鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課后題答案趙根田主編

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程作業(yè)解答第三章 連接3-1 解：由于施焊時(shí)加引弧板，因此即：解得：故該連接能承受的最大荷載為505.9kN。3-2 解：得到：同理：得到：因此：此連接能夠承擔(dān)的最大靜力荷載為1481.5KN。3-3 解：將荷載設(shè)計(jì)值F向焊縫形心簡(jiǎn)化，得,焊縫上端A為最危險(xiǎn)點(diǎn)：則故焊縫所能承受的最大靜力荷載設(shè)計(jì)值為450.6kN.3-4 解：1)設(shè)斜桿與翼緣板為兩面?zhèn)群?，則由焊縫A在肢背處，得則焊縫A的實(shí)際長(zhǎng)度可為：，取150mm2)作用于螺栓形心處的內(nèi)力為：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓的抗剪、抗拉、承壓承載力設(shè)計(jì)值分別為：設(shè)支托只作為安裝時(shí)的臨時(shí)支撐，則最上排單個(gè)螺栓所承受的力為：同時(shí)承受拉力和剪力的普通螺栓承

2、載力驗(yàn)算：故連接采用10個(gè)普通螺栓是可以的.3-5 解：將N、P向焊縫形心處簡(jiǎn)化，則危險(xiǎn)點(diǎn)A處受力：則焊縫僅受軸力N和剪力V的作用，則由此可取，3-6 解：1、確定連接蓋板的截面尺寸采用雙蓋板拼接，截面尺寸可選10×510mm，與被連接板鋼板截面面積接近且稍大，鋼材為Q235鋼。2、計(jì)算需要的C級(jí)普通螺栓數(shù)目和布置螺栓單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值：連接所需螺栓數(shù)目，取16個(gè)，4排。（也可取15個(gè)，3排）采用并列布置，連接蓋板尺寸為10×510×710mm，端距55mm，栓距80mm，邊距75mm，線距120mm。3、驗(yàn)算被連接鋼板的凈截面

3、強(qiáng)度故強(qiáng)度滿足。3-7 解：1、確定連接蓋板的截面尺寸采用雙蓋板拼接，截面尺寸可選10×510mm，與被連接板鋼板截面面積接近且稍大，鋼材為Q235鋼。2、計(jì)算螺栓數(shù)目（1）采用摩擦型高強(qiáng)螺栓連接查表知：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：連接所需螺栓數(shù)目，取16個(gè)，4排。（也可取15個(gè)，3排）采用并列布置，連接蓋板尺寸為10×510×710mm，端距55mm，栓距80mm，邊距75mm，線距120mm。（2）采用承壓型高強(qiáng)螺栓連接單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值：?jiǎn)蝹€(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值：連接所需螺栓數(shù)目，取10個(gè)，2排。采用并列布置，連接蓋板尺寸為10×390&

4、#215;510mm，端距55mm，栓距80mm，邊距55mm，線距100mm。3、驗(yàn)算被連接鋼板的強(qiáng)度驗(yàn)算-截面（1）采用摩擦型高強(qiáng)螺栓連接故強(qiáng)度滿足。（2）采用承壓型高強(qiáng)螺栓連接故強(qiáng)度滿足。3-8 解：10.9級(jí)M20的高強(qiáng)度螺栓，查表得高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力，抗滑移系數(shù)。作用于螺栓群形心處的內(nèi)力為： 每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的承載力設(shè)計(jì)值：最上排單個(gè)螺栓所承受的內(nèi)力：同時(shí)承受拉力和剪力的高強(qiáng)度螺栓承載力驗(yàn)算： 此連接安全。第四章 軸心受力構(gòu)件4-2 解：（1）鋼板1-1截面驗(yàn)算強(qiáng)度滿足。（2）需要驗(yàn)算鋼板2-2截面驗(yàn)算，因?yàn)?-2截面的凈截面面積遠(yuǎn)小于1-1截面。假定軸力在13個(gè)螺栓中平均分配。強(qiáng)度滿足

5、。（3）驗(yàn)算拼接板強(qiáng)度拼接板3-3截面受力最大。強(qiáng)度滿足。4-7 解：根據(jù)題意，截面對(duì)兩個(gè)軸方向的計(jì)算長(zhǎng)度，1、a圖截面驗(yàn)算（1）計(jì)算截面特性截面面積截面慣性矩截面回轉(zhuǎn)半徑，（2）構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比及剛度驗(yàn)算 剛度滿足要求。（3）構(gòu)件整體穩(wěn)定性驗(yàn)算由于構(gòu)件截面無(wú)削弱，故不必驗(yàn)算強(qiáng)度。對(duì)x，y軸均為b類截面，查附表4-2得：，故整體穩(wěn)定滿足。（4）構(gòu)件局部穩(wěn)定性驗(yàn)算翼緣寬厚比：腹板高厚比： 局部穩(wěn)定滿足。故a圖截面滿足要求。2、b圖截面驗(yàn)算（1）計(jì)算截面特性截面面積截面慣性矩截面回轉(zhuǎn)半徑，（2）構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比及剛度驗(yàn)算 剛度滿足要求。（3）構(gòu)件整體穩(wěn)定性驗(yàn)算由于構(gòu)件截面無(wú)削弱，故不必驗(yàn)算強(qiáng)度。對(duì)x，y軸均為

6、b類截面，查附表4-2得：，故整體穩(wěn)定不滿足。（4）構(gòu)件局部穩(wěn)定性驗(yàn)算翼緣寬厚比：腹板高厚比： 局部穩(wěn)定滿足。故b圖截面不滿足要求。第五章 受彎構(gòu)件5-1 解：1、荷載計(jì)算次梁計(jì)算單元寬度為2.5m，次梁承擔(dān)的線荷載設(shè)計(jì)值為：2、截面選擇次梁與主梁按鉸接設(shè)計(jì)，則：所需截面系數(shù)初選22b，查表，翼緣厚，腹板厚，查表得，腹板與翼緣交接圓角，質(zhì)量，自重3、截面驗(yàn)算次梁與鋪板牢固連接，因此不必計(jì)算整體穩(wěn)定性。所選截面為型鋼，因此不必驗(yàn)算局部穩(wěn)定。只驗(yàn)算構(gòu)件剛度和強(qiáng)度。（1）剛度驗(yàn)算次梁承擔(dān)的線荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：滿足要求。（2）抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算，滿足要求。（3）抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算由于型鋼腹板與翼緣處較厚，可不驗(yàn)算抗剪

7、強(qiáng)度。（4）局部壓應(yīng)力驗(yàn)算沒(méi)有給出主次梁的連接情況，暫不驗(yàn)算局部壓應(yīng)力。5-4 解：1、計(jì)算截面特性截面面積截面慣性矩截面回轉(zhuǎn)半徑，長(zhǎng)細(xì)比 2、驗(yàn)算整體穩(wěn)定性（1）整體穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算雙軸對(duì)稱截面，代入，得：，不滿足。（2），不滿足。（3），滿足。（4），查表得，滿足。第六章 拉彎和壓彎構(gòu)件6-7 解：1、計(jì)算截面特性截面面積截面慣性矩截面回轉(zhuǎn)半徑，2、驗(yàn)算平面內(nèi)穩(wěn)定構(gòu)件最大彎矩，長(zhǎng)細(xì)比，按b類截面軸心受壓構(gòu)件查附表4-2，得另由表5-1查得，截面塑性發(fā)展系數(shù)因跨中只有一個(gè)集中荷載，等效彎矩系數(shù)故構(gòu)件滿足平面內(nèi)穩(wěn)定3、確定側(cè)向支撐點(diǎn)數(shù)目（1）當(dāng)在柱中央設(shè)一道側(cè)向支撐時(shí)長(zhǎng)細(xì)比，查表得在側(cè)向支撐點(diǎn)范圍內(nèi)，桿段一端的彎矩為，另一端彎矩為0，故等效彎矩系數(shù)=0.65用近似計(jì)算公式可得區(qū)段內(nèi)最大彎矩不滿足平面外平衡（2）當(dāng)在柱中設(shè)兩道側(cè)向支撐時(shí)長(zhǎng)細(xì)比，查表得在側(cè)向支撐點(diǎn)范圍內(nèi)，兩個(gè)桿段區(qū)間的等效彎矩系數(shù)分別為=0.65、1.0，取1.0用近似計(jì)算公式可得區(qū)