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电子工业洁净厂房设计规范

2015 年 10 月 30 日 上午 9:11

习题 !” # 图 型,手工焊,焊缝质量!级。 

!” #$ 条件同习题 !” #,受静力荷载。试设计加盖板的对接连接。 

!” !$ 试 设 计 如 图 所 示 双 角 钢 和 节 点 板 间 的 角 焊 缝 连 接。钢 材 

$%!& ’ (,焊条 )*! 型,手工焊,轴心拉力设计值 ! + &,, -.( 静力荷载)。 

” 采用侧焊缝;采用三面围焊。 

!” %$ 有一支托角钢,两边用角焊缝与柱相连,如图所示,钢 材 为 

$!*& ’ /,焊条为 )&, 型,手工焊,试确定焊缝厚度(焊缝有绕角,焊缝长度可以不减去 %”0

)。

已知:外力设计值 ! + *,, -.。 

习题 !” ! 图 习题 !” * 图 

!” &$ 试设计如图所示牛腿与柱的角焊缝连接。钢材 $%!& ’ (,焊条 )*! 型,手工焊,外力设计值 ! + 12 -. 

(静力荷载),偏心 # + #%, 33。(注意 力对水平焊缝也有偏心) 

!” ’$ 如图所示梁与柱的连接中,钢材为 $%!& ’ (,弯矩设计值 $ + #,, -.·3,剪力设计值 % + 4,, -.,试完 

成下列设计和验算:

#)剪力 由支托焊缝承受,焊条采用 )*! 型,手工焊,求焊缝 的高度 “0

%)弯矩 由普通螺栓承受,螺栓直径 %* 33,验算螺栓是否满足要求。 

习题 !” & 图 习题 !” 4 图 

!” ($ 试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。级螺栓 6%,,所用钢材为 $%!& ’ (。若改用 6%, 的 2″ 2 级 

高强度螺栓摩擦型连接(摩擦面间仅用钢丝刷清除浮锈)情况会如何?

!” )$ 如图所示螺栓连接采用 $%!& ’ ( 级钢。级螺栓直径 ’ + %, 33,求此连接最大能承受的 (378

值。

+*) 9 9 

习题 !” # 图 习题 !” $ 图 

!” #$ 如习题 !” $ 中将 级螺栓改用 &’(! ) ’( **)的 +(” , 级高强螺栓。求此连接最大能承受的 “*-.

值。

要求分别按摩擦型连接和承压型连接分别计算(钢板表面仅用钢丝清理浮锈)。

/ / 题 &%#

第 章

受弯构件的计算原理

! “# $% 概述 

承受横向荷载和弯矩的构件叫受弯构件(!”#$%&’” (#()#&*),如果构件中的弯矩不均匀分布, 

那么构件中还存在剪力。结构中受弯构件一般称之为梁()#’(*),根据使用情况,它可能只在一 

个主平面内受弯,称为单向受弯构件,也可能在两个主平面内同时受弯,称为双向受弯构件。钢

结构受弯构件除要保证截面的抗弯强度、抗剪强度外还要保证构件的整体稳定性和受压翼缘板

件的局部稳定要求。对不利用腹板屈曲后强度的构件还要满足腹板局部稳定要求。这些属于构

件设计的第一极限状态问题,即承载力极限状态问题。此外受弯构件要有足够的刚度,保证构件

的变形不影响正常使用要求,这属于构件设计的第二极限状态问题,即正常使用极限状态问题。

本章主要介绍实腹式受弯构件的强度、刚度、整体稳定、局部稳定及腹板屈曲后强度的基本概念

和相关的计算方法。

! “# &% 受弯构件的强度和刚度 

在结构中受弯构件———梁的主要作用是承受楼板等构件传来的横向荷载,在框架结构中还 

承受水平力的作用。这些荷载或作用在受弯构件中产生弯矩和剪力,如果剪力没有作用在构件

截面的剪心上,构件除产生弯曲变形外还要产生扭矩。本节讲述弯矩、剪力作用下受弯构件截面

的强度和刚度(*+&#,-+. ’,/ *+0!!,#**)问题,关于扭转问题在 1 23 4 中介绍。 

“# &# $% 弯曲强度 

由材料力学知:在弹性阶段当构件截面作用着绕形心(5#,+&60/)主轴 轴的弯矩时,构件截 

面边缘最大正应力为:

! ” #!

$,!

23 73 8) 

式中,$,!

为截面对 轴的净截面模量。 

当 达到钢材屈服点%9 

时,构件截面处于弹性极限状态(图 23 73 8)),其上作用的弯矩为屈 

服弯矩(90#”/ (6(#,+#9 : $! %9

。随着 #! 

进一步增大,构件截面开始向内发展塑性,进入弹塑

性状态,此时应力状态如图 23 73 85 所示。如图 23 73 8/ 所示当整个构件截面完全进入塑性,截面

图 !” #” $% 各荷载阶段梁截面上的正应力分布 

达到最大抗弯承载力,称为塑性弯矩(&’()*+, -.-/0*!& 1 “& #2

,这时此截面形成塑性铰( &’()*+, 

3+04/),达到塑性极限状态。“& 

为截面对 轴的截面塑性模量。通常定义 !$& 1 !& !2 

为截面

的绕 轴的塑性系数。在钢梁设计中,如按截面形成塑性铰进行设计,虽然可节省钢材,但变形 

比较大,有时会影响正常使用。因此,《规范》规定可通过限制塑性发展区有限制的利用塑性,一

般限制图 !” #” $, 中的 在 & 5 6 & ! 之间,根据这一工作阶段定出塑性发展系数 !$

。表 !” #” $ 

给出了常用截面的塑性发展系数,如对于双轴对称工字形截面 !$ 1 $” 78,当绕 ’ 轴弯曲时 !’ 1 

$” #;对于箱形截面 !$ 1 !’ 1 $( 78。这时梁的抗弯强度应满足: 

!$

!$”0$

” #2 !9 ) # !” #” #) 

式中,!9 

为材料抗力分项系数,对 :#;8 钢取 $” 75<,对 :;!8:;=7:!#7 钢取 $” $$$。 

同理对双向受弯的梁,其强度应满足:

!$

!$”0$

* !’

!’”0’

” # !” #” ;) 

式中,!’

“0’

!’ 

分别为作用在截面上绕 ’ 轴的弯矩、绕 ’ 轴的净截面模量和相应的塑性发展 

系数。

对于需要计算疲劳的梁不宜考虑塑性的发展,这时在式(!” #” #)、(!” #” ;)中 !$

!’ 

取 $” 7。 

表 !” #” $% 截面塑性发展系数 !$

!’ 

项次 截式 !$ !’ 

$

#

$” 78

$” #

$” 78

% > !” #% 受弯构件的强度和刚度% $$$

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