钢结构第二版第三章答案（金锄头文库有“钢结构第二版第三章答案word版”可供下载）

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钢结构相关问题示例及解答思路（可能与第三章内容相关）

• 焊缝强度验算示例
  • 在一些钢结构的梁的计算中，需要考虑焊缝强度是否满足要求。例如有一简支梁，跨度$L = 9m$L=9m，承受均面荷载$q = 160KN/m$q=160KN/m（设计值，包括梁自重），在距离支座$3m$3m处采用对接焊缝进行拼接，梁截面为焊接工字形，钢材为$Q345$Q345，焊条为$E50$E50型，手工焊，施工时采用引弧板，焊缝质量等级为三级，需要先计算截面参数、截面内力，然后进行焊缝强度验算（包括正应力等方面的验算），通过一系列计算最终确定焊缝强度满足要求。
  • 又如对于角焊缝强度验算，荷载设计值为$F = 240KN$F=240KN，其到柱边缘的距离偏心距$= 200mm$=200mm，$N = 100KN$N=100KN，钢材为$Q235$Q235，焊条为$E3$E3型，手工焊，三面围焊的焊脚尺寸相同为$8mm$8mm，需要先计算焊缝有效截面参数，再代入相关公式进行计算，最后得出焊缝强度满足要求的结论。
• 梁的强度验算示例
  • 对于梁上作用有两个集中荷载$P = 300kN$P=300kN（设计值）的情况，钢材为$Q235$Q235，梁为两端铰接的焊接工字形等截面钢梁，集中力沿梁跨度方向的支承长度为$100mm$100mm，要进行梁的强度验算。首先计算梁的截面模量，算出梁在荷载作用下的弯矩和剪力，然后按照规定的计算公式，分别验算梁的抗弯强度、抗剪强度、局部承压强度和折算应力强度等，根据危险点的应力情况判断梁是否满足强度要求。
  • 还有一焊接工字形截面简支梁，跨中承受集中荷载$P = 1500kN$P=1500kN（不包含自重），钢材为$Q235$Q235，需要先进行内力计算，包括梁的支座反力、跨中最大弯矩等，初选截面时根据净截面抵抗矩、梁的高度限制、抗剪强度、局部稳定和构造因素等来确定梁的腹板高度、厚度以及翼缘板的宽度和厚度等，最后进行截面验算，包括计算实际几何性质、估算主梁自重、计算弯曲应力等，并根据结果判断所选截面是否符合要求。
• 梁与柱连接的设计和验算示例
  • 在梁与柱（钢材为$Q235B$Q235B）的连接中，如$M = 100kN·m$M=100kN?m，$V = 600kN$V=600kN，已知梁端板和柱翼缘厚均为$14mm$14mm，支托厚$20mm$20mm的情况下。如果剪力$V$V由支托焊缝承受，焊条采用$E43$E43型，手工焊，可以计算出焊缝$A$A的高度$h_f$hf?；如果弯矩$M$M由普通$C$C级螺栓承受，螺栓直径$24mm$24mm，还需要验算螺栓是否满足要求，包括抗弯承载力、构造要求等方面的验算。

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