作业参考答案及考试范围.doc

P1073.3试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。钢材Q235-B，焊条E43型，手工焊，轴心拉力设计值N=500kN（静力荷载）。①采用侧焊缝；②采用三面围焊。
解：角焊缝的强度设计值，焊缝内力分配系数为。
焊角尺寸：
取
①采用两边侧焊缝（转角处做绕角焊）：
，
肢背计算长度：，取；
肢尖计算长度：，取；
②采用三面围焊缝：
正面角焊缝的长度等于相连角钢肢的宽度，即。

，取；
，取。

P1073.4有一托角钢，两边用角焊缝与柱相连，如图所示，钢材为Q345-A，焊条E50型，手工焊，试确定焊缝厚度（焊缝有绕角，焊缝长度可不减2hf）。已知：外力设计值N=400kN。
解：角焊缝的强度设计值，，
,。
弯矩产生的正应力：
竖向力产生的剪应力：
应满足:

综上所述取。

P1073.6如图所示梁与柱的连接中，钢材为Q235-B，弯矩设计值M=100kN.m，剪力设计值V=600kN，试完成下列设计和验算：
（1）剪力V由支托焊缝承受，焊条E43型，手工焊，求焊缝A的高度hf；
（2）弯矩M由普通螺栓承受，螺栓直径24mm，验算螺栓是否满足要求。
解：（1）角焊缝的设计值，如图可知支托板采用三面围焊且有围角焊，焊缝计算长度可不减。
正面角焊缝承担：；
侧面角焊缝承担：

取
（2）普通C级螺栓抗拉强度设计值，由题意知螺栓群受力为纯弯，因此中和轴位于最下排螺栓中心连线上，受拉最大的最外排螺栓所受拉力应为：

受拉最大的最外排螺栓所受拉应力为：

满足。

P1073.8如图所示螺栓连接采用Q235-B级钢。C级螺栓直径d=20mm，求此连接最大能承受的Fmax值。
解：由附表1.4查得：。
因，不用考虑承载力折减系数。
单个螺栓受剪承载力设计值：(双剪)
单个螺栓承压承载力设计值：
则： （由螺栓受剪承载力决定）
此连接能承受的最大值：

P1725.3如习题5.3图所示，某焊接工字形等截面简支梁，跨度10m，在跨中作用一静力集中荷载，该荷载由两部分组成，一部分为恒载，标准值为200kN；另一部分为活载，标准值为300kN。荷载沿梁的跨度方向支撑长度为150mm。该梁在支座处设有支撑加劲肋。若该梁采用Q235B级钢制作，试验算该梁的强度、刚度是否满足要求。
解： 标准荷载：
设计荷载：
梁跨中设计荷载最大弯矩：
梁自重：
自重设计荷载：
梁跨中自重设计荷载最大弯矩：
梁跨中最大弯矩：
对x轴惯性矩：
对x轴截面模量：
1、 正应力验算：

（，）
满足。
2、 剪应力验算：

（，）满足。
3、 局部压应力验算：
梁在支座处设有支撑加劲肋，不用验算支座处局压。

（，）
不满足。
4、对梁腹板计算高度边缘处折算应力验算：

不满足。
5、刚度验算：

满足。

P1725.4如习题5.3中梁仅在支座处设有侧向支撑，该梁整体稳定能否满足要求。若不能，采用何种措施？
解：

由附表3.1查得：

不满足。如在跨中设一侧向支撑点，则。
,（见附表3.1）
对进行修正：

此时满足稳定性要求。
P218 6.3 试设计一工作平台柱。柱的轴心压力设计值为4500kN（包括自重），柱高6m，两端铰接，采用焊接工字形截面（翼缘为轧制边）或H型钢，截面无削弱，钢材为Q235。
解：x轴为强轴，y轴为弱轴。（x向中间加支撑）。
1、 轧制H型钢截面：
（1）初选截面：
初选，因属b类截面，查表得。截面信息如下：

选
。
（2）截面验算：
无孔洞削弱，可不必验算强度，热轧型钢局部稳定也不需验算。
①刚度验算：

②整体稳定：
x，y两方向均为b类，由较大值，

2、焊接工字钢截面：
（1）参照H型钢截面：
翼缘：腹板：
参数如下：

（2）刚度和整体稳定性验算：
无孔洞削弱，可不必验算强度。
①刚度验算：

②整体稳定：
x方向为b类，y方向为c类，查表得。
，满足。
（3）局部稳定性验算：
①翼缘：
②腹板：
（4）构造：
因腹板高厚比，不必设置横向加劲肋。翼缘与腹板连接焊缝最小焊缝尺寸。

复 习 资 料
简答题：
1、简述梁腹板设置加劲肋的原则。(不考虑梁的屈曲后强度)
2、双轴对称工字形实腹式单向压弯构件有哪几种失稳形式？并简要说明它们是如何产生的。
3、简述以屈服强度fy作弹性设计强度指标的依据？
4、试说明如图所示格构式偏心受压缀条柱中缀条的设计内力如何选取？

5、梯形钢屋架腹杆（采用双角钢）的截面形式如何，是如何确定的？
6、焊接残余应力产生的原因和对结构工作性能的影响？
7、简述影响梁整体稳定的因素
8、为什么在截面为单轴对称的实腹式轴心受压构件，绕对称轴的稳定计算采用换算长细比？
9、普通螺栓受剪连接的主要破坏形式包括哪几种，并说明防止该种破坏的相应计算方法或构造措施。
10、单个螺栓连接达到极限承载力时，可能的破坏形式有哪些？
11、格构式绕虚轴（x轴）单向压弯构件弯矩作用平面内整体稳定验算公式：中分别在式中代表的含义是什么？
12、减小焊缝应力和变形，进行合理焊缝设计的措施有哪些？
13、在计算梁整体稳定系数时，当求得的大于0.6时，应折减换算成，其原因是什么？
14、屋盖支撑作用

名词解释：
时效硬化、：（）、热处理、冷加工、等稳定性、宽肢薄壁、极值点失稳、塑性发展系数、45号钢、退火、正火、淬火、回火、伸长率δ、断面收缩率ψ、包辛格效应、蓝脆现象、残余变形、屈曲后强度、