钢结构设计原理 张耀春版课后习题答案
(参考资料)钢结构设计原理课后习题作业及答案
4
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
。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
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。
力P =250KN 作用（设计值），次梁作为主梁的侧向支
习题七 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。
钢结构设计原理课后思考题答案
1.钢结构对钢材性能有哪些要求？答：较高的强度，较好的变形能力，良好的工艺性能。
2.钢材的塑性破坏和脆性破坏有何区别？答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉轻度fu 后才发生。
破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的端口呈纤维状，色泽发暗。
在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。
另外，塑性变形后出现内力重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。
脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢才的屈服点fy，断裂从应力集中处开始。
冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂纹，常是断裂的发源地。
破坏前没有任何预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失较大。
3.刚才有哪几项主要性能，分别可用什么指标来衡量？答：屈服点fy，抗拉强度fy，伸长率δ，冷弯性能，冲击韧性4.影响钢材性能的主要性能有哪些？答：化学成分的影响。
冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响。
钢材的硬化。
温度的影响。
应力集中的影响。
重复荷载作用的影响。
5.简述化学元素对钢材性能有哪些影响？答;碳直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。
硫和磷降低钢材的塑性。
韧性。
可焊性和疲劳强度。
氧使钢热脆，氮使钢冷脆。
硅和锰是脱氧剂，使钢材的强度提高。
钒和钛是提高钢的强度和抗腐蚀性又不显著降低钢的塑性。
铜能提高钢的强度和抗腐蚀性能，但对可焊性不利。
6.什么是冷作硬化和时效硬化？答：钢材受荷超过弹性范围以后，若重复地卸载加载，将使钢材弹性极限提高，塑性降低，这种现象称为钢材的应变硬化或冷作硬化。
轧制钢材放置一段时间后，强度提高，塑性降低，称为时效硬化。
7 简述温度对钢材的主要性能有哪些影响？答：温度升高，钢材强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。
钢结构设计原理张耀春版课后习题答案完整版
弯矩引起的焊缝应力： f
6M
2hel
2 w
6 8000 103 2 2002 he
600 N/mm2 he
剪力产生的焊缝剪应力： f
V 2helw
400 103 2 200 he
1000 N/mm2 he
2
2
2
所需焊脚尺寸：
f f
f2
600 1.22he
1000 he
f
w f
200N/mm 2
1500103 0.829 58310
213N/mm2
ftw
265N/mm2
N cos lw t
1500103 0.559 58310
144N/mm2
fvw
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。
1
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。
N3
2 0.7hf bf
f
w f
2 0.7 6 4601.22 200
942816N
侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值：
N1 N N3 1500 103 942816 557184N 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
hf
N1 4 0.7hf
ffw
Nv 26.5kN<Ncb 97.6kN 满足。
2. 改用高强度螺栓摩擦型连接 查表 3.5.2 8.8 级 M20 高强螺栓预拉力 P=125kN，摩擦面仅用钢丝刷清除浮锈 μ=0.3 单个螺栓受剪承载力设计值： Nvb 0.9nf P 0.910.3125 33.75kN
钢结构设计原理 张耀春版课后习题答案
解：
1）内力计算
荷载标准值：活荷载标准值：q=45kN/m，永久荷载标准值：g=35kN/m
《钢结构设计原理》作业标答
3.连接
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。
解：
三级焊缝
查附表1.3： ，
不采用引弧板：
，不可。
改用斜对接焊缝：
方法一：按规范取θ=56°，斜缝长度：
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。
a.摩擦型连接
单个螺栓受剪承载力设计值：
单个螺栓受拉承载力设计值：
螺栓平均承受剪力=拉力：
拉-剪共同作用： 连接不满足要求。
b.承压型连接
查附表1.3高强度螺栓承压型连接： ，
单个螺栓受剪承载力设计值（受剪面不在螺纹处）：
单个螺栓承压承载力设计值：
单个螺栓受拉承载力：
拉-剪共同作用时：
满足。
4、5.受弯构件、梁的设计
解：
1)截面几何性质
截面面积：
对x轴截面惯性矩：
对x轴截面抵抗矩：
对x轴截面面积矩：
2）内力计算
恒载：标准值为P1=200kN，设计值：P1=1.2×200=240kN
自重标准值：g=21600×7.85×9.8/10002=1.662kN/m，
设计值：g，设计值：P2=1.4×300=420kN
钢结构设计原理课后思考题答案
1.钢结构对钢材性能有哪些要求？答：较高的强度，较好的变形能力，良好的工艺性能。
2.钢材的塑性破坏和脆性破坏有何区别？答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉轻度 fu 后才发生。
破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的端口呈纤维状，色泽发暗。
在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。
另外，塑性变形后出现内力重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。
脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢才的屈服点 fy，断裂从应力集中处开始。
冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂纹，常是断裂的发源地。
破坏前没有任何预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失较大。
3.刚才有哪几项主要性能，分别可用什么指标来衡量？答：屈服点 fy，抗拉强度 fy，伸长率δ，冷弯性能，冲击韧性4.影响钢材性能的主要性能有哪些？答：化学成分的影响。
冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响。
钢材的硬化。
温度的影响。
应力集中的影响。
重复荷载作用的影响。
5.简述化学元素对钢材性能有哪些影响？答;碳直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。
硫和磷降低钢材的塑性。
韧性。
可焊性和疲劳强度。
氧使钢热脆，氮使钢冷脆。
硅和锰是脱氧剂，使钢材的强度提高。
钒和钛是提高钢的强度和抗腐蚀性又不显著降低钢的塑性。
铜能提高钢的强度和抗腐蚀性能，但对可焊性不利。
6.什么是冷作硬化和时效硬化？答：钢材受荷超过弹性范围以后，若重复地卸载加载，将使钢材弹性极限提高，塑性降低，这种现象称为钢材的应变硬化或冷作硬化。
轧制钢材放置一段时间后，强度提高，塑性降低，称为时效硬化。
7 简述温度对钢材的主要性能有哪些影响？答：温度升高，钢材强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。
钢结构设计原理课后思考题答案
1.钢结构对钢材性能有哪些要求？答：较高的强度，较好的变形能力，良好的工艺性能。
2.钢材的塑性破坏和脆性破坏有何区别？答：塑性破坏是由于变形过大，超过了材料或构件可能的应变能力而产生的，而且仅在构件的应力达到了钢材的抗拉轻度fu 后才发生。
破坏前构件产生较大的塑性变形，断裂后的端口呈纤维状，色泽发暗。
在塑性破坏前，构件发生较大的塑性变形，且变形持续的时间较长，容易及时被发现而采取补救措施，不致引起严重后果。
另外，塑性变形后出现内力重分布，使结构中原先受力不等的部分应力趋于均匀，因而提高了结构的承载能力。
脆性破坏前塑性变形很小，甚至没有塑性变形，计算应力可能小于钢才的屈服点fy，断裂从应力集中处开始。
冶金和机械加工过程中产生的缺陷，特别是缺口和裂纹，常是断裂的发源地。
破坏前没有任何预兆，无法及时察觉和采取补救措施，而且个别构件的断裂常会引起整体结构塌毁，后果严重，损失较大。
3.刚才有哪几项主要性能，分别可用什么指标来衡量？答：屈服点fy，抗拉强度fy，伸长率δ，冷弯性能，冲击韧性4.影响钢材性能的主要性能有哪些？答：化学成分的影响。
冶炼、浇注、轧制过程及热处理的影响。
钢材的硬化。
温度的影响。
应力集中的影响。
重复荷载作用的影响。
5.简述化学元素对钢材性能有哪些影响？答;碳直接影响钢材的强度、塑性、韧性和可焊性等。
硫和磷降低钢材的塑性。
韧性。
可焊性和疲劳强度。
氧使钢热脆，氮使钢冷脆。
硅和锰是脱氧剂，使钢材的强度提高。
钒和钛是提高钢的强度和抗腐蚀性又不显著降低钢的塑性。
铜能提高钢的强度和抗腐蚀性能，但对可焊性不利。
6.什么是冷作硬化和时效硬化？答：钢材受荷超过弹性范围以后，若重复地卸载加载，将使钢材弹性极限提高，塑性降低，这种现象称为钢材的应变硬化或冷作硬化。
轧制钢材放置一段时间后，强度提高，塑性降低，称为时效硬化。
7 简述温度对钢材的主要性能有哪些影响？答：温度升高，钢材强度降低，应变增大，反之温度降低，钢材强度会略有增加，塑性和韧性却会降低而变脆。
钢结构设计原理课后答案
钢结构设计原理课后答案以下为钢结构设计原理课后答案：1. 梁的弯曲设计原理：- 梁在受力时会发生弯曲变形，根据梁的静力平衡原理，可得到梁的弯矩方程；- 根据材料力学理论，可以推导出梁的弯矩和弯曲曲率之间的关系；- 采用合适的截面形状和尺寸，使得梁在受到外力作用时能够保持合理的弯曲变形，从而满足设计要求。
2. 柱的压缩设计原理：- 柱在受压力作用时会发生压缩变形，根据柱的静力平衡原理，可得到柱的压力方程；- 根据材料力学理论，可以推导出柱的压力与变形之间的关系；- 采用合适的截面形状和尺寸，使得柱在受到外压力作用时能够保持合理的压缩变形，从而满足设计要求。
3. 接头的设计原理：- 接头是连接钢结构构件的重要部分，其设计原理主要包括强度计算和刚度计算；- 强度计算要考虑接头在受力时承受的拉力、压力和剪力等作用；- 刚度计算要保证接头具有足够的刚度和变形能力，使得构件能够满足整体的刚度要求；- 通常采用焊接、螺栓连接等方式进行接头设计。
4. 桁架结构的设计原理：- 桁架结构是由多个构件组成的三角形结构，其设计原理主要包括构件受力分析和整体稳定性分析；- 构件受力分析要考虑各构件在受荷载作用下的拉力和压力，通过静力平衡方程求解各个构件的受力；- 整体稳定性分析要保证桁架结构在外力作用下不发生整体失稳，通常采用稳定性计算方法进行分析；- 桁架结构设计要满足强度、刚度和稳定性等要求。
5. 桩基设计的原理：- 桩基设计的主要目的是保证建筑物或结构的稳定和承载能力；- 桩基设计的原理包括桩身的承载力计算和桩身的变形计算； - 桩身承载力计算要考虑桩身的竖向承压力和横向剪切力等作用；- 桩身变形计算要考虑桩身在受荷载作用下的竖向和横向变形。
请注意，以上答案仅供参考，具体答案可能会因教材版本和教师要求有所不同。
建议与教材或教师进一步核对。
钢结构设计原理 张耀春版课后习题答案
.《钢结构设计原理》作业标答3. 连接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。
解： 三级焊缝NN500查附表1.3：f tw265 N/mm 2 ，fw v 180 N/mm210不采用引弧板： lw b 2t 500 2 10 480 mmN lwt1500 103 480 10 312.5N/mm2ftw265N/mm2 ，不可。
改用斜对接焊缝： 方法一：按规范取 θ=56°，斜缝长度：lw (b / sin ) 2t (500 / sin 56) 20 (500 / 0.829 ) 20 583mmN sin lw t 1500103 0.829 58310 213N/mm2ftw 265N/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 bf ffw 2 0.7 6 460 1.22 200 942816 N 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。
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《钢结构设计原理》作业标答3. 连接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。
解： 三级焊缝查附表：2w t N/mm 265=f ，2w v N/mm 180=f 不采用引弧板：m m 4801025002w =⨯-=-=t b l32w 2t w 150010312.5N/mm 265N/mm 48010N f l t σ⨯===>=⨯，不可。
改用斜对接焊缝：方法一：按规范取θ=56°，斜缝长度：m m 58320)829.0/500(20)56sin /500(2)sin /(w=-=-︒=-='t b l θ 32w 2t w sin 1500100.829213N/mm 265N/mm 58310N f l t θσ⨯⨯===<='⨯32w 2w cos 1500100.559144N/mm 180N/mm 58310v N f l t θτ⨯⨯==≈<='⨯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。
条件同习题，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：2w f N/m m 200=f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：1250010 5.4mm 22460A t b ⨯≥==⨯，取t 2=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 h t ==m ax m m 6f ，mm最小焊脚尺寸：7.4105.15.1min f =⨯==t h mm 取焊脚尺寸h f =6mm2）焊接设计：正面角焊缝承担的轴心拉力设计值：N 94281620022.146067.027.02w f f f 3=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=f b h N β侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值： N 557184942816101500331=-⨯=-=N N 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）：mm 172620067.045571847.04fwf f 1f w =+⨯⨯⨯=+⨯=+=h f h N h l l取侧面焊缝实际长度175mm ，则所需盖板长度： L=175×2+10(盖板距离)=360mm 。
∴此加盖板的对接连接，盖板尺寸取-360×460×6mm ，焊脚尺寸h f =6mm. 有一支托角钢，两边用角焊缝与柱相连。
如图所示，钢材为Q345-A ，焊条为E50型，手工焊，试确定焊缝厚度（焊缝有绕角，焊缝长度可以不减去2h f ）。
已知：外力设计值N =400kN 。
解：已知：l w =200mm ，N =400kN ，2w f N/m m 200=f 1） 内力计算剪力：400kN V N ==弯矩：400208000kN.mm M Ne ==⨯= 2）焊脚尺寸设计弯矩引起的焊缝应力：2e e232w e f N/mm 6002002108000626h h l h M =⨯⨯⨯⨯==σ剪力产生的焊缝剪应力：2e e3w e f N/mm 10002002104002h h l h V =⨯⨯⨯==τ 所需焊脚尺寸：2f 2e 2e 2f 2ffN/mm 200100022.1600=≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛w f h hτβσΘ 5.57mm 200100020022.160022e =⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯≥h 7.79mm7.05.577.0e f ===h h 取焊脚尺寸h f =8mm 焊缝构造要求：最大焊脚尺寸：1617)21(18)21(m ax f -=--=--=t h mm 最小焊脚尺寸：7.6205.15.1min f =⨯==t h mm取h f =8mm 满足焊缝构造要求。
试设计如图（P114习题）所示牛腿与柱的角焊缝连接。
钢材Q235-B ，焊条E43型，手工焊，外力设计值N =98kN ，（静力荷载），偏心e =120mm 。
（注意力N 对水平焊缝也有偏心）解：查附表：2w f N/m m 160=f 1） 初选焊脚尺寸最大焊脚尺寸：4.14122.12.1m ax f =⨯==t h mm 最小焊脚尺寸：2.5125.15.1min f =⨯==t h mm 取h f =6mm 满足焊缝构造要求。
2） 焊缝截面几何性质焊缝截面形心距腹板下边缘的距离y c()()mm1396)12200(262121502)12150(6212200)12200(2320062121502320012)12150()2200(22121502)2150(22200)2200(222002121502220012)2150(f f f f f f f f f f f c =⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯+-⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-⨯+-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯+++⨯-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯+-⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯-⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯-=h h h h h h h h h h h y 全部有效焊缝对中和轴的惯性矩：42322mm 12954006)94139(1882.42121881882.42)1.261(62121502.42)61121.2()12150(2.4=-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+-⨯⎪⎭⎫⎝⎛--⨯⨯+++⨯-⨯=x I3） 焊缝截面验算弯矩：mm kN 1176012098⋅=⨯==Ne M 考虑弯矩由全部焊缝承担弯矩引起翼缘边缘处的应力：23f1f N/mm 7012954006)2.41261(1011760=++⨯⨯==W M σ 弯矩引起腹板边缘处的应力：23f2f N/mm 126129540061391011760=⨯⨯==W M σ 剪力由腹板承担，剪力在腹板焊缝中产生的剪应力：23w e f N/mm 6218867.021098=⨯⨯⨯⨯=∑=l h V τ 则腹板下边缘处的应力：2f 2222f 2ffN/mm 160N/mm 1206222.1126=≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛w f τβσΘ所设焊脚尺寸满足要求。
所以此牛腿与柱的连接角焊缝焊脚尺寸取h f =6mm,。
如图（P115习题）所示梁与柱的连接中，钢材为Q235-B ，弯矩设计值M =，剪力V =600kN ，试完成下列设计和验算：1）剪力V 由支托焊缝承受，焊条采用E43型，手工焊，求焊缝A 的高度h f 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：2w f N/m m 160=f ,2b t N/mm 170=f ，2e mm 353=A1） 支托焊脚尺寸计算支托采用三面围焊，且有绕角焊缝，不计焊缝起落弧的不利影响，同时考虑剪力传力偏心和传力不均匀等的影响，焊缝计算通常取竖向剪力的~倍。
正面角焊缝能承受的力：N 5856016022.1300e e w f f e 2h h f b h N =⨯⨯==β侧面角焊缝能承受的力：N8000016025022e e w f w e 1h h f l h N =⨯⨯==213.1N N V +=取所需焊脚尺寸：m m 04.87.063.57.0m m 63.58000058560106003.1f 3e ====+⨯⨯≥he h h ，则取h f =10mm 2） 拉力螺栓验算：单个螺栓抗拉承载力设计值：N 60010170353b t e b t e e =⨯==f A N弯矩作用最大受力螺栓所承受的拉力：N 60010N 40000)100200300500600(260010100bt 222226211=<=++++⨯⨯⨯=∑=N y My N i满足。
.试验算如图所示拉力螺栓连接的强度，C 级螺栓M20，所用钢材为Q235B ，若改用M20的级高强度螺栓摩擦型连接（摩擦面仅用钢丝刷清除浮锈）其承载力有何差别？ 解：1. 采用普通螺栓连接 查表：2b v N/mm 140=f ,2b t N/mm 170=f ，2b c N/mm 305=f 2e mm 245=A1) 内力计算剪力： kN 07.106707.015045sin =⨯==οN V 拉力：kN 07.106707.015045cos =⨯==οN N 2） 螺栓强度验算单个螺栓受剪承载力：22bb vv v201 3.1414043960N=43.96kN 44d N n f π=⋅=⨯⨯⨯= 单个螺栓承压承载力：b b c c 162030597600N=97.6kN N tdf =∑=⨯⨯= 单个螺栓受拉承载力：41.65kN N 41650170245b te b t e e ==⨯==f A N每个螺栓承受均匀剪力和拉力：螺栓最大剪力（拉力）2排2列：v t 106.07=26.5kN 224N N N ===⨯拉-0.881==< v 26.5kN<97.6kN b c N N ==满足。
2. 改用高强度螺栓摩擦型连接查表 级M20高强螺栓预拉力P =125kN ，摩擦面仅用钢丝刷清除浮锈μ=单个螺栓受剪承载力设计值：bvf 0.90.910.312533.75kN N n P μ==⨯⨯⨯=单个螺栓受拉承载力设计值： kN 1001258.08.0b t e =⨯==P N 拉-剪共同作用：v t b bv t 26.526.51.05133.75100N N N N +=+=>连接不满足要求。
.如图所示螺栓连接采用Q235B 钢，C 级螺栓直径d =20mm ，求此连接最大能承受的F max 值。
解：查附表：2b v N/mm 140=f ，2b c N/mm 305=f查附表：2N/m m 205=f假设螺栓孔直径d 0=单个螺栓受剪承载力：22bb vv v202 3.1414087920N=87.92kN 44d N n f π=⋅=⨯⨯⨯=单个螺栓承压承载力：b b c c 2020305122000N=122kN N tdf =∑=⨯⨯=此螺栓连接最大能承受的轴力设计值：bmax v1387.921143kN F nN ==⨯≈连接板件净截面面积A 1(直线)：210(3)20(320321.5)5110mm A t b d =-=⨯-⨯=净截面面积A 2(折线)：2220(2404521.5)6238mm A =⨯⨯+⨯= 构件截面最大能承受的轴力设计值：max 151102051048kN F A f ==⨯= 所以此连接最大能承受的轴力设计值F max=1048kN 。