钢结构设计原理作业参考答案
(完整版)钢结构设计原理习题集及答案

应用范围:(1)承受荷载很大或跨度大,高度大的结构;(2)承受动力荷载作用或经常移动的结构;(3)经常拆装的拼装式结构;(4)对密闭性要求高的结构;(5)高温车间或需承受一定高温的结构;(6)轻型结构
2.试举例说明钢结构的主要发展趋势。
答:(1)高性能钢材的研制;(2)设计方法和计算理论的改进;(3)结构形式的革新
显而易见,在受剪连接中,摩擦型高强度螺栓开孔对构件截面的削弱影响较小。
第五章轴心受力构件
练习题
一、选择题
1.对于焊接组合工字形截面轴心受压杆,其腹板局部稳定的高厚比限制条件是根据边界条件为的矩形板单向均匀受压确定的。
A.两受荷边简支,另两边弹性嵌固;B.四边弹性嵌固;
C.两边简支,另两受荷边弹性嵌固;D.四边简支
B.单个螺栓的承压承载力设计值;
C.单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较小值;
D.单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较大值。
3.如图所示,一截面尺寸100×8的板件与厚度为10mm的节点板仅用侧焊缝连接(承受静载),根据焊缝长度的构造要求,侧焊缝长度最有可能取。
A.40mm;B.80mm;
C.120mm;D.400mm
答:所谓可靠度,就是结构在规定时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。对于一个结构而言,比较可行的方法是,以可靠指标的计算来代替可靠度的计算。可靠指标β=μz/σz,β与失效概率Pf有确定的一一对应关系,β增大,Pf减小。
(参考资料)钢结构设计原理课后习题作业及答案

。要求:
(1)验算整体稳定性
(2)验算局部稳定性
习题六
如图所示 工字形简支主梁,Q235F 钢,f =215N/mm2 ,fv =125N/mm2 承受两个次梁传来的集中
力P =250KN 作用(设计值),次梁作为主梁的侧向支承,不计主梁自重,
。
某焊接工字形截面柱,截面几何尺寸如图 4-4 所示。柱的上、下端均为铰接,柱高 4.2m,承受
的轴心压力设计值为 1000kN,钢材为 Q235,翼缘为火焰切割边,焊条为 E43 系列,手工焊。试 验算该柱是否安全。
习题八
4
焊缝设题四题四习习图323习习3题五题五一实腹式轴心受压柱承受轴压力3500kn设计值计算长度l0x10ml0y5m截面为焊接组合工字型尺寸如图所示翼缘为剪切边钢材为q235容许长细比
习题一
习题二 如图所示梁柱连接节点的角焊缝,图示位置作用有剪力V、轴力N、弯矩M。梁
截面尺寸如图。采用直角角焊缝,设焊角尺寸为hf,求焊缝最不利受力点的应力值。
1
习题三 如图所示柱的牛腿节点处角焊缝,图示位置作用有剪力V、轴力N、弯矩M。采用直角角
焊缝,设焊角尺寸为hf,求焊缝最不利受力点的应力值。
习题四
图 3-23
2
习题五
一实腹式轴心受压柱,承受轴压力 3500kN(设计值),计算长度 l0x =10m,l0y =5m,截面为焊接
组合工字型,尺寸如图所示,翼缘为剪切边,钢材为Q235,容许长细比
钢结构设计原理课后习题答案

....3. 连接《钢结构设计原理》作业标答3.8 试设计如图所示的对接连接(直缝或斜缝)。
轴力拉力设计值 N=1500kN,钢材Q345-A,焊条 E50 型,手工焊,焊缝质量三级。
NN500解:三级焊缝10查附表 1.3:f tw265 N/mm 2 ,fw v 180 N/mm 2不采用引弧板: lw b 2t 500 2 10 480 mmN lwt1500 103 480 10 312.5N/mm2fw t 265N/mm2 ,不可。
改用斜对接焊缝:方法一:按规取 θ=56°,斜缝长度:lw (b / sin ) 2t (500 / sin 56) 20 (500 / 0.829 ) 20 583mmN sin lw t1500103 0.829 58310 213N/mm2ftw265N/mm2N cos lw t 1500103 0.559 58310 144N/mm2fvw 180N/mm2设计满足要求。
方法二:以 θ 作为未知数求解所需的最小斜缝长度。
此时设置引弧板求解方便些。
3.9 条件同习题 3.8,受静力荷载,试设计加盖板的对接连接。
解:依题意设计加盖板的对接连接,采用角焊缝连接。
查附表1.3:fw f200 N/mm 2. 学习.资料.....试选盖板钢材 Q345-A,E50 型焊条,手工焊。
设盖板宽 b=460mm,为保证盖板与连接件等强,两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。
所需盖板厚度:t2A1 2b500 10 2 4605.4mm,取t2=6mm由于被连接板件较薄 t=10mm,仅用两侧缝连接,盖板宽 b 不宜大于 190,要保证与母材等强,则盖板厚则不小于 14mm。
所以此盖板连接不宜仅用两侧缝连接,先采用三面围焊。
1) 确定焊脚尺寸最大焊脚尺寸: t 6mm,hf max t mm 最小焊脚尺寸: hf min 1.5 t 1.5 10 4.7 mm 取焊脚尺寸 hf=6mm 2)焊接设计:正面角焊缝承担的轴心拉力设计值:N3 2 0.7hf bffw f2 0.7 6 460 1.22 200 942816N侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值:N1 N N3 1500 10 3 942816 557184 N 所需每条侧面角焊缝的实际长度(受力的一侧有 4 条侧缝):l lw hfN1 4 0.7hffw f hf557184 4 0.7 6 200 6 172 mm取侧面焊缝实际长度 175mm,则所需盖板长度:175 10 175L=175×2+10(盖板距离)=360mm。
钢结构设计原理 作业参考答案及考试范围

P 1073.3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2160/w f f N mm =,焊缝内力分配系数为120.70,0.30K K ==。
焊角尺寸:max min min (1~2)8(1~2)7~64.74f f h t mm mm mmh mm=-=-=== 取6f h mm =①采用两边侧焊缝(转角处做绕角焊): 110.7500350N K N kN =⋅=⨯=,220.3500150N K N kN =⋅=⨯= 肢背计算长度:31135010260.420.720.76160w w f f N l mm h f ⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯,取1270w l mm =; 肢尖计算长度:31215010111.6120.720.76160w w f f N l mm h f ⨯===⨯⨯⨯⨯⨯⨯,取2120w l mm =; 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390w l b mm ==。
3320.720.7690 1.22160147.57w f w f f N h l f kN β=⨯⨯⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯=1132231147.570.750035073.79276.21221147.570.350015073.7976.2122N K N N kN N K N N kN =-=⨯-=-==-=⨯-=-= 311276.21106205.516211.5120.720.76160w f w f f N l h mm h f ⨯=+=+=+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯,取1220w l mm =; 32276.2110656.70662.7020.720.76160w f w f f N l h mm h f ⨯=+=+=+=⨯⨯⨯⨯⨯⨯,取270w l mm =。
钢结构设计原理(答案)

一、 填空题(每空1分,共10分)1、钢材的两种破坏形式分别为脆性破坏和 。
2、焊接的连接形式按构件的相对位置分为 、搭接、角接和T 形连接。
3、钢结构中轴心受力构件的应用十分广泛,其中轴心受拉构件需进行钢结构强度和 的验算。
4、轴心受压构件整体屈曲失稳的形式有 、和 。
5、梁整体稳定判别式11l b 中,1l 是 1b 。
6、静力荷载作用下,若内力沿侧面角焊缝没有均匀分布,那么侧面角焊缝的计算长度不宜大于 。
7、当组合梁腹板高厚比0w h t ≤ 时,对一般梁可不配置加劲肋。
二、 单项选择题(每题2分,共40分)1、有两个材料分别为Q235和Q345钢的构件需焊接,采用手工电弧焊,采用E43焊条。
(A)不得 (B)可以 (C)不宜 (D)必须2、工字形轴心受压构件,翼缘的局部稳定条件为yf t b 235)1.010(1λ+≤,其中λ的含义为 。
(A)构件最大长细比,且不小于30、不大于100 (B)构件最小长细比(C)最大长细比与最小长细比的平均值 (D)30或1003、偏心压杆在弯矩作用平面内的整体稳定计算公式x 1(10.8')mx x x x Ex M f A W N N βN ϕγ+≤-中,其中,1x W 代表 。
(A)受压较大纤维的净截面抵抗矩(B)受压较小纤维的净截面抵抗矩 (C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩 (D)受压较小纤维的毛截面抵抗矩4、承重结构用钢材应保证的基本力学性能内容应是 。
(A)抗拉强度、伸长率 (B)抗拉强度、屈服强度、冷弯性能(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率 (D)屈服强度、伸长率、冷弯性能5、随着钢材厚度的增加,下列说法正确的是 。
(A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均下降(B)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均有所提高(C)钢材的抗拉、抗压、抗弯强度提高,而抗剪强度下降(D)视钢号而定6、在低温工作(-20ºC)的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外,还需要 的指标是 。
钢结构设计原理作业参考答案精选.

按构造要求确定焊角高h f 为h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm取盖板截面为260⨯6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ⨯⨯⨯=21 查表1-4得fwt =160 N/mm2则 kN N 8.42631616022.167.026021=⨯⨯⨯⨯⨯= 接缝一侧一条焊缝需要长度()mm f h N N L wt f W 57516067.0410975.40955057.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=取L W =60mm.则盖板全长为: mm L L W 130********=+⨯=+⨯=3-3.图3-73所示焊接工形截面梁,在腹板上设置一条工厂对接焊缝,梁拼接处承受内力为m kN M ⋅=2500,钢材为Q235钢,焊条为E43型,手工焊,二级质量标准,试验算拼接焊缝强度。
(提示:剪力V 可假定全部由腹板承担,弯矩按刚度比分配,即M II M ww =)解:查得2/215mm N f w t =,2/215mm N f w c =,2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯=验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.48673936014400025002246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=⨯⨯==τ满足验算折算应力222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =⨯<=⨯+=+τσ满足要求3-4.图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点,支撑杆承受轴拉力设计值kN N 300=,用2L80×6角钢做成,钢材均为Q235钢,焊条为E43型,手工焊。
钢结构设计原理作业参考答案

《钢结构设计原理》作业参考答案作业一一、单项选择题: 1.B 2.C 3.C 4.A 5.D 6.A 7.B 8.A 9.B 10.B二、填空题:1.螺栓群形心轴2.设计3.角钢4.沸腾钢5.冲击韧性A KV 值或冲击韧性值或A KV 值6.H7.翼缘8.低或小9.y f /1515 10.X -轴三、简述题:1.钢材在循环应力多次反复作用下,裂纹生成、扩展以至断裂破坏的现象称为钢材的疲劳。
影响疲劳破坏的主要因素:(1)应力集中 (2)应力幅 (3)应力循环次数2.(1)强度验算fA N n≤=σ (2)刚度验算 ][max λλ≤ (3)整体稳定验算fAN≤min φ(4)局部稳定验算fy t b 235)1.010(max 1λ+≤ fy t h w 235)5.025(max 0λ+≤3.结构或构件的承载能力极限状态包括静力强度、动力强度和稳定等的计算〉达到这种极限状态时,结构或构件达到了最大承载力而发生破坏,或达到了不适于继续承受荷载的巨大变形。
结构或构件的正常使用极限状态是对应于结构或构件达到正常使用或耐久性的某项规定限值。
达此极限状态时,结构或构件虽仍保持承载力,但在正常荷载和作用下产生的变形已不能使结构或构件满足正常使用的要求,包括静力荷载作用下产生的巨大变形和动力荷载作用下产生的剧烈振动等。
4.选择屈服点作为结构钢材设计强度标准值是因为:(1)它是钢材开始塑性工作的特征点,钢材屈服后,塑性变形很大,极易为人们察觉,可及时处理,避免发生破坏;(2)从屈服到钢材破坏,整个塑性工作区域比弹性工作区域约大 200 倍,且抗拉强度与屈服点之比(强屈比) 较大,是钢结构的极大后备强度,使钢材不会发生真正的塑性破坏,十分安全可靠。
对无明显屈服点的钢材,以卸载后试件的残余应变为 0.2% 所对应的应力作为屈服点。
四、计算题:1.解:(1)查表可知:45.0=μ P=125KN KN N b v 625.5012545.019.0=⨯⨯⨯= 33022151515001=⨯==d mm <l mm 0.1=β(2)受力分析: KN 33060cos30F N x =︒== KN 3060sin30F V y =︒==mmN F F T y x .10297.9180756⨯=+=(3)求各种力单独作下危险螺栓所受的力KNn N N N x 35.743301===KN n V N V y 5.74301===∑∑⨯+⨯=+2222754504iiyx 232500mm =N NT x46110145.2325007510297.9⨯=⨯⨯= NN Ty 4611043.1325005010297.9⨯=⨯⨯=(4)危险螺栓所受合力()()24324311043.1105.710145.21035.7⨯+⨯+⨯+⨯=NKN KN <N b v 625.5076.40==2.解:(1)荷载计算 标准值:3450033000⨯+⨯=k q m N 22500=设计值:4.1345002.133000⨯⨯+⨯⨯=d q m N 29700=(2)内力计算:22max 6297008181⨯⨯==l q M d m KN .65.133= (3)查表:A=67.05cm2 Ix=11076cm4 Wx=692.2cm3 rx=1.05 F=215N/mm2 E=2.06×105N/mm (4)验算:强度:①抗弯强度:36102.69205.11065.133⨯⨯⨯=nx x W r M 2221589.183mm N <f mm N ==②抗剪强度:对于轧制工字钢,可不验算。
《钢结构设计基本原理》练习及答案大全完整版

一 填空题1、 计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载的 设计 值;计算疲劳时,应采用荷载的 标准 值。
2、 钢材Q235B 中,235代表 屈服值 ,按脱氧方法该钢材属于 镇静 钢。
3、 对于普通碳素钢,随含碳量的增加,钢材的屈服点和抗拉强度 升高 ,塑性和韧性 降低 ,焊接性能 降低 。
4、当采用三级质量受拉斜对接焊缝连接的板件,承受轴心力作用,当焊缝轴线与轴心力方向间夹角满足 tg θ≤15 ,焊缝强度可不计算 。
5、钢材的选用应根据结构的重要性、 荷载特征 、 钢材厚度 等因素综合考虑,选用合适的钢材。
6、钢材受三向同号拉应力作用,数值接近,即使单项应力值很大时,也不易进入 塑性 状态,发生的破坏为 脆性 破坏。
7、在普通碳素结构钢的化学成分中加入适量的硅、锰等合金元素,将会 提高 钢材的强度。
8、 轴心受压柱的柱脚底板厚度是按底板的 受弯 受力工作确定的。
9、如下图突缘式支座加劲肋,应按承受支座反力的轴心受压构件计算梁平面外(绕Z 轴)稳定,钢材Q235钢,此受压构件截面面积值为 2960 mm 2 , 其长细比为 21.07 。
10、格构式轴心受压构件绕虚轴的稳定计算采用换算长细比是考虑 剪切变形的影响 的影响。
11、按正常使用极限状态计算时,受弯构件要限制 挠度 ,拉、压构件要限制 长细比 。
12、钢材经过冷加工后,其强度和硬度会有所提高,却降低了塑性和韧性,这种现象称为钢材的冷作硬化 。
13、调质处理的低合金钢没有明显的屈服点和塑性平台,这类钢材的屈服点被定义为:单向拉伸并卸载后,试件中残余应变为 0.2% 时所对应的应力,也称为名义屈服点。
14、高强度低合金钢的焊接性能是通过 碳含量 指标来衡量的。
15、循环荷载次数一定时,影响焊接结构疲劳寿命的最主要因素是 应力幅 和构件或连接的构造形式。
16、在对焊缝进行质量验收时,对于 三 级焊缝,只进行外观检查即可。
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按构造要求确定焊角高h f 为h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mm mm t h fm sx 77.51==,取h f =6mm取盖板截面为260⨯6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ⨯⨯⨯=21 查表1-4得fw t =160 N/mm2则 kN N 8.42631616022.167.026021=⨯⨯⨯⨯⨯= 接缝一侧一条焊缝需要长度()mm f h N N L wt f W 57516067.0410975.40955057.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=取L W =60mm.则盖板全长为: mm L L W 130********=+⨯=+⨯=3-3.图3-73所示焊接工形截面梁,在腹板上设置一条工厂对接焊缝,梁拼接处承受内力为m kN M ⋅=2500,钢材为Q235钢,焊条为E43型,手工焊,二级质量标准,试验算拼接焊缝强度。
(提示:剪力V 可假定全部由腹板承担,弯矩按刚度比分配,即M II M ww =)解:查得2/215mm N f w t =,2/215mm N f w c =,2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯= 验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.48673936014400025002246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=⨯⨯==τ满足验算折算应力222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =⨯<=⨯+=+τσ满足要求3-4.图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点,支撑杆承受轴拉力设计值kN N 300=,用2L80×6角钢做成,钢材均为Q235钢,焊条为E43型,手工焊。
(1) 支撑与节点板采用角焊缝相连,焊脚尺寸见图,试确定焊缝长度。
(2) 节点板与端板用两条角焊缝相连,试演算该连接焊缝强度。
解:查附表1-4得2/160mm N f w f =(1) 采用两边围焊,肢背、肢尖的受力为kN N K N 2103007.011=⨯=⋅= kN N K N 903003.022=⨯=⋅=据题设焊脚高度为 mm h f 81=,mm h f 62= 计算肢背、肢尖所需焊缝长度为mm f h N L wf f w 122516087.021021057.023111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= mm f h N L wf f w 72516067.021021057.023212=+⨯⨯⨯⨯=+⨯=构件端部按要求做成2f h 绕角焊,故不再加5mm (2) N 分解为水平拉力kN N 1801=、竖向剪力kN V 2401=计算焊缝强度:231/8.3249087.02101807.02mm N L h N w f N=⨯⨯⨯⨯=⨯=σ231/7.4349087.02102407.02mm N L h V w f V=⨯⨯⨯⨯=⨯=τ验算和应力()222222/160/3.517.4322.18.32mm N mm N V f N ≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛τβσ(满足)3-5.试验算图3-75所示双板牛腿与柱的焊缝连接强度。
已知牛腿承受静力集中荷载设计值F=200kN ,钢材为16Mn,焊条为E50,手工焊,焊角尺寸h f =10mm 。
mm X c 77.597193273005.103719325.37300=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=mm r x 23.14777.59207=-= mm r y 157214300=+=()432334.81735733195712125.153719323147121mm I X =⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=4232307.220380072777.5973143147121219523.147195719371212mm I Y =⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯⨯= 验算角焊缝强度V =F =kN 10020021=⨯()mm kN L F T ⋅=+⨯=⨯=3472323.147200100 A 处应力为232271932730010100mm N A V W V AY=⨯⨯+⨯⨯==τ2326.4907.2203800734.8173573323.1471034723mm N I I r T Y X yTAY=+⨯⨯=+⨯=τ2353.5207.2203800734.817357331571034723mm NI I r T Y X yT AX=+⨯⨯=+⨯=τA 点合应力()222220054.7822.1mm N f mm N w f VAY T AY T AX =<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++τττ 所以强度满足要求。
3-6.若将习题3-1(2)的双盖板连接改用M20普通C 级螺栓连接,试确定连接螺栓的数目及排列形式,验算板件净截面强度。
解:螺栓直径d=20mm ,孔径d 0=21.5mm.查附表1-6,2130mm Nf b v =,2305mm Nf b c =(1).单个螺栓承载力计算(设计值)kN N f d n N b v v b r 68.81816811302042422==⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππkN N f t d N b c bc 61610003051020==⨯⨯=⨯⨯=∑ 取最小值kN N b 61min =(2).求连接缝一侧所需螺栓数目 10.961550min====n N N n b取 采用并列排列.如图螺栓计算:螺栓直径d=20mm,孔径d 0=21.5mm 单个螺栓设计承载力计算kN f d n N b v v bV 84.401302041422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππkN f t d N b c bc 844201020=⨯⨯=⨯⨯=∑()kN y x y T Ni i T X4.295.35.1065.685.10103022222211=+⨯+⨯⨯⨯=+⨯=∑∑ ()kN y x x T Ni i T y2.185.35.1065.685.6103022222211=+⨯+⨯⨯⨯=+⨯=∑∑合剪力为()kN N N N N TY V Y T X b 6.39)33.82.18(4.2922211211=++=++=kN N kN N bb 84.406.39min 1=<=3-8.图3-74中节点板端板与翼缘用M22普通C 级螺栓相连,螺栓排列如图示。
(1) 当端板下端支于承托时,竖向剪力由承托承担,试验算连接螺栓的承拉强度。
(2) 当端板下端不设承托时,试验算该连接螺栓是否满足要求?2/mm NN 分解为水平拉力kN N 1801=、竖向剪力kN V 2401= (1) 计算单个螺栓抗拉承载力设计值kN N f A f d N b t e b t e b t58.51515781704.30342==⨯=⋅==π一个螺栓承担的拉力kN kN n N N t 58.5115121801<===(满足) (2) 计算单个螺栓抗剪载力设计值kN f d n N b vvbv42.491304221422=⨯⨯==ππ承压承载力设计值kN N f t d N b c b c ∑==⨯⨯=⨯=52.80805203051222一个螺栓承担的剪力kN kN n V N v 42.4920122401<===连接强度验算1498.058.511542.49202222≤=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛b t t b v v N N N N (满足)()kN y X X T Nii TX1.644803602401204120940912041025022222232211=+++⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=+⋅=∑∑()kN y x X T Ni i TY03.16480360240120412094091201025022222232211=+++⨯+⨯+⨯⨯⨯=+⋅=∑∑()()kNkN N NN NN T YV Y T XN X 9.1538.77)3.168.27(3.68222112111<=++=+++=强度满足要求。
3-10.图3-77所示T 型牛腿,承受静载集中力设计值F =125kN ,采用2L100⨯12连接角钢及10.9级M22高强螺栓与柱相连接,钢材为16Mn 钢,接触面经喷砂处理,试分别按摩擦型和承压型高强螺栓连接确定连接角钢两肢上需用的螺栓数目及排列形式。
kN p n N f b V 1.18819045.029.09.0=⨯⨯⨯=⋅⋅=μb VN N <1 所以满足要求。
(2).角钢与柱的连接取n=4,中距S=100mm.查表3-8和表3-9,得:p=190Kn,45.0=μmm kN Fe M ⋅=⨯==25000200125V=F=125Kn受力最大的螺栓“2”所受的力:kN n V N N Y 25.3141252=== ()kN p kN y n My N i t 2.151908.08.05.37501504150250002222=⨯=<=+⨯⨯==∑ 单个螺栓抗剪承载力设计值()()v y t f b V N kN N p n N 285.705.3725.119055.019.025.19.0>=⨯-⨯⨯⨯=-⋅=μ 所以强度满足要求。
2. 按承压型高强螺栓设计(1).角钢与牛腿板连接查表得2310mm Nf b v =,2640mm N f b c = kN f d n N b v f b V 6.2353102242422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππkN f t d N b c b c 12.1976401422=⨯⨯=⨯⨯=∑取kN N b 12.197min =,仍取三个M22螺栓,布置如上图所示,所以N 1=99.75kN<kN N b 12.197min =所以强度满足要求。
(2).角钢与栓得连接kN f d n N b v f b V 8.1173102241422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππkN f t d N b c b c 96.1686401222=⨯⨯=⨯⨯=∑取kN N b 8.117min =,排列如上图受力最大得螺栓所受的力:kN P kN N t 1528.05.37=<= kN N kN n V N B C V 8.1402.125.314125=<===1355.01525.378.11725.312222<=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛b t t B V V N N N N满足要求。