钢结构连接习题及答案

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1、钢结构的连接习题及答案例3.1试验算图3-21所示钢板的对接焊缝的强度。钢板宽度为200mm，板厚为14mm，轴心拉力设计值为N=490kN，钢材为Q235，手工焊，焊条为E43型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。（a）（b）图3-21例题3-1（a）正缝；（b）斜缝解：焊缝计算长度焊缝正应力为不满足要求，改为斜对接焊缝。取焊缝斜度为1.5：1，相应的倾角,焊缝长度此时焊缝正应力为剪应力为斜焊缝满足要求。，这也说明当时，焊缝强度能够保证，可不必计算。例3.2计算图3-22所示T形截面牛腿与柱翼缘连接的对接

2、焊缝。牛腿翼缘板宽130mm，厚12mm，腹板高200mm，厚10mm。牛腿承受竖向荷载设计值V=100kN，力作用点到焊缝截面距离e=200mm。钢材为Q345，焊条E50型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。解：将力V移到焊缝形心，可知焊缝受剪力V=100kN，弯矩翼缘焊缝计算长度为腹板焊缝计算长度为18（a）（b）图3-22例题3-2（a）T形牛腿对接焊缝连接；（b）焊缝有效截面焊缝的有效截面如图3-22b所示，焊缝有效截面形心轴的位置焊缝有效截面惯性矩翼缘上边缘产生最大拉应力，其值为腹板下边缘压应力

3、最大，其值为为简化计算，认为剪力由腹板焊缝承受，并沿焊缝均匀分布腹板下边缘正应力和剪应力都存在，验算该点折算应力焊缝强度满足要求。例3.3图3-41是用双拼接盖板的角焊缝连接，钢板宽度为240mm，厚度为12mm，承受轴心力设计值N=600kN。钢材为Q235，采用E43型焊条。分别按（1）仅用侧面角焊缝；（2）采用三面围焊，确定盖板尺寸并设计此连接。图3-41例3-3附图18解:根据拼接盖板和主板承载力相等的原则，确定盖板截面尺寸。和主板相同，盖板采用Q235钢，两块盖板截面面积之和应等于或大于钢板截面面积。

4、因要在盖板两侧面施焊，取盖板宽度为190mm,则盖板厚度，取8mm，则每块盖板的截面积为。角焊缝的焊脚尺寸由盖板厚度确定。焊缝在盖板边缘施焊，盖板厚度8mm>6mm,盖板厚度<主板厚度，则，取=6mm，。由附表4查得直角角焊缝的强度设计值。（1）仅用侧面角焊缝连接一侧所需焊缝总计算长度为因为有上、下两块拼接盖板，共有4条侧面角焊缝，每条焊缝的实际长度为取。两块被拼接钢板留出10mm间隙，所需拼接盖板长度检查盖板宽度是否符合构造要求盖板厚度为8mm<12mm，宽度b=190mm,且，满足要求。（2）采用三面围焊采

5、用三面围焊可以减小两侧面角焊缝的长度，从而减小拼接盖板的尺寸。已知正面角焊缝的长度，两条正面角焊缝所能承受的内力为连接一侧所需焊缝总计算长度为连接一侧共有4条侧面角焊缝，每条焊缝的实际长度为，采用120mm。所需拼接盖板的长度为例3.4试设计图3-42所示某桁架腹杆与节点板的连接。腹杆为2L，节点板厚度为12mm，承受静荷载设计值N=640kN，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊。解：（1）采用两边侧面角焊缝按构造要求确定焊脚尺寸肢尖焊脚尺寸，采用。肢背焊脚尺寸，同肢尖一样采用。18图3-42例3-4附图肢

6、背、肢尖焊缝受力肢背、肢尖所需焊缝计算长度肢背、肢尖的实际焊缝长度，取270mm，取130mm（2）采用三面围焊取，求端焊缝承载力此时肢背、肢尖焊缝受力则肢背、肢尖所需焊缝计算长度为肢背、肢尖的实际焊缝长度，取200mm，取50mm例3.5图3-43所示为牛腿与钢柱的连接，承受偏心荷载设计值V=400kN，e=25cm，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊。试验算角焊缝的强度。解：偏心荷载使焊缝承受剪力V=400kN，弯矩。18设焊缝为周边围焊，转角处连续施焊，没有起落弧所引起的焊口缺陷，计算时忽略工字形翼缘

7、端部绕角部分焊缝。取，假定剪力仅由牛腿腹板焊缝承受。图3-43例3-5附图牛腿腹板上角焊缝的有效面积为全部焊缝对x轴的惯性矩为翼缘焊缝最外边缘的截面模量是翼缘和腹板连接处的截面模量是在弯矩作用下角焊缝最大应力在翼缘焊缝最外边缘，其数值为由剪力引起的剪应力在腹板焊缝上均匀分布，其值为在牛腿翼缘和腹板交界处，存在弯矩引起的正应力和剪力引起的剪应力，其正应力为此处焊缝应满足例3.6图3-44所示是一牛腿板与柱翼缘的连接，牛腿板厚12mm，柱翼缘板厚16mm，荷载设计值V=200kN，e=300mm，钢材为Q235钢，

8、E43型焊条，手工焊，试设计角焊缝连接。18图3-44例3-6附图解：设围焊焊脚尺寸，近似按板边搭接长度来计算角焊缝的有效截面。角焊缝有效截面形心位置角焊缝有效截面的极惯性矩扭矩为角焊缝有效截面上A点最危险，其应力为A点应力应满足取是合适的。例3.7设计图3-78所示的角钢拼接节点，采用C级普通螺栓连接。角钢为L100x8，材料为Q235钢，承受轴心拉力设计值N=250kN。采用同型号