徑 21.5mm，fvb=140N/ mm 2，fc b= 305N/mm 2求該連接的最大承載力 N = ?解：一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：h-d2 b 3 14 202J3NVb = nv -L- fv =2 3 14

25、0 10 =87.96kN一個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值：N： =dx t fcb =20 14 305 104 =85.4kN(因?yàn)?t =14mm<2t1 =2父10 = 20mm，故公式中取 £t =14)最大承載力N =nNr：in =8 85.4 = 683.2kN凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算:33683.2 10_ 683.2 10(310-4 21.5) 143136= 217.9N/mm2 . f = 215N/mm2不滿足要求。最大承載力由凈截面強(qiáng)度控制：一 一一 _ _N =Anf =3136 215 10 = 674.24kN【變化】上題條件如改為已知 N=600kN試驗(yàn)算

26、該連接是否安全 ？【練習(xí)7】鋼板截面為310mm 20mm蓋板截面為310mm 12mm鋼材為Q235, f =215N/mm2 (t £16), f = 205N /mm 2(t a 16)。8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接M 20,孔徑22mm接觸面噴砂，N=0.45,預(yù)拉力P=125kN。求該連接的最大承載力 N=?解：一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：nJ =0.9nf J P =0.9 2 0.45 125=101.25kN最大承載力N -nNVb -8 101.25-810kN凈截面強(qiáng)度驗(yàn)算：KI/ oickdc3cc一CT =(1 -0.5) =(1 _05M4810 10

27、=136.8N /mm < f = 205N /mm 毛截n An -8 (310-4 22) 20面強(qiáng)度驗(yàn)算：n = = 810 10 =130.6N/mm2 :二 f =205N/mm2A 310 20【變化】上題條件如改為已知N=800kN試驗(yàn)算該連接是否安全？【練習(xí)8】 拉力F與4個(gè)螺栓軸線的夾角為 45°,柱翼緣厚度為24mm連接鋼板厚度16mm鋼材為 Q235, f =215N/mm2 (t <16), f =205N/mm 2(t>16)0 8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接1P =125kNM 20,孔徑22mm接觸面噴砂，N =0.45 ,預(yù)拉力。求該連

28、接的最大承載力 F =?解：斜拉力F的兩個(gè)分力為： V = N = F sin45o, 每個(gè)螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力為：Nv = Nt = Fsin45 = F48螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力，用規(guī)范相關(guān)公式求解：w1NV Nb一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：N： =0.9nfP =0.9 1 0.45 125= 50.625kN一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值：Ntb =0.8P =0.8 125 = 100kN代入規(guī)范公式： 火 +雪 <1 即 岳 + % <1NJ Nt8 50.625 8 100可以解得：N <190.13kN【變化】上題條件如改為已知N=190kN試驗(yàn)

29、算該連接是否安全？fcb =305N/mm2【練習(xí)9】鋼材為Q235, f =215N/mm2 （t <16）0 C級(jí)螺栓M 22,有效直徑為 de = 19.65mm，孔徑 金=24mm， fvb =140N/mm2，,ftb =170N / mm2，求該連接的最大承載力 F =?解：斜拉力F的兩個(gè)分力為：V = N = F sin45o, 每個(gè)螺栓同時(shí)承受的剪力和拉力為：Nv =Nt = F sin45° -F48螺栓同時(shí)承受剪力和拉力，應(yīng)根據(jù)相關(guān)公式驗(yàn)算：（四1）2-（二）2 <1 及 Nv <N（b- N：Ni一個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值:NVb = nV 7Td fvb =1父3!絲22_M140M10，=53 2kN一個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值:44Nb = d " t fcb =22 16 305 10，=107.36kN一個(gè)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值：Ntb =烏 ftb = 3.14