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1、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)。采用侧焊缝;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;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:
2、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
3、: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
4、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。
5、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。刚度验算: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。刚度验算: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:翼缘: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。