港闸钢结构张耀春 课后答案

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张耀春《钢结构设计原理》课后习题答案（部分示例）

‌注‌：以下答案基于教材常见习题类型整理，具体题目请以教材页码为准。

1. ‌连接设计类习题‌

‌题目示例‌：

港闸

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。

港闸

‌解答要点‌：

• ‌直缝设计‌：
  不采用引弧板时，焊缝长度计算不满足强度要求（需改用斜缝或引弧板）。
• ‌斜缝设计‌：
  取θ=56°，斜缝长度计算如下：
  • 斜缝长度：$l_w = \frac{b}{\sinθ} + 2t = \frac{500}{0.829} + 20 ≈ 583mm$lw​=sinθb​+2t=0.829500​+20≈583mm
  • 验算应力：
    • 正应力：$σ_t = \frac{N \sinθ}{l_w t} = \frac{1500×10^3 × 0.829}{583×10} ≈ 213N/mm² ≤ f_{tw} = 265N/mm²$σt​=lw​tNsinθ​=583×101500×103×0.829​≈213N/mm2≤ftw​=265N/mm2
    • 剪应力：$τ_v = \frac{N \cosθ}{l_w t} = \frac{1500×10^3 × 0.559}{583×10} ≈ 144N/mm² ≤ f_{vw} = 180N/mm²$τv​=lw​tNcosθ​=583×101500×103×0.559​≈144N/mm2≤fvw​=180N/mm2
      ‌结论‌：斜缝设计满足要求。

2. ‌加盖板对接连接设计‌

‌题目示例‌：

港闸

港闸条件同习题3.8，受静力荷载，试设计加盖板的对接连接。

港闸‌解答要点‌：

港闸

• ‌盖板尺寸‌：
  • 盖板宽b=460mm，厚度t₂=6mm（满足截面面积要求）。
• ‌焊缝设计‌：
  • 焊脚尺寸hf=6mm（满足构造要求）。
  • 三面围焊设计：
    • 正面角焊缝承担拉力：$N_3 = 2 × 0.7h_f b × f_{fw} = 942816N$N3​=2×0.7hf​b×ffw​=942816N
    • 侧面角焊缝承担剩余拉力：$N_1 = N - N_3 = 557184N$N1​=N−N3​

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