5、验算图示角焊缝连接的强度。已知承受静荷载,钢材为Q235-AF,焊条为E43型,ffw?160Nmm2,偏离焊缝形心的力F?500kN,e?100mm,hf?10mm,图中尺寸单位:mm,无引弧板。
5解:将外力F移向焊缝形心,得:
题5图
N?F2;V?F2;M?Fe2
?fNN500?103???66.47N/mm2 ?helw2?2?0.7?10?(400?20)V500?103?f???66.47N/mm2
?helw2?2?0.7?10?(400?20)?fMM6?500?103?1002 ???104.95N/mm2W2?2?0.7?10?(400?20)?f2104.95?66.472()??2?()?66.472?155.44N/mm2?ffw?160N/mm2 f?f1.22
6、验算题6图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。已知:初连接构件钢材为Q235BF,8.8级M20高强度螺栓的设计预拉力P=110kN,接触面喷砂后涂无机富锌漆,抗滑移系数?为0.35。
1
6解V=F=180kN;M=F×150
Nt?180?150?1402?2?(702?1402)?38.6kN
Nt?38.6?0.8P?0.8?110?88kN
Nbv?0.9nf?(p?1.25Nt)
?0.9?1?0.35?(110?1.25?38.6)?19.45kN
Nv?V180??18?Nbv?19.45kN n10
7、图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接,??0.45,
P?125kN,N?20kN,F?280kN,验算螺栓的连接强度。
7解:方法1:
题6图
Nt1?My1N20280?100?160????37kN 222nm?yi102?2?(160?80)N80?35??19.5kN n160Nt2?Nt3?2kN
?N?N
tibv?(Nt1?Nt2?Nt3)?58.5?2?117kN
?0.9nf?(nP?1.25?Nti)
?0.9?1?0.45(10?125?1.25?117)?447kN?V?280kN2
题7图
方法2:Ntb?0.8P?100kN
Nt1?37kN?Ntb?100kN
Nv?280?28kN?Nvb?0.9nf?(P?1.25Nt1)?31.89kN 10Nt1?Ntb,Nv?Nvb满足要求
8、验算图示普通螺栓连接时的强度,已知螺栓直径
d?20mm,C级螺栓,螺栓和构件材料为Q235,外力设
计值F?100kN,fvb?140Nmm2,
ftb?170Nmm2,fcb?305Nmm2,Ae?2.45cm2。
8解:Ntb?Aeftb?2.45?170?102?41.65kN
N?nv
bv?d23.14?22f?1??140?10?1?44kN44bvbNc?d?tfcb?2?2?305?10?1?122kN
受力最大的1号螺栓所受的剪力和拉力分别是:
Nv?N100??12.5kN n8题8图
Nt?
My1100?250?300??26.78kN2222m?yi2?(300?200?100)(Nv2Nt212.5226.782)?()?()?()?0.703?1 bb4441.65NvNtNv?12.5kN?Ncb?122kN
螺栓连接强度满足要求。
9、验算图示普通螺栓连接时的强度。已知螺栓直径d?22mm,C级螺栓,螺栓和构件材料为Q235,外力设计值F?150kN,fvb?140Nmm2,ftb?170Nmm2,fcb?305Nmm2,Ae?3.03cm2。(12分)
3
9解:Ntb?Aeftb?3.03?102?170?10?3?51.51kN
题9图
N?nvbv?d23.14?222f?1??140?10?3?53.19kN 44bvbNc?d?tfcb?22?18?305?10?3?120.78kN
受力最大的1号螺栓所受的剪力和拉力分别是:
Nv?F150??18.75kN n8Nt?My1150?200?240??40.18kN 2222m?yi2?(80?160?240)(Nv2Nt218.75240.182)?()?()?()?0.86?1 bb53.1951.51NvNtbNv?18.75kN?Nc?120.78kN螺栓连接强度满足要求。
10.试验算图示高强度螺栓连接的强度。采用8.8级M20摩擦型螺栓,P=125kN,u=0.45,F?300kN。
4
10解:V=300kN,T=300×0.25=75kNm, 题10图 Nv?0.9nf?p?0.9?1?0.45?125?50.625KN bN1Tx?Ty1?xi??yiTx1?xi??yi222275?106?240??55.56kN 10?602?4?1202?4?240275?106?60??13.89kN
324000N1Ty?N1F?V300??30kN n10
N1?(N1TX)2?(N1Ty?N1F)2?55.562?(13.89?30)2?70.8kN?NV?50.625KN该螺栓连接的强度不满足。
b第5章 梁的设计
1、焊接工字形截面简支梁跨度6m,上翼缘受集中荷载作用,设计值如题42图所示,钢材为Q235BF,
f?315N/mm2,fy?345N/mm2。忽略梁自重,试验算梁的整体稳定性和局部稳定性。已知
Ix?6.14?108mm4,Iy?3.125?107mm4,A?9456mm2,Wx?2.05?106mm3,iy?57.5mm,
?b?0.82
?1t122354320Ah0.282??1?()?0.68??1.07?,。 b?y2Wx4.4hfy?b5