（4）N1?N2?N2?Nb1Tx?(N1Ty1Vy)2?39.26?(14.73?10)2?46.4KNmin?53.2KN
3.7 试设计如图3.84所示：构件钢材为Q235B，螺栓为粗制螺栓。
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。d1?d2?170mm。
③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1?150mm，d2?190mm。
①角钢与连接板的螺栓连接； 单个螺栓抗剪承载力（M20）Nb?n?d2202vv?4?fb?2???v4?140?87.9KN
Nb?fbbt?d??tminc?20?14?305?85.4KN Nmin?min?Nbv,Nbc??85.4KN 螺栓个数 n?NNb?350?4.1个，取5个螺栓，按规范规定间距排列（图省略）。 min85.4②竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1?d2?170mm。 内力分析 N?Nx?N?222?350?2?247.5KN V?Ny?N?22?350?22?247.5KN，由支托承担。 单个螺栓抗拉承载力（M20，A?2.45cm2e）
Nbt?Abe?ft?245?170?41.65KN
螺栓个数 n?NNb?247.5?5.9个，取6个螺栓，排2排，按规范规定间距排列（图省略）。t41.65 6
③竖向连接板与柱的翼缘板的螺栓连接。d1?150mm，d2?190mm。
N?Nx?N?22?350??247.5KN， 22M?Nx?e?247.5?0.020?4.95KN?m
V?Ny?N?22?350??247.5KN，由支托承担。 22NM?y1247.5?1034.95?106?120N1?????40.22KN?Ntb?41.65KN 222n?yi84?(120?40)3.8 按摩擦型连接高强度螺栓设计习题3.7中所要求的连接（取消承托板），且分别考虑：①d1?d2?170mm；②d1?150mm，d2?190mm。螺栓强度级别及接触面处理方式自选。
bQ235钢，喷砂处理，M20，8.8级，P=125KN，μ=0.45，Nt?0.8P?0.8?125?100KN
① d1?d2?170mm N?247.5KN， V?247.K5N 一个螺栓承担的拉力Nt1?Nti?N247.5??24.75KN?Ntb?100KN n10?Nit?247.5KN
②
V?247.5KN?0.9nf?(nP?1.25?Nti)?0.9?1?0.45?(10?125?1.25?247.5)?381.0KNd1?150mm，d2?190mm
247.5?0.02?0N?247.5KN， V?247.K5N， M?Nx?e?一个螺栓的最大拉力
4.KN95? mNM?y1247.5?1034.95?106?160N1?????30.94KN?Ntb?100KN 222nm?yi104?(160?80)
7
5N N4?21.65KN N5?18.56KN N2?27.85KN N3?24.7K?Ni?247.5KN
V?247.5KN?0.9nf?(nP?1.25?Nti)?0.9?1?0.45?(10?125?1.25?247.5)?381.0KN
第四章 轴心受力构件
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（图4.37），钢材为Q235钢。如截面尺寸不够，应改用什么角钢？
注：计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。
解：（1）强度 查表得 ∟63?5的面积A=6.14cm2 ，imin?ix?1.94cm，
An?2?(A?d?t)?2?(614?20?5)?1028mm2， N=270KN
N270?103????262.6Mpa?f?215Mpa，强度不满足，
An1028N270?1031256??1256mm2，所需截面积为A?An?d?t?所需净截面面积为An??20?5?728mm2， f2152选63?6，面积A=7.29cm2?729mm?728mm （2）长细比
22??loimin?3000?154.6?????350 19.44.2 一块-400?20的钢板用两块拼接板-400?12进行拼接。螺栓孔径为22mm，排列如图4.38所示。钢板轴心受拉，N=1350KN（设计值）。钢材为Q235钢，解答下列问题; （1）钢板1-1截面的强度够否？
（2）是否需要验算2-2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2-2截面应如何验算？ （3）拼接板的强度够否？
解：（1）钢板1-1截面强度验算：An1?(b?3?d0)??tmin?(400?3?22)?20?6680mm2， N=1350KN
N1350?103????202.1Mpa?f?205Mpa，强度满足。
An16680
8
（2）钢板2-2截面强度验算：
（a），种情况，（a）是最危险的。
An2?(l(a)?5?d0)?t?(400?80?802?802?5?22)?20?6463mm2， N=1350KN
N1350?103????208.9Mpa?f?205Mpa，但不超过5%，强度满足。
An26463对应图（d）的验算：An2??(l(d)?5?d0)?t?(400?5?22)?20?5800mm，
2N??1010N??1350?1038.5KN 1313N?1038.5?103????179.0Mpa?f?205Mpa，强度满足。
5800An2?（3）拼接板的强度够否？
因为拼接板厚度?2?12?24mm?20mm，所以不必验算拼接板。 4.3 验算图4.39所示用摩擦型高强度螺栓连接的钢板净截面强度。螺栓直径20mm，孔径22mm，钢材为Q235AF，承受轴心拉力N=600KN（设计值）。
解：（1）净截面验算：
An?(b?3?d0)??tmin?(240?3?22)?14?2436mm2，
N??N?N600?0.5?3?600??0.5?3?500KN 99N?500?103????205.3Mpa?f?215Mpa，强度满足。
An2436（2）全截面验算
N600?103????178.6Mpa?f?215Mpa，强度满足。
A240?144.4 一水平放置两端铰接的Q345钢做成的轴心受拉构件，长9m，截面由2∟90?8组成的肢尖向下的T形截面，问是否能承受设计值为870KN的轴心力？
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解：（1）强度验算
查表得 ∟90?8的面积A=13.94cm2 ，imin?ix?2.76cm，
N870?103????312.1Mpa?f?310Mpa，但不超过5%，强度满足。
A1394?2（2）刚度验算
??l0imin?9000?326?????350 27.64.5 某车间工作平台柱高2.6m，按两端铰接的轴心受压柱考虑。如果柱采用I16（16号热轧工字钢），试经过计算解答：
（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？ （2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？ （3）如果轴心压力为330KN（设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？ 解：（1）钢材采用Q235钢时，设计承载力为多少？ 查表得I16的面积A=26.1cm2 ，ix?6.57cm，iy?1.89cm
?x?l0x2600??40?????150，a类截面，查表得?x?0.941 ix65.7?y?l0yiy?2600?138?????150，b类截面，查表得?y?0.353 18.9N??Af?0.353?2610?215?198086N?198.1KN。
（2）改用Q345钢时，设计承载力是否显著提高？
?x?40，a类截面，按?x?40345?48查表得?x?0.921 235345?164查表得?y?0.265 235?y?138，b类截面，按?y?138N??Af?0.265?2610?310?214411N?214.4KN，承载力无太明显的提高。
（3）如果轴心压力为330KN（设计值），I16能否满足要求？如不满足，从构造上采取什么措施就能满足要求？ 8距uuuuuuuuuuuujuu因为N?300KN?198.1KN，所以整体稳定不满足。 在侧向加一支撑，重新计算。
?y?l0yiy?2600/2?69?????150，b类截面，查表得?y?0.757
18.9N??Af?0.757?2610?215?424791N?424.8KN?300KN，整体稳定满足。
4.6 设某工业平台柱承受轴心压力5000KN（设计值），柱高8m，两端铰接。要求设计一H型钢或焊接工字形截面柱。
解：H型钢柱
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