钢结构设计原理考试复习题及参考答案1 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/4 4:57:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1.a点

M220?20?1042w2 ?a?a??90.9N/mm?f?185N/mm(满足)f3Ww484?10 2.b点

M220?20?104?b?b??193.8N/mm2?ffw?185N/mm2(满足)3Ww227?10??F220?10??75.9N/mm2w2Aw29?103

折算应力

22222w2 ??3??193.8?3?75.9?234.2N/mm?1.1fc?236.5N/mm

2.解:

Nx?Nsin??390?sin60??337.7kN

Ny?Ncos??390?cos60??195kN

Nx337.7?103 ?f???158.7N/mm2

2helw2?0.7?8(200?10)195?103 ?f???91.6N/mm2

2helw2?0.7?8(200?10)Ny?f2158.72)??2?()?91.62?159MPa?ffw?160MPa(满足) ( f?f1.223.解:

N3?0.7hf??Lw3??f?ffw?0.7?6?160?1.22?160?10?3?131.2kN N1?K1N?N3?0.7?529?131.2/2?304.7kN 2N3?0.3?529?131.2/2?93.1kN 2

N2?K2N?

N1304.7?103l1???227mm

2?0.7hfffw2?0.7?6?160N293.1?103l2???69mm w2?0.7?6?1602?0.7hfff

4.解:

端缝:N1?2b?he??f?ffw?2?320?0.7?6?1.22?160?10?3?524.7kN 侧向:N2?N?N1?1250?524.7?725.3kN Lw2N2725.3?103??5??5?275mm?28cm w4?0.7?6?1604?0.7?hf?ff 盖板全长 L?2Lw2?1cm?2?28?1?57cm 5.解:

a)

?N??nbvbc?d24vfvb?2?bc?4?202?130?10?3?81.7kN

?N??d?tf

?20?18?305?10?3?109.8kN

?N?bmin?81.7KN

b)

n?N600??7.3KNb[N]min81.7中距 端距 边距

取8个

c) 排列

3d0?64.5 2d0?43.0 1.5d0?32.25

取80 取50 取40

d) 净截面验算

I?I An?(160?2?21.5)?18?2106mm2

N600?103??28M5Pa ??>215MPa An2106说明净截面强度不够,接头不能承受600kN的拉力,经验算,盖板应采用12mm

厚钢板,被连接板应采用25mm钢板。 e) 拼接板长

l?2??2?50?3?80??10?690mm

6.解:

一、螺栓所能承受的最大轴心力设计值 单个螺栓受剪承载力设计值 N?nvbv?d24f?2?bv??224?130?1b?81.6kN(Nmin) 10b单个螺栓承压承载力设计值 Nc?d?t?fcb?2?1.4?305?1?85.4kN 10b连接螺栓所能承受的最大轴心力设计值 N?nNmin?9?81.6?734.4kN 二、构件所能承受的最大轴心力设计值 IIIIVVIIIIIIIIIIVV II-I截面净截面面积为 An?(b?n1d0)t?(25?1?2.15)?1.4?32cm2 II-II截面净截面面积为 AnII?[2e1?(n1?1)a2?e2?n1d0]t?[2?5?(3?1)4.52?7.52?3?2.15]?1.4?29.46cm2IIIIII-III截面净截面面积为 An?(b?nIIId0)t?(25?2?2.15)?1.4?28.98cm2

三个截面的承载设计值分别为

II-I截面:N?Anf?32?102?215?688000N?688kN IIII-II截面:N?Anf?29.46?102?215?633400N?633.4kN

III-III截面:因前面I-I截面已有n1个螺栓传走了(n1/n)N的力,故有(1?n1)N?AnIIf nAnIIf28.98?102?215N???701000N?701kN

n1(1?1/9)(1?)n构件所能承受的最大轴心力设计值按II-II截面N?633.4kN 三、连接盖板所能承受的轴心力设计值(按V-V截面确定)

vAn?(b?nVd0)t?(25?3?2.15)?2?0.8?29.68cm2N?Af?29.68?10?215?638100N?638.1kNvn2

通过比较可见,接头所能承受的最大轴心力设计值应按构件II-II截面的承载能力取值,即Nmax?633.4kN。再者,若连接盖板不取2块8mm厚钢板而去2块7mm,即与构件等厚,则会因开孔最多其承载力最小。

7.解:

一、摩擦型高强度螺栓所能承受的最大轴心力设计值

单个螺栓受剪承载力设计值 Nv?0.9nf?P?0.9?2?0.3?155?83.7kN

b连接一侧螺栓所能承受的最大轴心力设计值 N?nNmin?9?83.7?753.3kN

b二、构件所能承受的最大轴心力设计值

毛截面:N?Af?250?14?215?752500N?752.5kN

II-I截面净截面面积为 An?(b?n1d0)t?(25?1?2.15)?1.4?32cm2 n1?1,n?9

根据 (1?0.5n1N)1?f nAn1Anf32?102?215??728500N?728.5kN 即 N?n111?0.5?1?0.59nII-II截面净截面面积为

AnII?[2e1?(n1?1)a2?e2?n1d0]t?[2?5?(3?1)4.52?7.52?3?2.15]?1.4?29.46cm229.46?102?215N???760100N?760.1kN

n111?0.5?1?0.59nIII-III截面净截面面积为 An?(b?nIIId0)t?(25?2?2.15)?1.4?28.98cm 因前面I-I截面已有n1个螺栓传走了(n1/n)N的力,故有(1?III2AnIIfn1nN?0.5III)III?f nnAn28.98?102?215N???801100N?801.1kN

n1nIII2(1??0.5)(1?1/9?0.5?)9nn构件所能承受的最大轴心力设计值按II-II截面N?728.5kN 三、连接盖板所能承受的轴心力设计值(按V-V截面确定)

AnIIIfvAn?(b?nVd0)t?(25?3?2.15)?2?0.8?29.68cm2 nv?3,n?929.68?102?215N???765700N?765.7kNnv31?0.5?1?0.59nvAnf

通过比较可见,接头所能承受的最大轴心力设计值为Nmax?728.5kN。与上题比较增大?N?728.5?633.4?95.1kN。 8.解:

单个螺栓受剪承载力设计值 N?nv单个螺栓承压承载力设计值 Nc?dbbv?d24f?2?bv??224?130?1?81.7kN 10?t?fcb?2?1.0?305?1?61kN 10b连接螺栓所能承受的最大轴心力设计值 N?nNmin?4?61?244kN

节点板净截面抗拉承载力:N?10?(400?4?21.5)?215?675kN 故连接的承载力为N?244kN 9.解:

单个螺栓受剪承载力设计值 N?nv单个螺栓承压承载力设计值 Nc?dbbv?d24f?1?bv??224?130?1?40.8kN 10?t?fcb?2?2.0?305?1?122kN 10b故应按Nmin?Nvb?40.8kN进行验算

偏心力F的水平及竖直分力和对螺栓群转动中心的距离分别为:

4?60?48kN,ex?18cm53 V??60?36kN,ey?7.5cm5T?Ney?Vex?48?7.5?36?18?1008kN?cmN?扭矩T作用下螺栓“1”承受的剪力在x,y两方向的分力:

N1Tx?N1TyTy11008?7.5??23.26kN2222x?y4?5?4?7.5?i?iTx11008?5???15.51kN2222x?y4?5?4?7.5?i?i

轴心力N、剪力V作用下每个螺栓承受的水平和竖直剪力: