奥鹏大工《钢结构》离线作业答案

大连理工大学《钢结构》大作业

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大工14春《钢结构》大作业

题目一：（必答的题目）对接焊缝连接。

某承受轴心拉力的钢材，采用Q235钢，宽度mm b 200=，如图所示。钢板所受轴心拉力设计值为kN N 492=。钢板上有一垂直于钢板轴线的对接焊缝，焊条为43E 型，手工焊。取V 形坡口焊缝。采用无垫板的单面施焊的对接焊缝，焊缝质量为三级，不用引弧板和引出板施焊。 要求：该钢板所需的厚度t 。

200

N N

解：轴力作用下，钢板最小厚度应满足：

t w

w t l f N ≥，三级E43焊条w t f 为母材的85%，假设板厚mm 16t ≤，则

w

t f =0.85X215=185N/mm 2

不用引弧板和引出板施焊，计算长度w l

=b=200mm

则t ≥

mm 3.13200

185104923

=??，即板厚≤mm 3.13mm 16t ≤

显然t ＞16mm 亦满足，即t ≥13.3mm

题目三：轴心受压柱整体稳定和局部稳定验算

验算下图所示的轴心受压柱的整体稳定性和局部稳定性能否满足要求。已知轴向荷载设计值为1500N kN =，Q235B 级钢2215/f N mm =，截面绕x 轴为b 类截面，绕y 轴为c 类截面，轴心压杆稳定系数?可查下表。

λ

35

40 45 50 55 ?

b 类 0.918 0.899 0.878 0.856 0.833

c 类

0.871

0.839

0.807

0.775

0.742

6000

3000

3000

y

x

N

N

A A

y

x

x

y 25014

-?2508

-?25014

-?A-A

解：已知N=1500KN,对强轴m l m l oy ox 3,6==对弱轴,2215/f N mm =

截面特性：cm i cm I cm i cm I cm A y y x x 38.590

2604,260425212141.10909754,97542.13252258.0121908.0254.1252434232

===??=

===??+??=

=?+??= 柱的长细比：

8

.5538

.5300

6.5741.10600

x ======

y y

y x x i l i l λλ 整体稳定验算：查表得741.0820.0y x ==ψψ，

()22

3

/2159.2241090741.0101500mm N f A

N

==???=φ

ψ，不满足；

局部稳定验算：

翼缘宽厚比 58.158.551.01064.814121

t b =?+==π

腹板高厚比 90.528.555.02525.318250

=?+==πt h ，满足要求

题目五：角焊缝的焊脚尺寸都有哪些要求？（主要考虑焊脚的最小和最大尺寸）

（1)最大焊脚尺寸

为了避免烧穿较薄的焊件，减少焊接应力和焊接变形，且扩大热影响区，角焊缝的焊脚尺寸不宜太大。规范规定：除了直接焊接钢管结构的焊脚尺寸hf 不宜大于支管壁厚的2倍之外，hf 不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。

在板件边缘的角焊缝，当板件厚度t ＞6mm 时，hf ≤t；当t ＞6mm 时，hf ≤t -（1-2）mm 。圆孔或槽孔内的角焊缝尺寸尚不宜大于圆孔直径或槽孔短径的1/3。

（2)最小焊脚尺寸

焊脚尺寸不宜太小，以保证焊缝的最小承载能力，并防止焊缝因冷却过快而产生裂纹。规范规定：角焊缝的焊脚尺寸hf 不得小于 1.5 ，t 为较厚焊件厚度（单位：mm ）；自动焊熔深大，最小焊脚尺寸可减少1mm ，对T 形连接的单面角焊缝，应增加1mm ，当焊件厚度等于或小于4mm 时，则最小焊脚尺寸与焊件厚度相同