钢结构习题-课件

钢结构习题解答钢结构习题解答第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接对接焊缝的计算和构造对接焊缝的强度设计值对接焊缝的强度设计值 对接焊缝的强度通常不低于焊件的母材对接焊缝的强度通常不低于焊件的母材 焊接缺陷对焊接缺陷对抗压抗压和和抗剪强度抗剪强度影响不大，对影响不大，对抗拉强度抗拉强度则有一定程度则有一定程度的削弱的削弱 根据检查标准划分焊缝质量等级，一、二级焊缝缺陷不存在或不根据检查标准划分焊缝质量等级，一、二级焊缝缺陷不存在或不严重，三级焊缝抗拉强度比母材低严重，三级焊缝抗拉强度比母材低Page 2第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接对接焊缝的计算和构造 规范规定：规范规定：抗压强度设计值抗压强度设计值 抗剪强度设计值抗剪强度设计值 抗拉和抗弯强度设计值抗拉和抗弯强度设计值 一、二级焊缝一、二级焊缝 三级焊缝三级焊缝见附表见附表1.21.2Page 3第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接习题习题 4.1 4.1 题略题略 P99 P993 例题例题（1 1）轴心拉力设计值）轴心拉力设计值（2 2）焊缝有效截面）焊缝有效截面（3 3）焊缝强度取值）焊缝强度取值（4 4）钢板厚度）钢板厚度Page 4第第4 4章章 钢钢结结构构的的焊焊缝缝连连接接Page 5第第4 4章章 钢钢结结构构的的焊焊缝缝连连接接Page 6第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接直角角焊缝的强度计算（1 1）破坏面）破坏面 有效截面有效截面（2 2）抗拉、抗压、抗剪强度设计值都取为）抗拉、抗压、抗剪强度设计值都取为 Q235Q235 Q345 Q345（3 3）轴心受力轴心受力时（外力作用线通过焊缝群的形心）时（外力作用线通过焊缝群的形心）沿焊缝长度应沿焊缝长度应力均匀分布力均匀分布1 基本假定基本假定Page 7第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接直角角焊缝的强度计算（1 1）轴心力垂直于焊缝长度方向（正面角焊缝）轴心力垂直于焊缝长度方向（正面角焊缝）2 强度计算强度计算（2 2）力平行于焊缝长度方向（侧面角焊缝）力平行于焊缝长度方向（侧面角焊缝）Page 8第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接直角角焊缝的强度计算（3 3）共同作用处共同作用处（4 4）实质上是抗剪强度；实质上是抗剪强度；正面角焊缝强度设计值增大正面角焊缝强度设计值增大系数系数（5 5）直接承受动力荷载时）直接承受动力荷载时 Page 9第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接角焊缝的尺寸限制和构造要求（1 1）过小）过小 焊缝冷却过快焊缝冷却过快 易变脆易变脆1 焊脚尺寸焊脚尺寸 有最大值和最小值有最大值和最小值为较为较厚厚板件的厚度板件的厚度(mm)(mm)Page 10第第第第4 4 4 4章章章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接角焊缝的尺寸限制和构造要求（2 2）过大）过大 焊件被烧穿，收缩变形大焊件被烧穿，收缩变形大 t t为较薄焊件的厚度为较薄焊件的厚度 板件边缘板件边缘 最大焊脚尺寸最大焊脚尺寸Page 112 计算长度计算长度第第第第4 4 4 4章章章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接角焊缝的尺寸限制和构造要求（1 1）过小）过小 起弧点和落弧点过近。规范规定：起弧点和落弧点过近。规范规定：（2 2）传递）传递轴心荷载轴心荷载的侧面角焊缝群的侧面角焊缝群 规范规定：规范规定：Page 12 N N通过焊缝群形心通过焊缝群形心第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接 习题习题4.5 4.5 题略题略 P99 P99计算内容：焊脚尺寸计算内容：焊脚尺寸 焊缝长度焊缝长度强度强度 构造构造（1）各焊缝轴心受拉力设计值）各焊缝轴心受拉力设计值（2）按构造要求选取合适的焊脚尺寸）按构造要求选取合适的焊脚尺寸（3）焊缝强度取值）焊缝强度取值（4）焊缝长度计算）焊缝长度计算（5）长度构造检验）长度构造检验Page 13Page 14Page 15Page 16第第5 5章章 钢结构的紧固件连接钢结构的紧固件连接普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算（1 1）抗剪螺栓连接）抗剪螺栓连接 螺杆抗剪承载力螺杆抗剪承载力 孔壁承压承载力孔壁承压承载力 较小值较小值1 单个螺栓的承载力设计值单个螺栓的承载力设计值受剪面数目受剪面数目 螺杆抗剪承载力螺杆抗剪承载力 高强度承压型连接高强度承压型连接 普通螺栓普通螺栓 与螺栓性能等级有关与螺栓性能等级有关Page 17第第5 5章章 钢结构的紧固件连接钢结构的紧固件连接普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算 孔壁承压承载力孔壁承压承载力同一受力方向承压的构件较小总厚度同一受力方向承压的构件较小总厚度螺栓直径螺栓直径与钢材牌号及螺栓类别有关与钢材牌号及螺栓类别有关 承压型比普通螺栓大承压型比普通螺栓大 螺栓抗剪承载力螺栓抗剪承载力Page 18第第5 5章章 钢结构的紧固件连接钢结构的紧固件连接 普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算（2 2）抗拉螺栓连接）抗拉螺栓连接螺纹处的有效直径，与螺距有关，附表螺纹处的有效直径，与螺距有关，附表1.41.4螺栓抗拉强度设计值，螺栓抗拉强度设计值，0.80.8倍钢材设计值，附表倍钢材设计值，附表1.31.3Page 19第第5 5章章 钢结构的紧固件连接钢结构的紧固件连接 普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算（3 3）螺栓同时受剪受拉）螺栓同时受剪受拉Page 20第第5 5章章 钢结构的紧固件连接钢结构的紧固件连接 普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算 螺栓只有通过相互协同作用才能抵抗荷载，荷载的形螺栓只有通过相互协同作用才能抵抗荷载，荷载的形式多样，因此螺栓群受到的荷载也多种多样。计算螺栓式多样，因此螺栓群受到的荷载也多种多样。计算螺栓群时，关键是找出控制螺栓，并将螺栓群的设计化为单群时，关键是找出控制螺栓，并将螺栓群的设计化为单个螺栓的设计：个螺栓的设计：1.1.分析螺栓群的受力特点分析螺栓群的受力特点2.2.确定控制螺栓所承担的荷载确定控制螺栓所承担的荷载3.3.计算单个螺栓的承载力计算单个螺栓的承载力4.4.计算螺栓的数目计算螺栓的数目(或先假定数目后验算强度或先假定数目后验算强度)2 螺栓群的承载力设计值螺栓群的承载力设计值Page 21第第5 5章章 钢结构的紧固件连接钢结构的紧固件连接普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算 明确计算几方面内容？明确计算几方面内容？习题习题5.4 题略（题略（p141）1.分析螺栓群的受力特点分析螺栓群的受力特点2.确定控制螺栓所承担的荷载确定控制螺栓所承担的荷载3.计算单个螺栓的承载力计算单个螺栓的承载力4.验算螺栓的强度验算螺栓的强度Page 22Page 23Page 24Page 25第第5 5章章 钢结构的紧固件连接钢结构的紧固件连接普通螺栓连接和高强度螺栓承压型连接的计算 明确计算几方面内容？明确计算几方面内容？习题习题5.5 题略（题略（p141）1.分析螺栓群的受力特点分析螺栓群的受力特点2.确定控制螺栓所承担的荷载确定控制螺栓所承担的荷载3.计算单个螺栓的承载力计算单个螺栓的承载力4.验算螺栓的强度验算螺栓的强度Page 26（2）计算单个螺栓的承载力Page 27Page 28第第6 6章章 轴心受力构件轴心受力构件压杆可能的破坏方式压杆可能的破坏方式 构件构件整体失稳（屈曲）整体失稳（屈曲）弯曲失稳、弯扭失稳、扭转失稳弯曲失稳、弯扭失稳、扭转失稳 板件板件局部失稳（屈曲）局部失稳（屈曲）净截面净截面强度破坏强度破坏Page 29第第6 6章章 轴心受力构件轴心受力构件 板件局部失稳（屈曲）板件局部失稳（屈曲）Page 30第第6 6章章 轴心受力构件轴心受力构件压杆压杆的计算内容的计算内容（1 1）截面强度破坏）截面强度破坏（2 2）构件整体失稳（屈曲）构件整体失稳（屈曲）（3 3）板件局部失稳（屈曲）板件局部失稳（屈曲）限制受压板件的宽厚比限制受压板件的宽厚比Page 31第第6 6章章 轴心受力构件轴心受力构件习题习题6.56.5，题略，题略 P223 P223轴心受压构件需计算几方面内容？轴心受压构件需计算几方面内容？1.强度强度2.整体稳定性整体稳定性3.局部稳定性局部稳定性4.刚度刚度Page 32第第6 6章章 轴轴心心受受力力构构件件Page 33第第6 6章章 轴轴心心受受力力构构件件Page 34第第6 6章章 轴轴心心受受力力构构件件Page 35 受弯构件的受弯构件的计计算内容算内容基本计算内容：截面的强度构件的整体稳定构件的局部稳定构件的刚度挠度（正常使用极限状态，荷载采用标准值）第第7 7章章 受弯构件（梁）受弯构件（梁）（承载能力极限状态，荷载采用设计值）（承载能力极限状态，荷载采用设计值）这里只介绍整体稳定性计算这里只介绍整体稳定性计算不需计算整体稳定性的条件不需计算整体稳定性的条件附表附表1.81.8Page 36第第7 7章章 受受弯弯构构件件（梁梁）梁整体稳定性的验算公式绕x轴弯曲的整体稳定性验算公式整体稳定系数计算公式整体稳定系数计算公式当 时，按下式换算成 代替原来的P245P248Page 37第第7 7章章 受受弯弯构构件件（梁梁）梁毛截面对梁毛截面对y y轴的长细比轴的长细比截面不对称影响系数，反映截面不对称性截面不对称影响系数，反映截面不对称性双轴对称工字形截面双轴对称工字形截面加强受压翼缘工字形截面加强受压翼缘工字形截面加强受拉翼缘工字形截面加强受拉翼缘工字形截面梁等效弯矩临界系数，与荷载有关，见附表梁等效弯矩临界系数，与荷载有关，见附表1.91.9by详见P245Page 38第第7 7章章 受受弯弯构构件件（梁梁）习题习题7.37.3，l=6mm,截面截面I56a1.均布荷载作用于上翼缘，跨中无侧向支撑，均布荷载作用于上翼缘，跨中无侧向支撑，Q235附表附表1.8P520Page 39Page 402.同一，钢材改为同一，钢材改为Q345Page 413.集中荷载作用在跨中下翼缘，跨中有一侧向支撑点，集中荷载作用在跨中下翼缘，跨中有一侧向支撑点，Q345Page 424.集中荷载作用在跨中下翼缘，跨中无侧向支撑点，集中荷载作用在跨中下翼缘，跨中无侧向支撑点，Q345Page 43