第三章鋼結構的連接計算題答案

1、一、選擇題1.圖中 的焊腳尺寸hf 是根據 _a_選定的。2. 如圖 所示梁截面形式、尺寸（44鋼材為 Q235-B?F，焊條采用E43 型手工焊，I x=22000×10 mm) 及荷載。梁翼緣和腹板間用角焊縫連接，hf =_d_mm。2.661083.如圖 所示為單角鋼（ L80 × 5）接長連接，采用側面角焊縫（ Q235 鋼和E43型焊條，），焊腳尺寸hf =5mm。求連接承載力設計值（靜載）_d_。4.設有一截面尺寸為100×8的板件，在端部用兩條側面角焊縫焊在10mm 厚的節(jié)點板上，兩板件板面平行，焊腳尺寸為6mm。為滿足最小焊縫長度的構造要求，試選用

2、下列何項數值。d40mm60mm80mm100mm5.鋼結構連接中所使用的焊條應與被連接構件的強度相匹配，通常在被連接構件選用Q345 時，焊條選用_b_ 。E55E50E43前三種均可6. 產生焊接殘余應力的主要因素之一是_c_。鋼材的塑性太低鋼材的彈性模量太高焊接時熱量分布不均焊縫的厚度太小7. 產生縱向焊接殘余應力的主要原因是_d_。冷卻速度太快焊件各纖維能自由變形鋼材彈性模量太大，使構件剛度很大施焊時焊件上出現冷塑和熱塑區(qū)8. 角鋼和鋼板間用側焊縫搭接連接，當角鋼肢背與肢尖焊縫的焊腳尺寸和焊縫的長度都等同時，_c_。角鋼肢背的側焊縫與角鋼肢尖的側焊縫受力相等角鋼肢尖側焊縫受力大于角鋼肢

3、背的側焊縫角鋼肢背的側焊縫受力大于角鋼肢尖的側焊縫由于角鋼肢背和肢尖的側焊縫受力不相等，因而連接受有彎矩的作用9. 在動荷載作用下，側焊縫的計算長度不宜大于_b_。60h40h80h120h10. 圖示 的角焊縫在 P 的作用下，最危險點是 _b_。a、 b 點b、 d 點c、 d 點a、 c 點11.對于直接承受動力荷載的結構，計算正面直角焊縫時_c_。要考慮正面角焊縫強度的提高要考慮焊縫剛度影響與側面角焊縫的計算式相同取12.在制作長焊件時，為了考慮焊接殘余變形的影響，其下料長度等于_b_。設計長度設計長度縱向收縮余量設計長度縱向收縮和橫向收縮余量設計長度橫向收縮余量13.焊接結構的疲勞強

4、度的大小與_a_關系不大。鋼材的種類應力循環(huán)次數連接的構造細節(jié)殘余應力大小14. 焊接連接或焊接構件的疲勞性能與_b_有關。15. 未焊透的對接焊縫計算應按 _b_計算。對接焊縫角焊縫斷續(xù)焊縫斜焊縫二、計算題1驗算 圖示 直角角焊縫的強度。已知靜荷載F=120kN（設計值），角焊縫的焊角尺寸為hf =8 mm ，鋼材為 Q235BF 鋼，手工焊，焊條為E43 型，。1解：將 F 移至焊縫形心，得焊縫左邊點受力最為不利，由N 產生的和 M 產生的迭加。代入：焊縫強度滿足要求。2請驗算 圖示 牛腿與柱連接的對接焊縫的強度。靜力荷載設計值F=220kN。 鋼材用手工焊，無引弧板，焊縫質量三級（假定剪

5、力全部由腹板上的焊縫承受）。Q235A·F ，焊條E43,，。2解：（ 1）計算對接焊縫計算截面的幾何特性，中和軸位置焊縫截面幾何特性剪力只由腹板承擔，故只算腹板的截面積。（ 2）驗算焊縫強度經分析最危險點是最下面點，故只要驗算該點的焊縫強度。折算應力故折算應力強度不滿足要求，如此焊縫改成二級焊縫，則，就能滿足強度要求了。3兩鋼板截面為 18×400 ，兩面用蓋板連接，鋼材Q235 ，承受軸心力設計值N=1181kN ，采用 M22普通 C級螺栓連接， d0 = 23.5mm，按 圖示連接。試驗算節(jié)點是否安全。，。3 解：（ 1） 螺栓強度驗算單個螺栓抗剪承載力設計值單個螺

6、栓承壓承載力設計值故取。每側 12 個螺栓，承載力為（ 2）驗算被連接鋼板的凈截面強度4梁的連接構造 如圖 所示。連接承受的彎矩M =1000kN·m ，剪力 V =100kN 。鋼材 Q235 ，摩擦型高強度螺栓 10.9 級， M20，接觸面噴砂處理，。試驗算梁節(jié)點高強度螺栓連接的強度。提示：梁腹板分擔的彎矩按計算，剪力全部由腹板承受。4 解：（ 1） 連接一側最不利情況下的受力M由翼緣和腹板按剛度分配梁截面對于水平對稱軸的慣性矩腹板對于水平對稱軸的慣性矩腹板分擔的彎矩：翼緣分擔的彎矩：翼緣分擔的彎矩由螺栓群受軸向力來承擔：腹板螺栓群除分擔部分彎矩外，還承受全部剪力，而該剪力對腹

7、板連接螺栓群又有偏心，將剪力移到螺栓群形心，受力為：（ 2） 確定單個摩擦型高強度螺栓的承載力設計值翼緣螺栓：按圖中尺寸沿受力方向的連接長度故需將螺栓的承載力設計值乘以下列折減系數，即：腹板螺栓：因上、下排螺栓“1”的合力方向大致是水平的，沿受力方向的連接長度，故不需乘折減系數。（ 3） 螺栓強度驗算a. 翼緣板拼接螺栓：螺栓孔徑d0 取 21.5mm，翼緣板的凈截面面積為：翼緣板能承受的軸向力：毛截面：凈截面：摩擦型高強度螺栓能承受的軸向力：上述三項最小值為N=1473kN > 翼緣螺栓群受到的力788.5kN , 故翼緣板拼接螺栓滿足強度要求。b. 腹板拼接螺栓：腹板承受的內力V=1

8、00kNM =220.5kN ·m每個螺栓所承受的垂直剪力為：在彎矩的作用下，受力最大的螺栓承受的水平剪力為：（因y>3x，故略去）11所以腹板拼接螺栓群滿足強度要求。例 1： 圖示 一圍焊縫連接，已知，,，試驗算該連接是否安全。解： 將 F 移向焊縫形心O，三面圍焊縫受力：在計算焊縫的面積和其極慣性矩時，近似取l 1 和 l 2 為其計算長度，即既不考慮焊縫的實際長度稍大于 l 1 和 l 2 ，也不扣除水平焊縫的兩端缺陷10mm。焊縫截面面積：在 N 力作用下，焊縫各點受力均勻；在 T 作用下，水平焊縫右邊兩個端點產生的應力最大，但在右上端點其應力的水平分量與 N 力產生的同方向，因而該焊縫在外力 F 作用下，該點最危險。由 N 在水平焊縫右上端點產生的應力為：由扭矩 T 在該點產生的應力的水平分量為：由 T 在該點產生的應力的垂直分量為：代入強度條件：該連接安全。例 2：計算 圖示 角焊縫連接中的 h。