P1084.1解： 示意图要画焊缝承受的剪力V=F=270kN ；弯矩M=Fe=270⨯300=81kN.mI x =[0.8⨯(38-2⨯0.8)3]/12+[(15-2)⨯1⨯19.52]⨯2=13102cm 4=腹板A e =0.8⨯(38-2⨯0.8)=29.12 cm 2截面最大正应力σmax =M/W= 81⨯106⨯200/13102⨯104=123.65 N/mm 2≤f t w =185N/mm 2剪力全部由腹板承担τ=V/A w =270⨯103/2912≤=92.72 N/mm 2 =f v w =125N/mm 2腹板边缘处”1”的应力σ1=(M/W)(190/200)=123.65(190/200)=210.19=117.47腹板边缘处的折算应力应满足1.1w zs t f σ=≤=2≤1.1f t w =203.5N/mm 2焊缝连接部位满足要求4.2解：(1) 角钢与节点板的连接焊缝“A ”承受轴力N=420kN连接为不等边角钢长肢相连 题意是两侧焊肢背分配的力N 1=0.65 ⨯420=273 kN肢背分配的力N 2=0.35 ⨯420=147 kNh fmin =1.5(t max )1/2=1.5(10)1/2=4.74mmh fmax =1.2(t min )=1.2(6)=7.2mm取h f =6mm肢背需要的焊缝长度l w1=273⨯103/(2⨯0.7⨯6⨯160)+2⨯6=203.12+12=215.13mm肢尖需要的焊缝长度l w2=147⨯103/(2⨯0.7⨯6⨯160)+2⨯6=109.38+12=121.38mm端部绕角焊2h f 时，应加h f （书中未加）取肢背的焊缝长度l w1=220mm ；肢尖的焊缝长度l w2=125mm 。
l wmax =60h f =360mm ；l wmin =8h f =48mm ；焊缝“A ”满足要求4.3解：节点板与端板间的连接焊缝“B ”承受拉力N 对焊缝“B ”有偏心，焊缝“B ”承受拉力N=(1.5/1.8) ⨯420=350kN ；剪力V=(1/1.8) ⨯420=233.33 kN ；弯矩M=350⨯50=17.5 kN.mh fmin =1.5(t max )1/2=1.5(20)1/2=6.71mmh fmax =1.2(t min )=1.2(10)=12mm焊缝“B ”h f =7mm焊缝“B ”A 点的力最大焊缝“B ”承受的剪应力τ=233.33⨯103/(2⨯0.7⨯7⨯386)=61.68 N/mm 2焊缝“B ”承受的最大正应力σ=N/Ae+M/W=350⨯103/(2⨯0.7⨯7⨯386)+17.5⨯106⨯200/(2⨯0.7⨯7⨯3863/12)=92.52+71.91 =164.43 N/mm 2验算焊缝“B ”的强度=148.19 N/mm 2<f f w 焊缝“B ”满足要求。
第二篇水工结构基本知识第四章钢筋和混凝土材料的力学性能4.1钢筋一、钢筋的分类与形式钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构中常用钢筋的种类、形式及应用详见表。
钢筋的种类、形式及应用二、钢筋的力学性能1. 钢筋的强度：可分为两大类: 有明显屈服点的钢筋,如图4-2(a), 软钢无明显屈服点的钢筋,如图4-2(b), 硬钢有明显屈服点的钢筋取其屈服强度作为钢筋的强度限值，无明显屈服点的钢筋，取用σ0.2相应于残余应变为0.2%时的应力作为假定的屈服强度（或称条件屈服强度），取用σ表示。
条件屈服强度大致相当于极限抗拉强度的0.85倍.0.22.钢筋的塑性变形钢筋断裂后的伸长值与原长的比率称为伸长率，伸长率是衡量钢材塑性好坏的重要指标。
伸长率愈大，塑性愈好，为了使钢筋在断裂前有足够的伸长，使钢筋混凝土构件在破坏前有预兆，就需要钢材在满足强度要求的同时应具有良好的塑性。
三、钢筋的选用1．钢筋混凝土结构及预应力钢筋混凝土结构中的非预应力钢筋宜用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级，CRB550、冷拉Ⅰ级。
2．预应力钢筋宜用钢丝、钢绞线和热处理钢筋，也可用冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，CRB650或CRB800.值得提出的是，冷拉钢筋只能提高其抗拉强度，不能提高其抗压强度，故冷拉钢筋不宜用做受压钢筋。
四、钢筋的计算指标:1.钢筋强度标准值:具有95%的保证率,热轧钢筋的强度标准值根据屈服点强度定.2.钢筋强度设计值:钢筋强度设计值=钢筋强度标准值/材料分项系数,详见表4-1.4.2 混凝土一、混凝土的强度１. 混凝土立方体抗压强度标准值f cu，k 与混凝土的强度等级（1）混凝土立方体抗压强度标准值f cu，k规范规定：混凝土立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28天龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。
它是混凝土各种力学指标的基本代表值，混凝土的其它强度可由其换算得到。
（2）混凝土的强度等级我国《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）规定按混凝土立方体抗压强度标准值将混凝土划分为14个强度等级：即C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C55、C60、C65、C70、C75和C80。
第四章4.7 试按切线模量理论画出轴心压杆的临界应力和长细比的关系曲线。
杆件由屈服强度2y f 235N mm =的钢材制成，材料的应力应变曲线近似地由图示的三段直线组成，假定不计残余应力。
320610mm E N =⨯2（由于材料的应力应变曲线的分段变化的，而每段的变形模量是常数，所以画出 cr -σλ 的曲线将是不连续的）。
解：由公式 2cr 2Eπσλ=，以及上图的弹性模量的变化得cr -σλ 曲线如下：4.8 某焊接工字型截面挺直的轴心压杆，截面尺寸和残余应力见图示，钢材为理想的弹塑性体，屈服强度为 2y f 235N mm =，弹性模量为 320610mm E N =⨯2，试画出 cry y σ-λ——无量纲关系曲线，计算时不计腹板面积。
f yyf (2/3)f y(2/3)f yx解：当 cr 0.30.7y y y f f f σ≤-=, 构件在弹性状态屈曲；当 cr 0.30.7y y y f f f σ>-=时，构件在弹塑性状态屈曲。
因此，屈曲时的截面应力分布如图全截面对y 轴的惯性矩 3212y I tb =，弹性区面积的惯性矩 ()3212ey I t kb =()322232232212212ey cryy y y yI t kb E E E k I tb πππσλλλ=⨯=⨯= 截面的平均应力 2220.50.6(10.3)2y ycr y btf kbt kf k f btσ-⨯⨯==-二者合并得cry y σ-λ——的关系式cry cry342cry σ(0.0273)σ3σ10y λ+-+-= 画图如下4.10 验算图示焊接工字型截面轴心受压构件的稳定性。
钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。
已知构件承受的轴心压力为0.6f yfyλσ0.20.40.60.81.0cryN=1500KN 。
解：已知 N=1500KN ，由支撑体系知对截面强轴弯曲的计算长度 ox =1200cm l ，对弱轴的计算长度 oy =400cm l 。
