保定张耀春钢结构设计原理有哪些例题？（张耀春《钢结构设计原理》）

张耀春《钢结构设计原理》作为土木工程专业的重要教材，涵盖了大量典型例题，重点围绕钢结构的连接设计、受力分析与构造要求展开。以下是该书中几个具有代表性的例题详解：

保定

1. 对接焊缝连接设计（轴力拉力作用）

题目背景：设计一钢板对接连接，轴向拉力设计值 $N = 1500\,\text{kN}$N=1500kN，钢材为 Q345-A，焊条 E50 型，手工焊，焊缝质量等级三级，不采用引弧板。

解题要点：

• 三级焊缝抗拉强度设计值 $f_t^w = 265\,\text{N/mm}^2$ftw=265N/mm2。
• 若采用直焊缝且无引弧板，有效长度 $l_w = b - 2t = 500 - 2 \times 10 = 480\,\text{mm}$lw=b2t=5002×10=480mm。
• 计算应力：$$\sigma = \frac{N}{t \cdot l_w} = \frac{1500 \times 10^3}{10 \times 480} = 312.5\,\text{N/mm}^2 > f_t^w$$σ=tlwN=10×4801500×103=312.5N/mm2>ftw不满足要求。
• 解决方案：改用斜焊缝，按规范建议倾角 $\theta = 56^\circ$θ=56°，增加焊缝长度，使焊缝强度满足要求。

2. 加盖板角焊缝连接设计

保定题目背景：采用加盖板和角焊缝连接两块钢板，承受轴向拉力 $N = 1500\,\text{kN}$N=1500kN。

设计步骤：

• 选用 Q345-A 钢材，E50 焊条，手工焊。
• 设盖板宽度 $b = 460\,\text{mm}$b=460mm，为保证等强，两块盖板总截面积不小于原构件。
• 确定焊脚尺寸 $h_f$hf：
  • 最大限制：$h_{f,\max} = t - (1\sim2) = 10 - 1 = 9\,\text{mm}$hf,max=t(1～2)=101=9mm
  • 最小要求：$h_{f,\min} = 1.5\sqrt{t} = 1.5\sqrt{10} \approx 4.7\,\text{mm}$hf,min=1.5t=1.510≈4.7mm
  • 取 $h_f = 6\,\text{mm}$hf=6