(完整版)钢结构基础第三章课后习题答案
习题参考答案
3.1题：
答：（1）按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。组合截面按连接方法和使用材料的不同，可分为焊接组合截面（焊接截面）、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。（2）型钢和组合截面应优先选用型钢截面，它具有加工方便和成本较低的优点。
3.7题：
解：由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2，扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =⨯⨯-=mm 2。工字钢较厚板件的厚度为11.4mm ，故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2，
构件的压应力为2155.1383249
10450A N 3n <≈⨯==σN/mm 2，
即该柱的强度满足要求。
新版教材工字钢为竖放，故应计入工字钢的自重。 工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ，故
19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ；
构件的拉应力为215139.113249
1971
10450A N N 3n
g <≈+⨯=+=
σN/mm 2，即该
柱的强度满足要求。
3.8题：
解：1、初选截面
假定截面钢板厚度小于16mm ，强度设计值取215f =，125f v =。 可变荷载控制组合：24kN .47251.410.22.1q =⨯+⨯=， 永久荷载控制组合：38.27kN 250.71.410.235.1q =⨯⨯+⨯=
简支梁的支座反力（未计梁的自重）129.91kN ql/2R ==，跨中的最
大弯矩为m 63kN .1785.547.2481
ql 81M 22max
⋅≈⨯⨯==，梁所需净截面抵抗矩为
36
x max nx 791274mm 215
1.051063.178f M W ≈⨯⨯==γ，
梁的高度在净空方面无限值条件；依刚度要求，简支梁的容许扰度为l/250，参照表3-2可知其容许最小高度为
229mm 24
550024l h min ≈==
， 按经验公式可得梁的经济高度为
347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=，
由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度，按附录1中附表1取工字钢 I36a ，相应的截面抵抗矩3
nx 791274m m
875000W >=，截面高度
229mm 360h >=且和经济高度接近。按附录1中附表5取窄翼缘H
型钢 HN400×150×8×13，截面抵抗矩3
nx 791274m m 942000W >=，
截面高度229mm 400h >=。 普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为
63m m 2/)10136(b 1=-=，
13f /2351399.315.8
63t b y 1=<≈=，故翼缘板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。<校核此项标准>
窄翼缘型钢梁的翼缘的外伸宽度为
71m m 2/)8150(b 1=-=，13f /2351346.51371
t b y 1=<≈=，故翼缘板
的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 2、验算截面
（1）普通工字钢I36a 截面的实际几何性质计算：
27630mm A =，4x m 157600000m I =，3x 875000mm W =， 307m m I x x =，
梁自重估算，由荷规附录A 得钢的重度为78.5kN/m 3，梁的自重为
m /719kN .05.782.1107630g -6≈⨯⨯⨯=，修正为 m /60kN .05.78107630g -6≈⨯⨯=
自重产生的跨中最大弯矩为
m 2.72kN 5.51.260.081
M 2g ⋅≈⨯⨯⨯=，式中1.2为可变荷载控制组合对
应的荷载分项系数。跨中最大总弯矩为
m 35kN .18172.263.178M x ⋅=+=，
A 点的最大正应力为
16)8.15(t 215N/mm f 39.197875000
1.051035.181max 26
<==<≈⨯⨯=σ
B 点的最大剪应力为
131.89kN 2/5.5)1.260.024.47(V max ≈⨯⨯+=
16)8.15(t 125N/mm f 42.9610
30710131.89max 2v 3<==<≈⨯⨯=τ
故由以上分析可知，该普通工字钢等截面钢梁满足强度要求。 （2）窄翼缘型钢HN400×150×8×13截面的实际几何性质计算：
27112mm A =，4x m 188000000m I =，3x 942000mm W =，
梁自重估算，由荷规附录A 得钢的重度为78.5kN/m 3，梁的自重为
m /670kN .05.782.1107112g -6≈⨯⨯⨯=，修正为 m /56kN .05.78107112g -6≈⨯⨯=
自重产生的跨中最大弯矩为
m 2.54kN 5.51.256.081
M 2g ⋅≈⨯⨯⨯=，式中1.2为可变荷载控制组合对
应的荷载分项系数。跨中最大总弯矩为
m 17kN .18154.263.178M x ⋅=+=，
A 点的最大正应力为
16)13(t 215N/mm f 183.17942000
1.051017.181max 26
<==<≈⨯⨯=σ
B 点的最大剪应力为
131.76kN 2/5.5)1.256.024.47(V max ≈⨯⨯+=，面积矩可近似计算如下 32x 517201m m 2/8)13200()2/132/400(13150S =⨯-+-⨯⨯=，
16)8.135(t 125N/m m f 45.318
1088.151720110131.76max 2v 8
3<==<≈⨯⨯⨯⨯=τ 故由以上分析可知，该窄翼缘型钢等截面钢梁满足强度要求。 比较普通工字钢和窄翼缘型钢可发现，在相同的计算条件下采用窄翼
缘型钢更加经济。
3.9题：
解：强度验算部位：A 点的最大正应力；B 点的最大剪应力；C 点的折算应力；D 点的局部压应力和折算应力。
300kN P R ==，m 600kN 2300M max ⋅=⨯=，
梁截面的相关参数：212000mm 2102808800A =⨯⨯+⨯=，
433x mm 1259920000)800272-820(28012
1
I =⨯⨯=
， 腹板轴线处的面积矩
31774000mm 200840040510280S =⨯⨯+⨯⨯=，腹板边缘处的面积矩 31134000mm 40510280S =⨯⨯=。梁的自重标准值
1.1304kN/m
2.15.781012000g -6=⨯⨯⨯=（也可按课本的方法计算，此
处直接采用荷规附录A 提供的重度），
m 16.956kN 1.2101.13048
1
M 2g ⋅=⨯⨯⨯=，跨中最大总弯矩
m 956kN .616956.16600M x ⋅=+=。
A 点的最大正应力为：
由于翼缘自由外伸的宽厚比为，
13fy 235136.1310
28
280=>=⨯-，故取x 对轴的部分塑性发展系数0.1x =γ。
16)10(t 215N/mm f 77.2001259920000
1.0410
10616.956max 26<==<≈⨯⨯⨯=σ
B 点的最大剪应力为：
306.78kN 2/101304.12.1300V max ≈⨯⨯+=
16)10(t 125N/m m f 99.538
125992000017740001078.306max 2v 3<==<≈⨯⨯⨯=τ
C 点的折算应力为：
m 610.85kN 1.221304.15.0278.306M 2⋅≈⨯⨯⨯-⨯=，
304.07kN 21304.12.1306.78V ≈⨯⨯-=， 2334.21N/mm 8125992000011340001007.304≈⨯⨯⨯=τ，
2693N/mm .1931259920000
40010610.85≈⨯⨯=σ，折算应力为
222ZS 236.5N/mm 1f .178.2023=<=+=τσσ。
D 点的局部压应力和折算应力
215Mpa f mm /250N 150
8103000.1l t F
23
z w c =>=⨯⨯⨯==ψσ；
D 点正应力为压应力，其值大小为293N/mm .193=σ；剪应力向下，大小为234.21N/mm =τ。代入折算应力计算公式可得，
22c 2c 2ZS 236.5N/mm 1f .1234.813=<=+-+=τσσσσσ，即D 点的折
算应力满足强度要求，但局部压应力不满足强度要求。 故由以上分析可知，该焊接工字型等截面钢梁不满足强度要求。
3.10题：
解：1、初选截面
假定截面钢板厚度小于16mm ，强度设计值取215f =，125f v =，简支梁的支座反力（未计梁的自重）750kN P/2R ==，跨中的最大弯矩为m 3000kN 4750M max ⋅=⨯=，梁所需净截面抵抗矩为
376
x max nx mm 103289.1215
1.05103000f M W ⨯≈⨯⨯==γ，
梁的高度在净空方面无限值条件；按经验公式可得梁的经济高度为
1358mm 300101.32897300W 7h 373x e =-⨯=-=，
考虑到梁截面高度大一些，更有利于增加刚度，初选梁的腹板高度为
1400m m h w =。腹板厚度按支点处最大剪力需要确定，
43mm .6125
1400107505.1f h 1.5V t 3
v w w ≈⨯⨯⨯==，按经验公式估算
40mm .311
140011h t w
w ≈==，故选用腹板厚度为10mm t w =。
修正为：10.76mm 1.076cm 11
140
11
h t w w =≈=
=
，故选用腹板厚度为10mm t w =。
按近似公式计算所需翼缘板面积
27w w w x 7159mm 61400101400103289.16h t h W bt ≈⨯-⨯=-=，初选翼缘板宽度
为400mm ，则所需厚度为9mm .17400
7159
t ≈=
。考虑到公式的近似性
和钢梁的自重作用等因素，选用20mm t =。梁翼缘的外伸宽度为
195m m 2/)10400(b 1=-=，13f /2351375.920195
t b y 1=<==
，故翼缘板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 2、验算截面
截面的实际几何性质计算：
230000mm 220400101400A =⨯⨯+⨯=，
41033x mm 101.0353)1400390-1440(40012
1
I ⨯≈⨯⨯=
， 3710
x mm 101.4379720
101.0353W ⨯≈⨯=，
腹板轴线处的面积矩
36mm 1013.83501070071020400S ⨯=⨯⨯+⨯⨯=，
腹板边缘处的面积矩
36mm 1068.571020400S ⨯=⨯⨯=。
梁自重估算，由荷规附录A 得钢的重度为78.5kN/m 3，梁的自重为
m /826kN .25.782.11030000g -6=⨯⨯⨯=，自重产生的跨中最大弯矩为
m 13kN .2781.2826.281
M 2g ⋅≈⨯⨯⨯=，式中1.2为可变荷载控制组合
对应的荷载分项系数。跨中最大总弯矩为
m 3027.13kN 13.273000M x ⋅=+=，
A 点的最大正应力为
16)20t (205N/mm f 50.20010
4379.11.051013.30272
7
6>==<≈⨯⨯⨯=翼缘处σ
B 点的最大剪应力为
56kN .7632/8826.22.1750V max ≈⨯⨯+=
16)10t (125N/mm f 96.5910
101.03531013.81056.7632v 10
63<==<≈⨯⨯⨯⨯⨯=腹板处τ C 点的折算应力为
2
10
6204.67N/mm 10
0353.17001013.3027≈⨯⨯⨯=σ，
210
6389N/mm .4110
101.03531068.51056.763≈⨯⨯⨯⨯⨯=τ， 按能量理论的折算应力为
)1610(236.5N/mm 1f .1217.153222ZS <==<=+=t 腹板边缘处τσσ。
故由以上分析可知，该焊接工字型等截面钢梁满足强度要求。
3.11题：
解：由附录1的附表1可得I45a 的截面积为10200mm 2，单位质量为80.4kg/m ，抵抗矩为1430000mm 3，翼缘平均厚度18mm>16mm ，钢材的强度设计值为205N/mm 2，由表3-3得工字钢绕强轴的截面塑性发展系数为1.05。钢梁自重标准值m /788kN 8.94.80g ≈⨯=，跨中处的最大弯矩为
m 26kN .45P .061.20.78881
225P .0M 2x ⋅+=⨯⨯⨯+⨯=，
验算强度有（假定P 为设计值），
26
x x n N/mm 5020000
4311.0510)4.26(0.5P 102001000W M A N =≤⨯⨯++⨯=+f P nx γ，
即502003.38.526P 2.10P ≤++，02.162431P .0≤， 可得469.01kN P ≤。
同、收回房屋：
1.承租人擅自将房屋转租、转让或转借的;
租赁期共__年
钢结构(第三版)戴国欣主编 课后习题答案
第三章 钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.69 1100.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h m m = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算： 116673720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==????∑，
(完整版)钢结构戴国欣主编第四版__课后习题答案
钢结构计算题精品答案 第三章 钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2 160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232 N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.69 1100.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算：
钢结构基础习题参考答案第三章
钢结构基础习题参考答案第三章 《钢结构基础》习题参考答案 3.1题: 答:(1)按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。组合截面按连接方法和使用材料的不同，可分为焊接组合截面(焊接截面)、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。(2)型钢和组合截面应优先选用型钢截面，它具有加工方便和成本较低的优点。 3.7题: 2解:由附录1中附表1可得I20a的截面积为3550mm，扣除孔洞后 2A,3550,21.5，7，2,3249的净面积为mm。工字钢较厚板件的厚度为n 211.4mm，故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为N/mm，f,215 3N450，102构件的压应力为N/mm，即该柱的强度满,,,,138.5,215A3249n 足要求。 新版教材工字钢为竖放，故应计入工字钢的自重。 工字钢I20a的重度为27.9kg/m，故 N; N,27.9，6，9.81，1.2,1971g 3N，N450，10，19712g构件的拉应力为N/mm，即该,,,,139.11,215A3249n 柱的强度满足要求。 3.8题: 解:1、初选截面 1 f,125假定截面钢板厚度小于16mm，强度设计值取，。 f,215v q,1.2，10.2，1.4，25,47.24kN可变荷载控制组合:，
q,1.35，10.2，1.4，0.7，25,38.27kN永久荷载控制组合: R,ql/2,129.91kN简支梁的支座反力(未计梁的自重)，跨中的最 1122M,ql,，47.24，5.5,178.63kN,m大弯矩为，梁所需净截面max88 抵抗矩为 6M178.63，103maxW,,,791274mm， nx,f1.05，215x 梁的高度在净空方面无限值条件;依刚度要求，简支梁的容许扰度为l/250，参照表3-2可知其容许最小高度为 l5500h,,,229mm， min2424 按经验公式可得梁的经济高度为 33h,7W,300,7791274,300,347mm， ex 由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度，按附录1中附表1取工字钢 3W,875000,791274mmI36a，相应的截面抵抗矩，截面高度nx h,360,229mm且和经济高度接近。按附录1中附表5取窄翼缘H 3W,942000,791274mm型钢HN400×150×8×13，截面抵抗矩，nx h,400,229mm截面高度。 普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为 b631,,3.99,13235/f,13b,(136,10)/2,63mm，，故翼缘y1t15.8 板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 2 窄翼缘型钢梁的翼缘的外伸宽度为 b711,,5.46,13235/f,13b,(150,8)/2,71mm，，故翼缘板y1t13 的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 2、验算截面 (1)普通工字钢I36a截面的实际几何性质计算: 432I,157600000mmW,875000mmA,7630mm，，， xx
钢结构课后习题答案第五版
钢结构课后习题答案第五版 钢结构课后习题答案第五版 钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁和其他基础设施的设计和施工。在学习钢结构的过程中，习题是非常重要的一部分，它能够帮助学生巩固所学的知识，提高解决问题的能力。本文将为大家提供钢结构课后习题答案第五版，希望对学习者有所帮助。 第一章：钢结构基础知识 1. 钢结构的主要特点是什么？ 钢结构的主要特点是强度高、刚度大、重量轻、施工速度快、耐久性好等。 2. 钢结构的分类有哪些？ 钢结构可以根据用途分为建筑钢结构、桥梁钢结构和其他工业钢结构；根据结构形式分为框架结构、网架结构和悬索结构等。 3. 钢结构的设计应遵循哪些原则？ 钢结构的设计应遵循安全、经济、美观和可施工性的原则。 4. 钢结构的设计荷载有哪些？ 钢结构的设计荷载包括常规荷载（如自重、活载、风荷载等）和非常规荷载（如地震荷载、爆炸荷载等）。 5. 钢结构的连接方式有哪些？ 钢结构的连接方式包括焊接、螺栓连接和铆接等。 第二章：钢结构设计方法 1. 钢结构的设计方法有哪些？ 钢结构的设计方法包括弹性设计、弹塑性设计和极限状态设计等。
2. 钢结构的荷载组合有哪些？ 钢结构的荷载组合包括常规组合（如最不利组合、最可能组合等）和非常规组合（如地震组合、爆炸组合等）。 3. 钢结构的稳定性分析有哪些方法？ 钢结构的稳定性分析包括弯曲屈曲、屈曲扭转和屈曲侧扭等。 4. 钢结构的疲劳分析有哪些方法？ 钢结构的疲劳分析包括应力范围法、应力振幅法和应力时间法等。 5. 钢结构的设计验算中需要考虑哪些因素？ 钢结构的设计验算中需要考虑构件的强度、稳定性、疲劳性、可靠性和施工性等因素。 第三章：钢结构的施工工艺 1. 钢结构的制作工艺有哪些？ 钢结构的制作工艺包括切割、焊接、钻孔和涂装等。 2. 钢结构的安装工艺有哪些？ 钢结构的安装工艺包括吊装、定位、连接和调整等。 3. 钢结构的质量控制包括哪些方面？ 钢结构的质量控制包括材料的质量控制、制作过程的质量控制和安装过程的质量控制等。 4. 钢结构的防腐措施有哪些？ 钢结构的防腐措施包括喷涂防腐、热镀锌和防腐涂层等。 5. 钢结构的安全措施有哪些？ 钢结构的安全措施包括施工现场的安全措施、作业人员的安全措施和设备的安
钢结构基础第三章课后习题答案
第三章 3.7一两端铰接的热轧型钢I20a 轴心受压柱，截面如图所示，杆长为6米，设计荷载N=450KN ，钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足？ 解：查的I20a 净截面面积A 为35502mm ,所以构件的净截面面积 232495.217235505.21*23550mm d A n =⨯⨯-=-= 22/215/5.1383249 450000mm N f mm N A N n =<=== σ 所以该柱强度满足要求。 3.8 一简支梁跨长为5.5米，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值10.2KN/m(不包括梁自重)，活荷载标准值25KN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠的侧向支撑，钢材为Q235，梁的容许挠度为
l/250,试选择最经济的工字型及H 型钢梁截面，并进行比较。 解：如上图示，为钢梁的受力图 荷载设计值m KN q /24.47254.12.102.1=⨯+⨯= 跨中最大弯矩KNm ql M 63.1785.524.478 1 8122=⨯⨯== f w M x x ≤= γσmax 所以3561091.7)21505.1/(1063.178mm f M w x x ⨯=⨯⨯=≥γ 查型钢表选择I36a ，质量为59.9kg/m,Wx 为8750003mm ， 所以钢梁自重引起的恒载标注值m KN /58702.010008.99.59=÷⨯=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /79.35252.1058702.0=++= 挠度mm EI l q x k 13.1310 576.11006.2384105.579.35538458 512 44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ω<[l/250]=22mm I36a 满足挠度要求。 查型钢表选择HN400x200x8x13，质量为66kg/m,Wx 为11900003mm 钢梁自重引起的恒载标注值m KN /6468.010008.966=÷⨯=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /85.35252.106468.0=++= 挠度mm EI l q x k 7.810237001006.2384105.585.35538454 512 44=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ω<[l/250]=22mm HN400x200x8x13满足挠度要求。从经济角度来看，I36a 横截面面积为76.32cm ，而HN400x200x8x13横截面面积为84.122 cm ，所以选择I36a 更好。 3.9 图为一两端铰接的焊接工字型等截面钢梁，钢材为Q235。钢梁上作用两个集中荷载P=300KN(设计值)，集中力沿梁跨方向的支撑长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。
钢结构第三章-习题答案
3.3 影响焊接残余应力的因素主要有哪些？减少焊接应力和变形的措施有哪些？ 答：在焊接过程中，由于不均匀的加热，在焊接区域产生了热塑性压缩变形，当冷却时焊接区要在纵向和横向收缩，势必导致构件产生局部鼓曲、弯曲、歪和扭转等。焊接残余变形包括纵、横向的收缩，弯曲变形，角变形和扭曲变形等。 为了减少焊接残余应力和变形可以采取以下措施： 1）合理的焊缝设计，包括合理的选择焊缝尺寸和形式；尽可能的减少不必要的焊缝、合理的安排焊缝的位置、尽量避免焊缝的过分集中和交叉；尽量避免在母材厚度方向的收缩应力。2）合理的工艺措施，包括采用合理的焊接顺序和方向；采用反变形法减少焊接变形或焊接应力；锤击或碾压焊缝；对于小尺寸焊接构件可进行提前预热，然后慢慢冷却以消除焊接应力和焊接变形。 3.8 试设计如图所示的对接连接（直缝或斜缝）。轴心拉力N=1500 kN，钢材Q345A，焊条E50型，手工焊，焊缝质量Ⅲ级。 解：直缝连接其计算长度：l w=500-2×10=480mm 焊缝的正应力为：σ=N l w t =1500×1000 480×10 =312.5N/mm2＞f t w=265N/mm2 不满足要求，改用斜对接焊缝，取截割斜度为1.5：1，即56° 焊缝长度l=500 sin56° =603mm计算长度l w=603?2×10=583mm 故此时焊缝的正应力为： σ=Nsin θ l w t = 1500×1000×sin56° 583×10 =213N mm2 ?＜f t w=265N mm2 ? 剪应力为： τ=Ncos θ l w t = 1500×1000×cos56° 583×10 =144N mm2 ?＜f v w=180N mm2 ? 满足要求。故设计斜焊缝，如图所示。
钢结构课后答案
钢结构(第三版)戴国欣主编__课后习题答案 第三章钢结构的连接 3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN（设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 确定焊脚尺寸： ，， 内力分配： 焊缝长度计算： ， 则实际焊缝长度为，取310mm。 ， 则实际焊缝长度为，取120mm。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取， 内力分配：， 焊缝长度计算： ， 则实际焊缝长度为: ，取390mm。 ， 则实际焊缝长度为: ，取260mm。 3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸，。 焊脚尺寸： 焊缝截面的形心： 则 （1）内力分析：V=F， （2）焊缝截面参数计算： （3）应力计算 T引起的应力：
V引起的应力： （4） 3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊。 （1）内力分析：V=F=98KN， （2）焊缝截面参数计算：取 焊缝截面的形心： （3）应力计算 M引起的应力： V引起的应力： （4） 3.4 习题3.3的连接中，如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝（按三级质量标准检验），试求该连接的最大荷载。 （1）内力分析：V=F， （2）焊缝截面参数计算： （3）应力计算 M引起的应力： V引起的应力： （4） 3.5 焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝（图3.83），拼接处作用有弯矩，剪力V=374KN，钢材为Q235B钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。 （1）内力分析：V=374KN， （2）焊缝截面参数计算： （3）应力计算 腹板和翼缘交接处：
钢结构基础第三章课后习题答案
一两端铰接的热轧型钢I20a 轴心受压柱，截面如图所示，杆长为6米，设计荷载N=450KN ，钢材为Q235钢，试验算该柱的强度是否满足？ 解：查的I20a 净截面面积A 为35502mm ,所以构件的净截面面积232495.217235505.21*23550mm d A n =??-=-= 22/215/5.1383249 450000mm N f mm N A N n =<===σ 所以该柱强度满足要求。 一简支梁跨长为米，在梁上翼缘承受均布静力荷载作用，恒载标准值m(不包括梁自重)，活荷载标准值25KN/m ，假定梁的受压翼缘有可靠的侧向支撑，钢材为Q235，梁的容许挠度为l/250,试选择最经济的工字型及H 型钢梁截面，并进行比较。 解：如上图示，为钢梁的受力图 荷载设计值m KN q /24.47254.12.102.1=?+?= 跨中最大弯矩KNm ql M 63.1785.524.478 18122=??== f w M x x ≤=γσmax 所以3561091.7)21505.1/(1063.178mm f M w x x ?=??=≥γ
查型钢表选择I36a ，质量为m,Wx 为8750003mm ， 所以钢梁自重引起的恒载标注值m KN /58702.010008.99.59=÷?=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /79.35252.1058702.0=++= 挠度mm EI l q x k 13.1310576.11006.2384105.579.35538458 512 44=???????==ω<[l/250]=22mm I36a 满足挠度要求。 查型钢表选择HN400x200x8x13，质量为66kg/m,Wx 为11900003mm 钢梁自重引起的恒载标注值m KN /6468.010008.966=÷?=，可见对强度影响很小，验算挠度即可：荷载标准值m KN q k /85.35252.106468.0=++= 挠度mm EI l q x k 7.810 237001006.2384105.585.35538454512 44=???????==ω<[l/250]=22mm HN400x200x8x13满足挠度要求。从经济角度来看，I36a 横截面面积为2cm ，而HN400x200x8x13横截面面积为2cm ，所以选择I36a 更好。 图为一两端铰接的焊接工字型等截面钢梁，钢材为Q235。钢梁上作用两个集中荷载P=300KN(设计值)，集中力沿梁跨方向的支撑长度为100mm 。试对此梁进行强度验算并指明计算位置。 习题 解：做出结构弯矩，剪力图如下 )/(,2mm N τσ
钢结构 戴国欣主编第四版__课后习题答案
钢结构计算题精品答案 第三章 钢结构得连接 3、1 试设计双角钢与节点板得角焊缝连接（图3、80）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊与两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2 160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=?=， ,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==， 8f h mm = 内力分配： 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=???=?????==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =?-= 3112273.28 1000530.03232 N N N KN α=-=?-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取310mm 。 22196.69 1100.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==????∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=?=，取120mm 。 （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α==?=， 112 10006673 N N KN α==?= 焊缝长度计算：
钢结构第三章作业答案(供参考)
3.13如图所示梁与柱（钢材为Q235B ）的连接中,M=100kN ·m,V=600kN,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算： （1）剪力V 由支托焊缝承受，焊条采用 E43型，手工焊，求焊缝A 的高度hf 。 （2）弯矩M 由普通C 级螺栓承受，螺栓 直径24mm,验算螺栓是否满足要求。 解：(1)验算受剪承载力： a. 确定焊脚高度 板件边缘的角焊缝：max 20,20(12)18;f t mm h mm ==-= 普通角焊缝：min max min(14,20)14, 1.21416.8;f t mm h mm ===?= 则max min(16.8,20)16.8;f h mm == 故取10f h mm = b.0.70.7107e f h h mm ==?= 设承受静载，支托选用Q235B ，则查表得角焊缝强度设计值2 160w f f N mm = 采用三面围焊且为绕角焊： 对于水平焊缝，承受正应力，1300w l b mm == 对于竖向焊缝，承受剪应力，2250w l mm = 3 22223401097.14316020.720.710250 w f f f w N N mm f N mm h l τ?===<=????，满足要求。 故焊缝A 的高度10f h mm =。 (2)验算抗弯承载力 查表得普通C 级螺栓抗拉强度设计值2170b t f N mm =；公称直径为24mm 的普通螺 栓2353e A mm = 故抗弯承载力满足要求。 (3)验算构造要求： C 级螺栓 00(1 1.5)24 1.525.53325.576.5100d d mm d mm =+=+==?=<故满足构造要求 综合(2),(3)该螺栓满足要求。 3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。C 级螺栓M20，所用钢材Q235B 。若改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接（摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈），其承载力有何差别？
钢结构基础第三章课后习题答案
习题参考谜底 3.1题： 答：〔1〕按制造办法的差别分为型钢截面跟组合截面两年夜类。型钢截 面又可分为热轧型钢跟冷弯薄壁型钢两种。组合截面按衔接办法跟使 用资料的差别，可分为焊接组合截面〔焊接截面〕、铆接组合截面、 钢跟混凝土组合截面等。〔2〕型钢跟组合截面应优先选用型钢截面， 它存在加工便利跟本钱较低的长处。 3.7题： 2 解：由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm ，扣除孔洞后 2 的净面积为A n 355021.5723249mm 。工字钢较厚板件的厚度为 2 N/mm ， 11.4mm ，故由附录4可得Q235钢材的强度计划值为 f215 N 450103 3249 2 138.5215N/mm ，即该柱的强度满 构件的压应力为 足请求。 A n 新版讲义工字钢为竖放，故应计入工字钢的自重。 工字钢I20a 的重度为27.9kg/m ，故 N g 27.969.811.21971N ； NN g 450101971 3 2 139.11215N/mm ，即该 构件的拉应力为 A n 3249 柱的强度满意请求。
3.8题： 解：1、初选截面 假设截面钢板厚度小于16mm ，强度计划值取 f215f125 ， 。 v q1.210.21.42547.24kN 可变荷载操纵组合： ， q1.3510.21.40.72538.27kN 永世荷载操纵组合： Rql/2129.91kN 简支梁的支座反力〔未计梁的自重〕 ，跨中的最 1 8 1 8 ql 2 47.245.5178.63kNm 2 年夜弯矩为M 抵御矩为 ，梁所需净截面 max M max 178.63106 1.05215 791274mm 3 W nx ， f x 梁的高度在净空方面有限值前提；依刚度请求，简支梁的允许扰度为 l/250，参照表3-2可知其允许最小高度为 l5500 h min 229mm ， 2424 按经历公式可得梁的经济高度为 3 h7 e 3 W3007791274300347mm ， x 由净截面抵御矩、最小高度跟经济高度，按附录1中附表1取工字钢 3 I36a ，响应的截面抵御矩W875000791274mm ，截面高度 nx h360229mm 1 中附表5取窄翼缘H 且跟经济高度濒临。按附录 3 型钢HN400×150×8×13，截面抵御矩W942000791274mm ， nx 截面高度h400229mm 。 一般工字钢梁翼缘的外伸宽度为
钢结构第三章课后答案
《钢结构设计原理》作业答案 3. 连接
3.8 试设计如图所示的对接连接 （直缝或斜缝） 。 轴力拉力设计值 N=1500kN， 钢材 Q345-A，焊条 E50 型，手工焊，焊缝质量三级。 解： 三级焊缝 查附表 1.3： f t w 265N/mm2 ， f vw 180N/mm2 不采用引弧板： l w b 2t 500 2 10 480mm
N 1500 103 312.5N/mm2 f t w 265N/mm2 ，不可。 lw t 480 10
改用斜对接焊缝： 方法一：按规范取 θ=56°，斜缝长度：
(b / sin ) 2t (500/ sin 56) 20 (500/ 0.829) 20 583mm lw
N sin 1500 103 0.829 213N/mm2 f t w 265N/mm2 t lw 583 10
N cos 1500 103 0.559 144N/mm2 fvw 180N/mm2 t lw 583 10
设计满足要求。 方法二：以 θ 作为未知数求解所需的最小斜缝长度。此时设置引弧板求解 方便些。
3.9 条件同习题 3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。 解：依题意设计加盖板的对接连接，采用角焊缝连接。
10
500
N
N
查附表 1.3： f fw 200N/mm2 试选盖板钢材 Q345-A，E50 型焊条，手工焊。设盖板宽 b=460mm，为 保证盖板与连接件等强，两块盖板截面面积之和应不小于构件截面面积。 所需盖板厚度： t2
A1 500 10 5.4mm ，取 t2=6mm。 2b 2 460
由于被连接板件较薄 t=10mm，仅用两侧缝连接，盖板宽 b 不宜大于 190，要保证与母材等强，则盖板厚则不小于 14mm。所以此盖板连接不宜 仅用两侧缝连接，先采用三面围焊。 1) 确定焊脚尺寸 最大焊脚尺寸： t 6mm，hf max t mm 最小焊脚尺寸： hf min 1.5 t 1.5 10 4.7 mm 取焊脚尺寸 hf=6mm 2）焊接设计： 正面角焊缝承担的轴心拉力设计值：
N3 2 0.7hf b f f fw 2 0.7 6 4601.22 200 942816 N
侧面角焊缝承担的轴心拉力设计值：
N1 N N3 1500103 942816 557184 N
所需每条侧面角焊缝的实际长度（受力的一侧有 4 条侧缝） ：
l l w hf N1 557184 hf 6 172mm w 4 0.7 6 200 4 0.7hf f f
175
10
175
取侧面焊缝实际长度 175mm，则所需盖板长度： L=175× 2+10(盖板距离)=360mm。
500 6 6 10
N
N
∴此加盖板的对接连接，盖板尺寸取-360× 460× 6mm，
《钢结构基本原理》习题三答案
《钢结构基本原理》习题三答案 《钢结构基本原理》习题三答案 一、单项选择题（本大题共30小题，每小题1分，共30分）1．钢结构中的主要有害元素是（C）。 A、碳磷硅 B、硫磷锰 C、硫氧氮 D、碳锰矾 2．钢材的性能因温度而变化，在负温范围内钢材的塑性和韧性（B）。 A、不变 B、降低 C、升高 D、前者增大，后者减小 3．钢材的力学性能指标，最基本、最主要的是（C）时的力学性能指标。A、承受剪切B、承受弯曲C、单向拉伸D、两向和三向受力4．产生焊接残余应力的主要因素之一是（ C ）。 A、钢材的塑性太低 B、钢材的弹性模量太大 C、焊接时热量分布不均匀 D、焊缝的厚度太小 5．在低温工作的钢结构选择钢材除强度、塑性、冷弯性能指标外，还需（C）指标。 A、低温屈服强度 B、低温抗拉强度 C、低温冲击韧性 D、疲劳强度 6．钢材脆性破坏同构件（C）无关。 A、应力集中
B、低温影响 C、残余应力 D、弹性模量 7．与轴压杆稳定承载力无关的因素是（D）。 A、杆端的约束状况 B、残余应力 C、构件的初始偏心 D、钢材中有益金属元素的含量 8．焊接残余应力不影响构件的（B）。 A、整体稳定 B、静力强度 C、刚度 D、局部稳定 9．钢材经历了应变硬化应变强化之后（A）。 A、强度提高 B、塑性提高 C、冷弯性能提高 D、可焊性提高 10．处于低温下的焊接结构应选用（C）。 A、耐腐蚀的钢材 B、含磷的钢材 C、韧性好的钢材 D、强度高的钢材 11、以下关于应力集中的说法中正确的是B。 A、应力集中降低了钢材的屈服强度 B、应力集中产生同号应力场，使塑性变形受到限制 C、应力集中产生异号应力场，使钢材变脆 D、应力集中可以提高构件的疲劳强度 12.Q235与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( C)
钢结构 戴国欣 答案.docx
第三章钢结构的连接 3.1试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。钢材为Q235B,焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 2L125X10 图3. 80习题3.1图 解：（1）三面围焊确定焊脚尺寸： ^/.max ^1-2^ =1.2x10 = 12mm, h f aia >= 1.5V12 = 5.2mm , h f = Smm 内力分配： 8厂£ 0.7/Z/ •如/； = 1.22 x 2 x 0.7 x 8 x 125 x 160 = 273280N = 273.28KN N i 273 28 N,=a,N—— =-xl000 ---------------- =196.69KN 2 2 2 3 2 N 7 97Q 90 N. =a.N ——=-x 1000 ——= 530.03KN 11 2 3 2 焊缝长度计算： 则实际焊缝长度为l'wX = 296 + 8 = 304mm < 60h f =60x8 = 4S0mm ,取310mm。 ,、N2196.69 1in Z w9 > --------- - ---- = --------------------- = 110mm, 2°・7hf •2x0.7x8x160 则实际焊缝长度为l f w2 = 110 + 8 = 118mm <60/1^ =60x8 = 480mm,取120mm o （2）两面侧焊 确定焊脚尺寸：同上，取hf[=8mn ,/i/2 = 6mm i 2 内力分配：N2 =a2N =-X1000= 333KN , N】== §xl000 = 667K7V
钢结构基础课后习题答案
4钢结构基础(第二版)课后习题 答案(总18页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--
《钢结构基础》习题参考答案 题： 答：（1）按制作方法的不同分为型钢截面和组合截面两大类。型钢截面又可分为热轧型钢和冷弯薄壁型钢两种。组合截面按连接方法和使用材料的不同，可分为焊接组合截面（焊接截面）、铆接组合截面、钢和混凝土组合截面等。（2）型钢和组合截面应优先选用型钢截面，它具有加工方便和成本较低的优点。 题： 解：由附录1中附表1可得I20a 的截面积为3550mm 2，扣除孔洞后的净面积为3249275.213550A n =⨯⨯-=mm 2 。工字钢较厚板件的厚度为，故由附录4可得Q235钢材的强度设计值为215f =N/mm 2，构件的压应力为 2155.1383249 10450A N 3n <≈⨯==σN/mm 2，即该柱的强度满足要求。 新版教材工字钢为竖放，故应计入工字钢的自重。 工字钢I20a 的重度为m ，故 19712.19.8169.27N g =⨯⨯⨯=N ； 构件的拉应力为215139.113249 197110450A N N 3n g <≈+⨯=+= σN/mm 2，即该柱的强度满足要求。 题： 解：1、初选截面 假定截面钢板厚度小于16mm ，强度设计值取215f =，125f v =。 可变荷载控制组合：24kN .47251.410.22.1q =⨯+⨯=， 永久荷载控制组合：38.27kN 250.71.410.235.1q =⨯⨯+⨯=
简支梁的支座反力（未计梁的自重）129.91kN ql/2R ==，跨中的最大弯矩为 m 63kN .1785.547.248 1ql 81M 22max ⋅≈⨯⨯==，梁所需净截面抵抗矩为 36x max nx 791274mm 215 1.051063.178f M W ≈⨯⨯==γ， 梁的高度在净空方面无限值条件；依刚度要求，简支梁的容许扰度为l/250，参照表3-2可知其容许最小高度为 229mm 24 550024l h min ≈==， 按经验公式可得梁的经济高度为 347mm 3007912747300W 7h 33x e ≈-=-=， 由净截面抵抗矩、最小高度和经济高度，按附录1中附表1取工字钢 I36a ，相应 的截面抵抗矩3nx 791274mm 875000W >=，截面高度229mm 360h >=且和经济高 度接近。按附录1中附表5取窄翼缘H 型钢 HN400×150×8×13，截面抵抗矩 3nx 791274mm 942000W >=，截面高度229mm 400h >=。 普通工字钢梁翼缘的外伸宽度为 63mm 2/)10136(b 1=-=，13f /2351399.315.8 63t b y 1=<≈=，故翼缘板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 窄翼缘型钢梁的翼缘的外伸宽度为 71mm 2/)8150(b 1=-=，13f /2351346.513 71t b y 1=<≈=，故翼缘板的局部稳定可以保证，且截面可考虑部分塑性发展。 2、验算截面 （1）普通工字钢I36a 截面的实际几何性质计算： 27630mm A =，4x m 157600000m I =，3x 875000mm W =，
钢结构戴国欣主编课后习题答案
第三章 钢结构的连接 3。1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3。80)。钢材为Q235B,焊条为E43型，手工焊,轴心力N=1000KN （设计值）,分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。 解：（1）三面围焊 2160/w f f N mm = 123α= 21 3 α= 确定焊脚尺寸: ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=， ,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==， 8f h mm = 内力分配: 30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑ 3221273.28 1000196.69232N N N KN α=- =⨯-= 3112273.28 1000530.03232N N N KN α=-=⨯-= 焊缝长度计算： 11530.03 2960.720.78160w w f f N l mm h f ≥ ==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=⨯=，取310mm 。 22196.69 1100.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==⋅⨯⨯⨯∑, 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=⨯=,取120mm 。 （2)两面侧焊 确定焊脚尺寸:同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配:22110003333N N KN α==⨯=， 112 10006673 N N KN α==⨯= 焊缝长度计算： 116673720.720.78160 w w f f N l mm h f ≥ ==⋅⨯⨯⨯∑,