鋼結(jié)構(gòu)連接習(xí)題及答案

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1、鋼結(jié)構(gòu)的連接習(xí)題及答案例3.1試驗算圖3-21所示鋼板的對接焊縫的強度。鋼板寬度為200mm，板厚為14mm，軸心拉力設(shè)計值為N=490kN，鋼材為Q235，手工焊，焊條為E43型，焊縫質(zhì)量標準為三級，施焊時不加引弧板。（a）（b）圖3-21例題3-1（a）正縫；（b）斜縫解：焊縫計算長度焊縫正應(yīng)力為不滿足要求，改為斜對接焊縫。取焊縫斜度為1.5：1，相應(yīng)的傾角,焊縫長度此時焊縫正應(yīng)力為剪應(yīng)力為斜焊縫滿足要求。，這也說明當時，焊縫強度能夠保證，可不必計算。例3.2計算圖3-22所示T形截面牛腿與柱翼緣連接的對接

2、焊縫。牛腿翼緣板寬130mm，厚12mm，腹板高200mm，厚10mm。牛腿承受豎向荷載設(shè)計值V=100kN，力作用點到焊縫截面距離e=200mm。鋼材為Q345，焊條E50型，焊縫質(zhì)量標準為三級，施焊時不加引弧板。解：將力V移到焊縫形心，可知焊縫受剪力V=100kN，彎矩翼緣焊縫計算長度為腹板焊縫計算長度為18（a）（b）圖3-22例題3-2（a）T形牛腿對接焊縫連接；（b）焊縫有效截面焊縫的有效截面如圖3-22b所示，焊縫有效截面形心軸的位置焊縫有效截面慣性矩翼緣上邊緣產(chǎn)生最大拉應(yīng)力，其值為腹板下邊緣壓應(yīng)力

3、最大，其值為為簡化計算，認為剪力由腹板焊縫承受，并沿焊縫均勻分布腹板下邊緣正應(yīng)力和剪應(yīng)力都存在，驗算該點折算應(yīng)力焊縫強度滿足要求。例3.3圖3-41是用雙拼接蓋板的角焊縫連接，鋼板寬度為240mm，厚度為12mm，承受軸心力設(shè)計值N=600kN。鋼材為Q235，采用E43型焊條。分別按（1）僅用側(cè)面角焊縫；（2）采用三面圍焊，確定蓋板尺寸并設(shè)計此連接。圖3-41例3-3附圖18解:根據(jù)拼接蓋板和主板承載力相等的原則，確定蓋板截面尺寸。和主板相同，蓋板采用Q235鋼，兩塊蓋板截面面積之和應(yīng)等于或大于鋼板截面面積。

4、因要在蓋板兩側(cè)面施焊，取蓋板寬度為190mm,則蓋板厚度，取8mm，則每塊蓋板的截面積為。角焊縫的焊腳尺寸由蓋板厚度確定。焊縫在蓋板邊緣施焊，蓋板厚度8mm>6mm,蓋板厚度<主板厚度，則，取=6mm，。由附表4查得直角角焊縫的強度設(shè)計值。（1）僅用側(cè)面角焊縫連接一側(cè)所需焊縫總計算長度為因為有上、下兩塊拼接蓋板，共有4條側(cè)面角焊縫，每條焊縫的實際長度為取。兩塊被拼接鋼板留出10mm間隙，所需拼接蓋板長度檢查蓋板寬度是否符合構(gòu)造要求蓋板厚度為8mm<12mm，寬度b=190mm,且，滿足要求。（2）采用三面圍焊采

5、用三面圍焊可以減小兩側(cè)面角焊縫的長度，從而減小拼接蓋板的尺寸。已知正面角焊縫的長度，兩條正面角焊縫所能承受的內(nèi)力為連接一側(cè)所需焊縫總計算長度為連接一側(cè)共有4條側(cè)面角焊縫，每條焊縫的實際長度為，采用120mm。所需拼接蓋板的長度為例3.4試設(shè)計圖3-42所示某桁架腹桿與節(jié)點板的連接。腹桿為2L，節(jié)點板厚度為12mm，承受靜荷載設(shè)計值N=640kN，鋼材為Q235，焊條為E43型，手工焊。解：（1）采用兩邊側(cè)面角焊縫按構(gòu)造要求確定焊腳尺寸肢尖焊腳尺寸，采用。肢背焊腳尺寸，同肢尖一樣采用。18圖3-42例3-4附圖肢

6、背、肢尖焊縫受力肢背、肢尖所需焊縫計算長度肢背、肢尖的實際焊縫長度，取270mm，取130mm（2）采用三面圍焊取，求端焊縫承載力此時肢背、肢尖焊縫受力則肢背、肢尖所需焊縫計算長度為肢背、肢尖的實際焊縫長度，取200mm，取50mm例3.5圖3-43所示為牛腿與鋼柱的連接，承受偏心荷載設(shè)計值V=400kN，e=25cm，鋼材為Q235，焊條為E43型，手工焊。試驗算角焊縫的強度。解：偏心荷載使焊縫承受剪力V=400kN，彎矩。18設(shè)焊縫為周邊圍焊，轉(zhuǎn)角處連續(xù)施焊，沒有起落弧所引起的焊口缺陷，計算時忽略工字形翼緣

7、端部繞角部分焊縫。取，假定剪力僅由牛腿腹板焊縫承受。圖3-43例3-5附圖牛腿腹板上角焊縫的有效面積為全部焊縫對x軸的慣性矩為翼緣焊縫最外邊緣的截面模量是翼緣和腹板連接處的截面模量是在彎矩作用下角焊縫最大應(yīng)力在翼緣焊縫最外邊緣，其數(shù)值為由剪力引起的剪應(yīng)力在腹板焊縫上均勻分布，其值為在牛腿翼緣和腹板交界處，存在彎矩引起的正應(yīng)力和剪力引起的剪應(yīng)力，其正應(yīng)力為此處焊縫應(yīng)滿足例3.6圖3-44所示是一牛腿板與柱翼緣的連接，牛腿板厚12mm，柱翼緣板厚16mm，荷載設(shè)計值V=200kN，e=300mm，鋼材為Q235鋼，

8、E43型焊條，手工焊，試設(shè)計角焊縫連接。18圖3-44例3-6附圖解：設(shè)圍焊焊腳尺寸，近似按板邊搭接長度來計算角焊縫的有效截面。角焊縫有效截面形心位置角焊縫有效截面的極慣性矩扭矩為角焊縫有效截面上A點最危險，其應(yīng)力為A點應(yīng)力應(yīng)滿足取是合適的。例3.7設(shè)計圖3-78所示的角鋼拼接節(jié)點，采用C級普通螺栓連接。角鋼為L100x8，材料為Q235鋼，承受軸心拉力設(shè)計值N=250kN。采用同型號