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钢结构课作业答案

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P 102GT3-6：试验算图3.102中牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。

静力荷载设计值F=180kN 。

钢材用Q235-B ，焊条E43型，手工焊，无引弧板，焊缝质量三级（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受。

f t w =185N/mm 2 , f c w =215N/mm 2,f v w =125N/mm 2）解：一、分析：该连接为对接焊缝连接受偏心力F 的作用，将F 向焊缝群的形心简化，则焊缝受V 和M 的作用。

其中V ＝F=180kN ，M ＝Fe ＝180×200=36×103kN.mm 。

按全截面受剪计算。

危险截面在A 点、1点和C 点处。

（注意：此时，B 点只承受压应力，对接焊缝受压可不计算。

） 二、焊缝有效截面的几何特征1.形心：123.面积矩：3116668056.9710180mm S w =-⨯⨯=）（318.2050488.38368166680106.9710106.97mm S S w w =+=-⨯⨯-+=）（2232261A /125/4.8110453135288.20504810180 /185/5.77453135286.971036 mm N f mm N t I VS mm N f mm NI My w v w Cw t w =<=⨯⨯⨯===<=⨯⨯==τσ2311/2.66104531352816668010180 mm N t I VS w =⨯⨯⨯==τ所以，连接满足强度要求。

10 有效截面M 作用受剪时受剪时图3.102 习题610P 103GT3-8 如图3.104所示中2L 100×80×10（长肢相并）通过14mm 厚的连接板和20mm 厚的端板连接于柱的翼缘，钢材Q235-B ，焊条E43型，使用引弧板，所承受的静力荷载设计值N=500kN 。

①确定角钢与连接板之间的焊脚尺寸。

②取d 1=d 2=170mm ，确定连接板和端板之间的焊脚尺寸。

③改取d 1=150mm ，d 2=190mm ，验算上面确定的焊脚尺寸是否满足要求？解：1.确定角钢与连接板之间的焊脚尺寸1）分析：该连接为角钢与节点板的连接受轴心力作用。

采用两面侧焊。

2）选h f （由构造）mm t h f 12102.12.1m in =⨯=≤mm mm h f 9~82~1-10=≤）（又mm h f 7 =∴取3）求肢背焊缝、肢尖焊缝分担的力kNN k N kN N k N 17550035.032550065.0 2211=⨯===⨯==4）确定焊缝的长度（由强度条件）mm N w 20716077.021*********.02311=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯≥ ； mm N w 11216077.021*********.02322=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯≥检验：，mm h mm f w 420760602071=⨯=<= 且l w1>b=100mm 211288756,w f mm h mm =>=⨯= 且l w2>b=100mm那么，焊缝的实际长度（题设使用引弧板，但实际工程中无法用）11220727221w f h mm =+=+⨯= 取l 1=220mm ，或者225mm22211227126w f h mm =+=+⨯= ， 取l 2=125mm ，或者130mm.2.d 1=d 2=170mm 时，确定连接板和端板间的焊脚尺寸 1）分析：2）由强度条件确定h fw f f w e f h N θβ≤∑w f f f θβ≤⨯⨯⨯∴330h 7.0210500f3mm h f 2.6160095.13307.0210500 3=⨯⨯⨯⨯⨯≥⇒注意：在以上的求解中，近似取mm w 3301034010=-=-= （此处按无引弧板考虑）。

图3.104)3）由构造要求确定h fmm h ax f 7.6205.1t 5.1 m ==≥mm t h f 8.16142.12.1m in =⨯=≤由上述知：取h f =7mm 。

同时l w =340-2×7=326mm<60h f =60×7=420mm ，所以选取h f =7mm 满足要求。

3.当d 1=150mm ，d 2=190mm 时1）分析：该连接为角焊缝连接受偏心力作用，将力F 向焊缝的形心O 等效，则焊缝受N 、V 和M 的共同作用。

其中：N ＝V=Fcos45°＝500×0.707＝353.6kNM=Ne=353.6×20=7072kN.mm 。

最不利点为A 点。

∵l w =340-2×7=326mm<60h f =60×7=420mm ，所以，焊缝全部长度有效。

2)强度验算23/7.11032677.02106.353mm N h N w e N f =⨯⨯⨯⨯==∑ σ2232/8.4032677.021*******.026mm N h M wf M f=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=σ222222/160/3.166)7.110()22.17.1108.40()()(m m N f m m N w f V f fNfM f =≈=++=++τβσσ∵△＝3.9％<5% ∴连接是安全的。

P 103GT3-9如图3.105所示牛腿与柱用角焊缝连接。

钢材为Q235，焊条E43型，手工焊。

焊脚尺寸h f =8mm ，偏心距e=150mm ，试求此链接所能承受的荷载F 的设计值。

解：一、分析：该连接为角焊缝的 T 型连接，受偏心力F 的作用。

将F向焊缝②、③的形心等效，则②、③受V 和M 的共同作用。

其中：V=F ，M=Fe=150F. 最不利点在焊缝的C 点 二、焊缝有效截面的几何特征 ①.形心mmy 6.7328.352135.259044284.10432.6834.75024.11684.10434.202.6838.24.750 26.5)6.5192(26.5)12134(6.51342)126.52(6.5)6.5192()8.26.512(6.5)12134(8.26.513426.51921==⨯++⨯⨯+⨯+⨯=⨯⨯-+⨯⨯-+⨯⨯+⨯+⨯⨯-+++⨯⨯-+⨯⨯=-mm y 1366.736.512192 :2=-++=则②426.51923121223.1556409757.3824295.60446960.19336201.3761485)136(26.5)6.5192(26.5)6.5192(]8.2126.56.73[6.5)12134()8.26.73(6.5134m m I w f =+++=-⨯⨯⨯-+⨯⨯-⨯+---⨯⨯-+-⨯⨯=-③ 329.114411363.15564097mm y I W w f w fc ===④ 25.420426.512-1346.513426.5)6.5192(mm A wf =⨯⨯+⨯+⨯⨯-=）（ 三、由强度条件确定F最不利点为C 点 F FW Mw fcfC 31031.19.114441150-⨯===σF FA V w ffC 31024.05.4204-⨯===τ232322/160)1024.0()22.11031.1()(mm N f F F w f fcffc=≤⨯+⨯=+--τβσ23/1601006.015.1mm N F ≤⨯+⇒-kN N F 45.1451045.145101.116033=⨯=⨯≤∴ ∴连接所能承受的最大偏心力设计值F=145.45kN焊缝①的受力情况12VM τfσfP 105 GT3-12解：一、分析：该连接为普通螺栓受剪连接受偏心力作用，将偏心力F 向栓群的形心等效，则栓群受剪力V 和扭矩T 的共同作用。

其中：V ＝F.cos a ＝35×3/5=21kN ，N=＝F.sin a ＝35×4/5=28kNT ＝Ne 1＋Ve 2＝28（75＋75）＋21(130＋50）＝7980（kN.mm ）。

1号螺栓为最不利受力螺栓。

二、一个螺栓的承载力设计值kN..f d n N .b V v bV 9643 10140201431 13241241=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=-π抗剪： kN .f t d N .b c bc 061103051020 23=⨯⨯⨯=⋅∑⋅=-承压：kN N b 96.43min =∴三、强度验算VN 的作用：kN n N N N X74281=== T 的作用：kN .)()y x (y T N i i Tx411845075757980222211=⨯+⨯=∑+⋅= kN .)()y x (x T N i i T y 281245075507980222211=⨯+⨯=∑+⋅=所以，连接满足要求。

P 105 GT3－15已知：钢材Q235-B 。

8.8S 级M22高强度螺栓摩擦型连接（板件接触面喷砂后涂无机富锌漆）。

计算：（1）角钢与连接板的螺栓连接。

(2)竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接（d 1=150mm,d 2=190mm ）。

解：一、设计角钢与连接板的连接 （一）、分析：该连接为角钢与钢板的高强度螺栓摩擦型受剪连接受轴心力作用。

取d 0＝24mm 。

由P 72表3.8知，∟100×80×10的角钢上，螺栓只能单行排列(见图b)。

（二）、单个螺栓的承载力设计值kN ...P n .N f b V 594 150********=⨯⨯⨯==μ习题12 图3.108(a))(b)（四、）布置螺栓 （注意：螺栓的边距、端距和中距及线距的要求）布置螺栓如图(c) （五）、验算 1.螺栓承载力mmd mm 360241515400805=⨯=>=⨯= 则：kN N kN ...N n V 500335615946990=>=⨯⨯=β 故螺栓满足承载力要求。

2.净截面验算（仅对角钢计算，因为连接板的宽度尺寸未给）A 0=17.2cm 2(一个角钢的横截面积)2二、竖向连接板与柱的翼缘板的连接(M22，8.8S 级)（考虑d 1=150mm ，d 2=190mm ）一、分析：该连接为摩擦型连接高强度螺栓受偏心力F 作用，将力F 向水平方向和竖直方向分解（如图a ）。

则螺栓受N 、V 和M 的共同作用，该连接为拉剪螺栓连接。

其中：N=V=Fcos450=500×0.7071＝353.6kN M=Ne=353.6×20＝7072kN.mm二、螺栓排列时的构造要求（取d 0＝24mm ）三、布置螺栓初选6个8.8S 级M22高强度螺栓，螺栓排列如图（b ）所示，最不利螺栓为1号和6号螺栓。

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钢结构第二版课后习题答案

钢结构第二版课后习题答案

钢结构第二版课后习题答案钢结构第二版课后习题答案钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁、车辆等领域的设计和施工。

在学习钢结构的过程中，课后习题是非常重要的一部分，它可以帮助学生巩固所学知识，提高解决问题的能力。

本文将为大家提供钢结构第二版课后习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

第一章：钢结构基础知识1. 钢结构的优点有哪些？答：钢结构具有重量轻、强度高、施工周期短、可重复利用等优点。

2. 钢结构的分类有哪些？答：钢结构可以分为工业建筑钢结构、桥梁钢结构和特殊用途钢结构等。

3. 钢结构设计的基本原则是什么？答：钢结构设计的基本原则是满足强度、刚度和稳定性的要求。

第二章：钢结构的材料性能1. 钢材的强度是指什么？答：钢材的强度是指其抵抗外力破坏的能力。

2. 钢材的塑性是指什么？答：钢材的塑性是指其在受力作用下可以发生塑性变形而不断延展。

3. 钢材的屈服点是什么意思？答：钢材的屈服点是指在拉伸过程中，材料开始发生塑性变形的点。

第三章：钢结构的连接方式1. 钢结构的连接方式有哪些？答：钢结构的连接方式包括焊接连接、螺栓连接和铆接连接等。

2. 焊接连接的优点是什么？答：焊接连接具有连接强度高、结构刚度大、施工简便等优点。

3. 螺栓连接的优点是什么？答：螺栓连接具有拆卸方便、可重复利用、施工速度快等优点。

第四章：钢结构的设计原则1. 钢结构的设计原则是什么？答：钢结构的设计原则是满足强度、刚度和稳定性的要求，并考虑施工的可行性和经济性。

2. 钢结构的荷载有哪些？答：钢结构的荷载包括自重、活载、风荷载、地震荷载等。

3. 钢结构的稳定性是指什么？答：钢结构的稳定性是指在受力作用下，结构不发生失稳现象。

第五章：钢结构的施工工艺1. 钢结构的施工工艺包括哪些环节？答：钢结构的施工工艺包括制作、运输、安装和验收等环节。

2. 钢结构的制作工艺有哪些？答：钢结构的制作工艺包括切割、焊接、钻孔和组装等。

3. 钢结构的安装工艺有哪些？答：钢结构的安装工艺包括起吊、定位、连接和调整等。

钢结构_习题集(含答案)

钢结构_习题集(含答案)

《钢结构》课程习题集【说明】:本课程《钢结构》（编号为06004）共有单选题，填空题1，判断改错题,计算题,简答题等多种试题类型，其中，本习题集中有[判断改错题］等试题类型未进入。

一、单选题1。

钢结构最大的优点在于（ ).A.塑性和韧性好B.接近匀质等向体C。

钢材具有可焊性 D.钢材强度高自重轻2.钢结构的最大缺点是( ）。

A.造价高，不经济B。

防火性能差C.耐腐蚀性能差D.脆性断裂3.在其他条件(如荷载、跨度等)相同的情况下，自重最轻的是( ）。

A。

木结构 B.钢筋混凝土结构C。

钢结构 D.砖石结构4。

钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（).A。

不变 B.降低C。

升高D。

稍有提高，但变化不大5.钢结构表面长期承受某一温度下的辐射热时，需加隔热保护层。

该温度是（）。

A。

150°C B。

250°CC。

320°C D。

600°C6.大跨度结构应优先选用钢材，其主要原因是（).A.钢结构具有良好的装配性B.钢材的韧性好C.钢材接近各项均质体，力学计算结果与实际结果最符合D.钢材的重量与强度之比小于混凝土等其他材料7.钢中主要的有害元素是( )。

A。

硫、磷、碳、锰B。

硫、磷、硅、锰C.硫、磷、氮、氧D.硫、磷、硅、碳8.钢中硫和氧的含量超过限值时，会使钢材（）。

A.变软B.热脆C.冷脆D。

变硬9。

在常温和静载作用下,焊接残余应力对下列哪一项无影响( ）。

A．强度B．刚度C．低温冷脆D．疲劳强度10.在钢构件中产生应力集中的因素是（）。

A．构件环境温度的变化B．荷载的不均匀分布C．加载的时间长短D．构件截面的突变11.目前结构工程中钢材的塑性指标,最主要用( ）表示。

A。

流幅 B.冲击韧性C.可焊性D.伸长率12。

进行疲劳验算时,计算部分的设计应力幅应按（）计算。

A。

荷载标准值 B.荷载设计值C.考虑动力系数的标准荷载D。

考虑动力系数的设计荷载13.对于承受静荷常温工作环境下的钢屋架,下列说法不正确的是( ）。

钢结构第三章习题课后答案

钢结构第三章习题课后答案

钢结构第三章习题课后答案钢结构第三章习题课后答案钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁、机械等领域。

在学习钢结构的过程中，习题是不可或缺的一部分。

通过解答习题，我们可以加深对知识点的理解，提高解决实际问题的能力。

下面是钢结构第三章习题的答案，希望对学习者有所帮助。

1. 钢结构的设计原则是什么？钢结构的设计原则主要包括以下几点：- 安全性：钢结构在设计中必须满足一定的安全系数，以确保结构在正常使用和极限状态下的安全性。

- 经济性：在满足安全性的前提下，设计应尽可能节约材料和成本，提高结构的经济性。

- 实用性：设计应考虑结构的施工性、可维护性和可拆卸性，以便于施工和后期维护。

- 美观性：设计应注重结构的外观和形象，使其与周围环境相协调。

2. 钢结构的设计方法有哪些？钢结构的设计方法主要包括以下几种：- 强度设计法：根据结构的承载能力和荷载要求，确定结构的截面尺寸和材料强度，以满足结构的强度要求。

- 稳定性设计法：根据结构的稳定性要求，确定结构的稳定性系数，以保证结构的稳定性。

- 构造设计法：根据结构的构造形式和连接方式，确定结构的构造方案和连接方式，以保证结构的完整性和可靠性。

- 疲劳设计法：根据结构的工作环境和使用要求，确定结构的疲劳寿命和疲劳极限，以保证结构的疲劳安全性。

3. 钢结构的连接方式有哪些？钢结构的连接方式主要包括以下几种：- 焊接连接：通过焊接将钢构件连接在一起，具有连接强度高、刚度大的特点，适用于大型和重要的结构。

- 螺栓连接：通过螺栓将钢构件连接在一起，具有连接方便、可拆卸的特点，适用于较小和较简单的结构。

- 铆接连接：通过铆钉将钢构件连接在一起，具有连接牢固、工艺简单的特点，适用于一些特殊的结构。

- 槽钢连接：通过槽钢将钢构件连接在一起，具有连接简单、刚度大的特点，适用于某些特殊的结构。

4. 钢结构的抗震设计原则是什么？钢结构的抗震设计原则主要包括以下几点：- 强度原则：结构的抗震能力应满足设计地震作用下的强度要求，以保证结构在地震中不发生破坏。

第三版钢结构课后题答案第四章

第三版钢结构课后题答案第四章

4.1 验算由2∟63×5组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。

轴心拉力的设计值为270kN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。

杆端有一排直径为20mm 的孔眼，用于螺栓承压型连接。

钢材为Q235钢。

如截面尺寸不够，应改用什麽角钢？计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。

解：拉杆2L63×5，查附表7.4单角钢毛面积为：6.14 cm 2故：22n cm 28.10228.1210205214.62A =-=⨯⨯⨯-⨯=-钢材Q235,2215mmN f =强度验算：22232156.2621028.1010270mm N f mm N A N n =>=⨯⨯==σ该拉杆强度不满足。

试改用2∟70×6单角钢毛面积为：8.16 cm 2故：221392240163262021016.82mm A n =-=⨯⨯-⨯⨯=强度验算：223215194139210270mm N f mm N A N n =<=⨯==σ强度满足要求。

静力作用只需验算竖向平面内的长细比，按一般建筑结构系杆考虑，容许长细比为400 (或按其他构件300、350)； 由附表7.4cm i x 15.2=长细比验算：[]4005.13915.2300=<===λλx o i l长细比满足要求。

点评：1、实际设计应多方案，在满足要求的方案中选重量最轻的。

如果选用的规格是所有角钢规格中最轻的就是最优设计。

OK4.3 验算图示高强螺栓摩擦型连接的钢板净截面强度。

螺栓直径20mm ，孔径22mm ，钢材为Q235-A.F ，承受轴心拉力N=600kN (设计值)。

解：钢板厚度14mm ，拼接板厚度2×10mmQ235—A.F 查表得2mm N 215f =钢板最外列螺栓处：()224369243360142234080804014mm A n =-=⨯⨯-+++⨯=()n n 5.01N N 1-='==600(1-0.5×3/9)=500kN验算净截面强度：2232153.205243610500mm N f mm N A N n =<=⨯='=σ钢板净截面强度满足要求。