第三章钢结构连接答案

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 ffw?160N/mm2 ?1?确定焊脚尺寸：

21 ?2? 33hf,max?1.2tmin?1.2?10?12mm， hf,min?1.5tmin?1.512?5.2mm， hf?8mm

内力分配：

N3??f??0.7hf?b?ffw?1.22?2?0.7?8?125?160?273280N?273.28KN

N31273.28??1000??196.69KN 232N2273.28N1??1N?3??1000??530.03KN

232N2??2N?焊缝长度计算：

lw1?N1530.03??296mm， w?0.7hf?ff2?0.7?8?160?1?296?8?304mm?60hf?60?8?480mm，取310mm。 则实际焊缝长度为 lwlw2?N2196.69??110mm， w?0.7hf?ff2?0.7?8?160?2?110?8?118mm?60hf?60?8?480mm，取120mm。

戴国新 主编

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 ffw 160N/mm2 1

确定焊脚尺寸： 21 2 33

hf,max 1.2tmin 1.2 10 12mm，

hf,min 5.2mm， hf 8mm 内力分配：

N3 f 0.7hf b ffw 1.22 2 0.7 8 125 160 273280N 273.28KN

N31273.28 1000 196.69KN 232

N2273.28N1 1N 3 1000 530.03KN 232N2 2N

焊缝长度计算：

lw1 N1530.03 296mm， w0.7hf ff2 0.7 8 160

1 296 8 304mm 60hf 60 8 480mm，取310mm。 则实际焊缝长度为 lw

lw2 N2196.69 110mm， w0.7hf ff2 0.7 8 160

2 110 8 118mm 60hf 60 8 480mm，取120mm。 则实际焊缝长度为 lw

一、选择题

1. 图中的焊脚尺寸hf 是根据___a___选定的。

2. 如图所示梁截面形式、尺寸（Ix=22000×10mm)及荷载。 钢材为Q235-B?F，焊条采用E43型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，hf =_d_____mm。

44

2.6 6 10 8

3. 如图所示为单角钢（L80×5）接长连接，采用侧面角焊缝 （Q235钢和E43型焊条，

焊脚尺寸hf =5mm。求连接承载力设计值（静载）＝___d___。

），

4. 设有一截面尺寸为100×8的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm。为满足最小焊缝长度的构造要求，试选用下列何项数值。 d

40mm 60mm 80mm 100mm

5. 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用___b___。

E55 E50 E43 前三种均可

6. 产生焊接残余应力的主要因素之一是_c_____。

钢材的塑性太低

焊缝的厚度太小

钢材的弹性模量太高 焊接

第三章钢结构连接

一、选择题

1.直角焊缝以（B）方向的截面作为有效截面。

A. 30° B. 45° C. 60° D. 50° 2.在对接焊缝中经常使用引弧板，目的是（ ）

A.消除起落弧在焊口造成的缺陷 B.对被连接构件起到补强作用 C.减小焊接残余应变。D. 防止熔化的焊剂滴落，保证焊接质量

3.摩擦型高强螺栓连接中，一个高强螺栓的抗剪承载力设计值与（）有关。 A.螺栓的传力摩擦面数 B.摩擦面的摩擦系数 C.高强度螺栓的预应力 D.被连接板的厚度 4.斜角焊缝主要用于（）

A. 梁式结构 B. 桁架 C. 钢管结构 D. 轻型钢结构 5.在设计焊接结构时，尽量采用（）

A. 立焊 B.平焊 C.仰焊 D.横焊

6.进行弯矩作用下的摩擦型抗拉高强度螺栓计算时，中和轴位置为（） A.最下排螺栓处 B.最上排螺栓处 C.螺栓群重心轴上 D

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：t?20mm,hfmax?20?(12)?18mm;

普通角焊缝：tmin?min(14,20)?14mm,hfmax?1.2?14?16.8mm; 则hfmax?min(16.8,20)?16.8mm;

tmax?max(14,20)?20mm,hfmin?6mm;

故取hf?10mm

b.he?0.7hf?0.7?10?7mm

设承受静载，支托选用Q235B，则查表得角焊缝强度设计值ff?16

判断回文palindrome: #include #include using namespace std; bool huiwen(string s) {

int n=s.length(); int i,j; i= 0; j=n-1;

while(i=j) return true;else return false; }

int main() {

string s1; cin>>s1;

cout<

=============

（2）设从键盘输入一整数的序列：a1, a2, a3，…，an，试编写算法实现：用栈结构存储输入的整数，当ai≠-1时，将ai进栈；当ai=-1时，输出栈顶整数并出栈。算法应对异常情况（入栈满等）给出相应的信息。 #include using namespace std; #define OVERFLOW -2 #define OK 1 #define ERROR 0

typedef int SElemType; typedef int Status; typedef struct { SElemType a[5]; int top; } SqStack

第三章 金属凝固热力学与动力学

1． 试述等压时物质自由能G随温度上升而下降以及液相自由能GL随温度上升而下降的斜率大于固相GS的斜率的理由。并结合图3-1及式（3-6）说明过冷度ΔT是影响凝固相变驱动力ΔG的决定因素。

答：(1)等压时物质自由能G随温度上升而下降的理由如下：

由麦克斯韦尔关系式：

dG??SdT?VdP （1）

??F???F??y)??dy ?dx??????x?y??y?x??G???G??dT???dP （2）

??T?P??P?T??G????V ?P??T并根据数学上的全微分关系：dF(x,得： dG????G????S,比较（1）式和（2）式得： ??T??P等压时dP =0 ，此时 dG??SdT????G??dT （3） ??T?P由于熵恒为正值，故物质自由能G随温度上升而下降。

(2)液相自由能GL随温度上升而下降的斜率大于固相GS的斜率的理由如下： 因为液态熵大于固态熵，即： SL ＞ SS 所以：

第三章 连接的构造与计算

1、下图中I32a牛腿用对接焊缝与柱连接。钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，用II级焊缝的检验质量标准。对接焊缝的抗压强度设计值

ffw 215N/mm2，抗剪强度设计值fvw 125N/mm2。已知：I32a的截面面积

A 67.12cm2；截面模量Wx 692.2cm3，腹板截面面积Aw 25.4cm2。试求连接

部位能承受的外力F的最大值（施焊时加引弧板）。

°

图 牛腿连接示意图

解：V 0.707T，N 0.707T

M 0.707 200T 141.4T(N mm)

(1)

0.707T1V

125N2mm2Aw25.4 10

.707

4.49 105(N)

2

125 25.4 10 T1

(或：

0.707T1V

125N2mm2Aw32 0.95 10

T1 5.37 105N) (2)

0.707T2141.4T2

215N

mm2AW

(

0.707141.45

)T2 215N2 T2 6.94 10(N) 23

mm67.12 10692.2 10

(3) 折算应力（在顶部中点亦可）

0.707T3141.4T3 160 26.5 0.000276 1 T3

23

16067.

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第三章习题

1. 按图3.1(b)所示铁道（两侧铁道均为单向行驶道）进行车厢调度，回答： ⑴ 如进站的车厢序列为123，则可能得到的出站车厢序列是什么？

⑵如进站的车厢序列为123456，能否得到435612和135426的出站序列，并说明原因。（即写出以“S”表示进栈、以“X”表示出栈的栈操作序列）。

2. 设队列中有A、B、C、D、E这5个元素，其中队首元素为A。如果对这个队列重复执行下

列4步操作：

（1） 输出队首元素；

（2） 把队首元素值插入到队尾； （3） 删除队首元素； （4） 再次删除队首元素。

直到队列成为空队列为止，得到输出序列： （1）

A、C、E、C、C （2） A、C、E

（3） A、C、E、C、C、C （4） A、C、E、C

3. 给出栈的两种存储结构形式名称，在这两种栈的存储结构中如何判别栈空与栈满？ 4.

3.4 解：

双线性变换法：

21?z?11?z?1?由于T=2，则：s?

T1?z?11?z?1H(z)?Ha(s)|11|??121?z1?zs?s?1?z?121?z?1s?s?1?1?11?z1?z()??11?z?11?z?1(1?z?1)2? ?12?1?1?12(1?z)?(1?z)(1?z)?(1?z)?1?1?2z?1?z?2?3?z?2脉冲响应不变法：

Ha(s)?1s2?s?1?j33j?331313s?(??j)s?(??j)2222

33?jj33H(z)??13131?e?(??j)T22?z?1?1?ej?(?j)T22z?1?j1?e33z333)?1(?1?j3)?11?e?(1?jz

3.7 解：

数字滤波器的截止频率为：

2?fc2??103wc?2?fcT???1

fs6.28318?103根据脉冲响应不变法，模拟滤波器的截止频率?c?2?fc?wc/T?三阶巴特沃斯滤波器的归一化系统函数为：Ha(s)?进行反归一化，令s?s/?c，则

11 T1 231?2s?2s?s?c31Ha(s)??3231?2s/?c?2(s/?c)?(s/?c)?c?2s?c2?2s2?c?s3?c?(?c/3)ej?/6