1、习题 4.1 试验算图 4.67 所示牛腿与柱连接的对接焊缝强度。荷载设计值 F=270kN，钢材Q235B，焊条 E43 型，手工焊，无引弧板，焊缝质量三级。 （提示：假定剪力全部由腹板上的焊缝承受。 ）解：（1）焊缝截面上所受的力：F=270kN 3727018.10MFeNmAA（2）焊缝计算截面的几何特性全部焊缝计算截面的惯性矩： 32 41501952762.1wI腹板焊缝计算截面的面积： 2382Am（3）验算焊缝强度最大拉应力：（满足）7 22maxax8.10213.618536. wtwMyNmfNmIA1 点： 7 218.0197.5362.wyIA2.9FNm2222
2、2137.53.19185=03.wtfNm（满足）习题 4.3 试验算习题 4.2 连接中节点板与端板间的角焊缝“B”的强度。 （轴心拉力设计值N=420kN，钢材 Q235B，手工焊，焊条 E43 型）解：（1）焊缝截面上所受的力： 2.540.8324961.NkNN21.575F（ ）13496.0143MNeNmAA（2）焊缝有效截面的几何特性： 20.7278.wf 34120.7427469850.73wfI m(3)焊缝强度验算：危险点为 A 点轴力 N1 作用下： 213.92.38167Nfwf N剪力 F 作用下： 224578ffFmA弯矩 M 作用下： 201371.
3、9469.Mfwfy NmI2 2222.87.6.5841601Nff wf f（满足）习题 4.8 试计算图 4.72 所示连接中 C 级普通螺栓的强度。荷载设计值 F=45kN，螺栓M20，钢材 Q235.解：（1）简化力 F 至螺栓群形心 O 处（坐标轴 x 为水平向，y 为竖向）450.836xNkkN327y 15106375602xyxTekmkmkNA A（2）单个受剪螺栓的抗剪和承压承载力设计值 223.40114.964bbvvdNnf kN5bbcctf min3.96k（3）受力最大的 1 号螺栓的受力计算作用下：xN=94xNk作用下：y1276.5yn作用下：T11
4、2227560=17.45TxiiyNkN11222.3750Tyiiy22111 min=917.456.1.3.43.96TT bxyNNkNkN（满足）习题 4.9 试计算习题 4.2 连接中端板与柱连接的 C 级普通螺栓的强度。螺栓 M22，钢材Q235.解：（1）由习题 4.3 可知，力 F 简化到螺栓群形心处可得：2.540.8324961.NkNN21.575F（ ） （对形心轴的弯矩）13496.0143MNeNmAA（2）单个螺栓的抗剪和抗拉承载力 22.5.bbvvdnf k0314.bbccNtf N.4756tetAk（3）螺栓群受力计算受剪力 F： （满足）=23.1
5、34.2bvckn受偏心拉力：先按小偏心计算： 112min 2275034.91.601iNMy kN是小偏心受拉。（不满足）11max2223=. 58.51.6507btiy kkn 习题 4.11 若习题 4.7 的钢板拼接改用 10.9 级 M20 高强度螺栓摩擦型连接，接触面处理采用钢丝刷清除浮锈，此拼接能承受的最大轴心力设计值 N 能增至多少？解：单个螺栓的抗剪承载力： 0.9.20.3158.7bvfNnPk整个螺栓群可以承受的剪力： 8.7.bv kN构件毛截面可承担力： N5.201425被连接钢板 I-I 截面的净截面积可以承受的拉力： 1 3.032140.569nfA
6、 kN 65k习题 4.13 试将习题 4.12 端板与柱的连接改按 8.8 级高强度螺栓承压型连接设计。接触面处理方法，螺栓直径和排列尺寸均另行选择。解：这里假定螺栓群的排列和个数不变，只改变螺栓的直径。试选用 M18 螺栓，02dm（1）螺栓群所受的力轴力： 1349Nk剪力： 2F弯矩： 7MA（2）单个螺栓的抗剪和抗拉承载力： 219.52048.14bbevvdNnf kN876.bbcctf192.50tetAk（3）螺栓群受力计算(1 号螺栓受力最大 )：受剪力 F： kNnv3.1受偏心拉力：ok1258.7t iMyk（4）验算kNkNbcv142.3.90.)7.58()1
7、4.2(2(OK)解：这里假定螺栓群的形心位置和个数不变，只改变螺栓的直径和螺栓的间距。试选用M18 螺栓， ，最小中距为 ，所以螺栓的中距取 60mm。02dm036dm（1）由于形心位置不变，螺栓群所受的力与习题 4.9 相同：轴力： 1349Nk剪力： 2F弯矩： 7MA（2）单个螺栓的抗剪和抗拉承载力： 219.52048.14bbevvdNnf kN876.bbcctf192.50tetAk（3）螺栓群受力计算：受剪力 F： （满足）169.2=3.=4.bcvNNkn受偏心拉力： 11max2227304.961iMy kN（满足）223.6.987vtbbN习题 5.2 试选择图
8、 5.63 所示平台梁格中的次梁截面，采用 H 型钢。与次梁焊接的钢筋混凝土板和面层的自重为 3kN/m2（标准值） ，活荷载标准值为 20kN/m2（静力荷载） 。钢材为Q345 钢。解：将次梁设计成简支梁，其计算简图如下（1） 荷载及内力计算均布荷载设计值： 21.23.09.6dqkNm次梁承受的线荷载： 968跨中最大弯矩： 22max18.639.Mql kNm支座处最大剪力： 4V（2）初选截面：次梁所需的净截面抵抗矩为： 33max9.61027.65nxWcmf查附表 4，选用 HW350 350 13 13， ， ，10.8.gkN45xI 3168xWcm（3）截面强度验算梁自重产生的弯矩： 221.0.5.8gMql kN总弯矩： 39.65435x k梁跨中最大弯曲应力：（满足）622340.18.310xn NmfNmW（4）刚度验算(满足)4124521.05624383867350T Txql lEI （满足）4412420503Q Qxl lmmI
