奥鹏离线作业钢结构答案

大工17秋《钢结构》大作业及要求 题目一：压弯杆计算 如下图所示的偏心受压柱，压力
（设计值）。静力荷载，偏心距
，
。焊接T形截面，翼缘为焰切边。压力作用于对称轴平面内翼缘一侧。杆长8m，两端铰接，杆中央在侧向（垂直于对称轴平面）有一支点。钢材Q235。 试问，试求出压弯杆件的
。

答：解：（1）截面几何特性计算 面积
惯性矩：
回转半径：
（2）欧拉临界应力计算
，对于梁端铰接，
，

Q235钢的弹性模量

杆件弯矩作用平面内稳定性验算
查表得翼缘为焰切边的焊接T形截面，对X轴屈曲时为b类截面，查表得


查表得

受压侧稳定性计算；
受拉侧稳定性计算：
强度验算

强度满足要求 题目二：角焊缝连接计算。 试设计一双盖板的角焊缝对接接头。已知钢板截面为300mm×14mm，承受轴心力设计值N=800KN（静力荷载）。钢材Q235-B，手工焊，焊条E43型，如图（a）所示。若改成如图（b）所示的菱形盖板，验算连接强度。  EMBED Visio.Drawing.11 
 图a  EMBED Visio.Drawing.11 
 图b 答：（1）设计一双盖板的角焊缝对接接头 对接钢板的截面面积为 EMBED Equation.DSMT4 
，选取与其截面积接近的钢板截面积为Q235钢材 EMBED Equation.DSMT4 
。 角焊缝设计  EMBED Equation.DSMT4 
 根据对接钢板和盖板厚度确定角焊缝的焊脚尺寸  EMBED Equation.DSMT4 
 且 EMBED Equation.DSMT4 
，因此取 EMBED Equation.DSMT4 
 采用三面围焊： 双面正面角焊缝长度 EMBED Equation.DSMT4 
  EMBED Equation.DSMT4 
 所需侧面角焊缝总计算长度为  EMBED Equation.DSMT4 
 一条侧面角焊缝所需实际长度  EMBED Equation.DSMT4 
，取一条侧面焊缝长度 EMBED Equation.DSMT4 
，所需盖板长度  EMBED Equation.DSMT4 
 设计的盖板图形为下图：
（2）改成图示所示的菱形盖板的强度验算 正面角焊缝能承受的内力为：  EMBED Equation.DSMT4 
 焊缝能承受的内力为  EMBED Equation.DSMT4 
  EMBED Equation.DSMT4 
 侧面角焊缝能承受的内力为：  EMBED Equation.DSMT4 
 接头一侧能承受的内力为：  EMBED Equation.DSMT4 
 连接强度满足要求。 题目三：螺栓连接计算。 试设计如下图所示的焊接工字形截面梁的工地拼接接头。其截面为：翼缘—380mm×20mm，腹板—1000mm×10mm，钢号Q345。采用摩擦型连接高强度螺栓，接触面喷砂处理，接头处的弯矩和剪力设计值为M=800KN·m，V=600KN。验算，上、下翼缘的拼接接头需要的螺栓数目。螺栓要求为10.9级M22螺栓。  EMBED Visio.Drawing.11 
 答：解：（1）摩擦型连接一个高强度螺栓抗剪承载力设计值计算 查表得： 抗滑移系数 EMBED Equation.DSMT4 
，一个10.9级、M22的高强螺栓的预拉力P=190KN,传力摩擦面数目 EMBED Equation.DSMT4 
 则一个高强度螺栓抗剪承载力设计值为：  EMBED Equation.DSMT4 
 （2）上下翼缘所需螺栓数 假设翼缘板所受截面上的全部弯矩由翼缘拼接板传递轴力  EMBED Equation.DSMT4 
 每边需要传递此力的高强度螺栓数为：  EM