石家庄钢结构原理与设计课后题答案

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钢结构原理与设计课后题答案（部分示例）

示例1：角焊缝连接设计（轴心拉力）

‌题目‌：设计一个角钢与节点板的角焊缝连接，已知轴心拉力设计值 $N = 1500 \, \text{kN}$N=1500kN，钢材为Q235-A，焊条E43型，焊缝质量三级。
‌解答‌：

1. ‌焊缝强度设计值‌：查表得 $f_{tw} = 185 \, \text{N/mm}^2$ftw​=185N/mm2。
2. ‌焊脚尺寸‌：
   • 最大焊脚尺寸 $h_{f,\text{max}} = 1.5t$hf,max​=1.5t（$t$t 为较薄板厚）。
   • 最小焊脚尺寸 $h_{f,\text{min}} = 1.2\sqrt{t_{\text{min}}}$hf,min​=1.2tmin​​。
     取 $h_f = 6 \, \text{mm}$hf​=6mm（满足要求）。
3. ‌焊缝长度计算‌：
   • 正面角焊缝承载力 $N_3 = 2 \times 0.7h_f b f_{fw} \times 1.22$N3​=2×0.7hf​bffw​×1.22（$b$b 为盖板宽）。
   • 侧面角焊缝长度 $l_w = \frac{N - N_3}{4 \times 0.7h_f f_{fw}}$lw​=4×0.7hf​ffw​N−N3​​，计算得 $l_w \approx 175 \, \text{mm}$lw​≈175mm。
4. ‌结果‌：取侧面焊缝长度 $l_w = 175 \, \text{mm} \times 2$lw​=175mm×2，盖板总长 $L = 360 \, \text{mm}$L=360mm。

示例2：轴心受压构件稳定性验算

石家庄‌题目‌：某焊接工字形截面轴心受压柱，柱高 $l = 10 \, \text{m}$l=10m，两端铰支，钢材Q235-A·F，翼缘板为剪切边。求截面尺寸及承载力设计值。
‌解答‌：

石家庄

1. ‌截面分类‌：根据长细比 $\lambda$λ 和板件宽厚比，确定截面类别（如类）。
2. ‌稳定系数‌：查表得 $\phi$ϕ（与长细比和截面类别相关）。
3. ‌承载力计算‌：
   $N = \phi A f$N=ϕAf，其中 $A$A 为截面面积，$f$f