大工14春《钢结构》大作业及要求(答案)

大工14春《钢结构》大作业及答案

题目一：（必答的题目）对接焊缝连接。

某承受轴心拉力的钢材，采用Q235钢，宽度mm b 200=，如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E 型，手工焊。取V 形坡口焊缝。采用无垫板的单面施焊的对接焊缝，焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。 要求：该钢板所需的厚度t 。

200

N N

解：轴力作用下，钢板最小厚度应满足：

t w

w t l f N ≥，三级E43焊条w t f 为母材的85%，假设板厚mm 16t ≤，则

w t f =0.85X215=185N/mm 2

不用引弧板和引出板施焊，计算长度w l =b=200mm

则t ≥

mm 3.13200

185104923

=⨯⨯，即板厚≤mm 3.13mm 16t ≤

显然t ＞16mm 亦满足，即t ≥13.3mm

题目三：轴心受压柱整体稳定和局部稳定验算

验算下图所示的轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为1500N kN =，Q235B 级钢

2215/f N mm =，截面绕x 轴为b 类截面，绕y 轴为c 类截面，轴心压杆稳定系数ϕ可查下表。

λ

35

40 45 50 55 ϕ

b 类 0.918 0.899 0.878 0.856 0.833

c 类

0.871

0.839

0.807

0.775

0.742

6000

3000

3000

y

x

N

N

A A

y

x

x

y 25014

-⨯2508

-⨯25014

-⨯A-A

解：已知N=1500KN,对强轴m l m l oy ox 3,6==对弱轴,2215/f N mm =

截面特性：cm i cm I cm i cm I cm A y y x x 38.590

2604

,260425212

1

41.10909754,97542.13252258.0121908.0254.1252434232

===⨯⨯=

===⨯⨯+⨯⨯=

=⨯+⨯⨯= 柱的长细比：

8

.5538

.5300

6.5741.10600x ======

y y

y x x i l i l λλ 整体稳定验算：查表得741.0820

.0y x ==ψψ，

()2

2

3

/2159.2241090741.0101500mm N f A

N

==⨯⨯⨯= ψ，不满足；

局部稳定验算：

翼缘宽厚比 58.158.551.01064.814121

t b =⨯+==

腹板高厚比 90.528.555.02525.318250

=⨯+== t h ，满足要求