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文檔簡介

1、CBA1圖3.102 習題62001030010200F-12P102GT3-6:試驗算圖3.102中牛腿與柱連接的對接焊縫的強度。靜力荷載設計值F=180kN。鋼材用Q235-B,焊條E43型,手工焊,無引弧板,焊縫質量三級(假定剪力全部由腹板上的焊縫承受。ftw=185N/mm2 , fcw=215N/mm2, fvw=125N/mm2)解:一、分析:該連接為對接焊縫連接受偏心力F的作用,將F向焊縫群的形心簡化,則焊縫受V和M的作用。其中VF=180kN,MFe180×200=36×103kN.mm。按全截面受剪計算。危險截面在A點、1點和C點處。(注意:此時,B點只承

2、受壓應力,對接焊縫受壓可不計算。)1801029010有效截面M作用y1y2全截面受剪時僅腹板受剪時二、焊縫有效截面的幾何特征1.形心:12.慣性矩:3.面積矩:或者:三、強度驗算所以,連接滿足強度要求。P103GT3-8 如圖3.104所示中2L100×80×10(長肢相并)通過14mm厚的連接板和20mm厚的端板連接于柱的翼緣,鋼材Q235-B,焊條E43型,使用引弧板,所承受的靜力荷載設計值N=500kN。確定角鋼與連接板之間的焊腳尺寸。取d1=d2=170mm,確定連接板和端板之間的焊腳尺寸。改取d1=150mm,d2=190mm,驗算上面確定的焊腳尺寸是否滿足要求

3、?解:1.確定角鋼與連接板之間的焊腳尺寸1)分析:該連接為角鋼與節(jié)點板的連接受軸心力作用。采用兩面?zhèn)群?。圖3.10445°F=500kN(設計值)翼緣板t=20承托板連接板t=14豎向連接板t=202100×80×10d1d22)選hf(由構造) 3)求肢背焊縫、肢尖焊縫分擔的力4)確定焊縫的長度(由強度條件); 檢驗: 且lw1>b=100mm 且lw2>b=100mm那么,焊縫的實際長度(題設使用引弧板,但實際工程中無法用) 取l1=220mm,或者225mm 取l2=125mm,或者130mm.2.d1=d2=170mm時,確定連接板和端板間的焊

4、腳尺寸1)分析:該鏈接為角焊縫連接受斜向力的作用,2)由強度條件確定hf 注意:在以上的求解中,近似?。ù颂幇礋o引弧板考慮)。3)由構造要求確定hf由上述知:取hf=7mm。同時lw=340-2×7=326mm<60hf=60×7=420mm,所以選取hf=7mm滿足要求。3.當d1=150mm,d2=190mm時1)分析:該連接為角焊縫連接受偏心力作用,將力F向焊縫的形心O等效,則焊縫受N、V和M的共同作用。A144.93264.9150190eOVN450F=500kNAB其中:NV=Fcos45°500×0.707353.6kNM=Ne=35

5、3.6×20=7072kN.mm。最不利點為A點。lw=340-2×7=326mm<60hf=60×7=420mm,所以,焊縫全部長度有效。 2)強度驗算3.9<5%連接是安全的。F150121280A150200BCP103GT3-9如圖3.105所示牛腿與柱用角焊縫連接。鋼材為Q235,焊條E43型,手工焊。焊腳尺寸hf=8mm,偏心距e=150mm,試求此鏈接所能承受的荷載F的設計值。解:一、分析:該連接為角焊縫的T型連接,受偏心力F的作用。將F向焊縫、的形心等效,則、受V和M的共同作用。其中:V=F,M=Fe=150F. 最不利點在焊縫的C點二

6、、焊縫有效截面的幾何特征.形心1925.65.65.6yx134y212125.6y1VMff0 三、由強度條件確定F最不利點為C點N1M120082×61804.24.212焊縫的受力情況連接所能承受的最大偏心力設計值F=145.45kNP105F150751301003452010習題12 圖3.108aVNyOx GT3-12解:一、分析:該連接為普通螺栓受剪連接受偏心力作用,將偏心力F向栓群的形心等效,則栓群受剪力V和扭矩T的共同作用。其中:VF.cosa35×3/5=21kN,N=F.sina35×4/5=28kNTNe1Ve228(7575)21(13

7、050)7980(kN.mm)。1號螺栓為最不利受力螺栓。 二、一個螺栓的承載力設計值3412150751301002010yOVNxT三、強度驗算 V的作用: N的作用: T的作用:(a)45°F=500kN(設計值)翼緣板t=20連接板t=14豎向連接板t=202100×80×10d1d2所以,連接滿足要求。P105 GT315已知:鋼材Q235-B。8.8S級M22高強度螺栓摩擦型連接(板件接觸面噴砂后涂無機富鋅漆)。計算:(1)角鋼與連接板的螺栓連接。 (2)豎向連接板與柱的翼緣板的螺栓連接(d1=150mm,d2=190mm)。解:一、設計角鋼與連接板的

8、連接(一)、分析:該連接為角鋼與鋼板的高強度螺栓摩擦型受剪連接受軸心力作用。取d024mm。由P72表3.8知,100×80×10的角鋼上,螺栓只能單行排列(見圖b)。(二)、單個螺栓的承載力設計值4555(b)100(三)、求需要的螺栓的數(shù)目500kN(c)10055455×803205050(四、)布置螺栓(注意:螺栓的邊距、端距和中距及線距的要求)布置螺栓如圖(c)(五)、驗算1.螺栓承載力則:故螺栓滿足承載力要求。2.凈截面驗算(僅對角鋼計算,因為連接板的寬度尺寸未給)A0=17.2cm2(一個角鋼的橫截面積)An=2(A0-d0t)=2×(17

9、.22.4×1.0)=29.6cm2所以,連接滿足要求(a)yV翼緣板t=20豎向連接板t=20d1d2F=500kN連接板t=14N45°xe二、豎向連接板與柱的翼緣板的連接(M22,8.8S級)(考慮d1=150mm,d2=190mm)一、分析:該連接為摩擦型連接高強度螺栓受偏心力F作用,將力F向水平方向和豎直方向分解(如圖a)。則螺栓受N、V和M的共同作用,該連接為拉剪螺栓連接。其中:N=V=Fcos450=500×0.7071353.6kNM=Ne=353.6×207072kN.mm二、螺栓排列時的構造要求(取d024mm)2、邊距:lmax 4

10、d0=4×24=96mm 8t=8×20=160mmlmin 1.5d0=1.5×24=36mm1、中距l(xiāng)max 8d0=8×24=192mm 12t=12×20=240mmlmin 3d0=3×24=72mm3、端距:lmax 4d0=4×24=96mm 8t=8×20=160mmlmin 2d0=2×24=48mmy50506014506015012050 120190xo(b)3146三、布置螺栓初選6個8.8S級M22高強度螺栓,螺栓排列如圖(b)所示,最不利螺栓為1號和6號螺栓。四、一個螺栓的設

11、計承載力五、強度驗算y40804014506015012050 120190xO(c)8060所以,連接不滿足強度要求由計算結果知,當改用8個M22,8.8S級摩擦型高強度螺栓時,連接仍不能滿足要求。但題目給出的豎向尺寸每側只能布置4個螺栓。但橫向尺寸并未限制,所以每側可以考慮布置兩排6個螺栓,共12個螺栓(如圖c所示)。所以,這樣布置的螺栓滿足要求。圖3.1112005516F2050504×80P105GT3.16圖3.111的牛腿用2100×20由大角鋼截得)及M22、10.9S級摩擦型連接高強度螺栓和柱相連,偏心力設計值F=370kN,構件鋼材Q235B,接觸面噴砂

12、處理,試確定連接角鋼兩肢上的螺栓數(shù)目。(改)解:螺栓布置如圖一、分析:連于牛腿上的螺栓和連于翼緣上的螺栓受力不同。下面分別進行分析。 1.將F向連于牛腿上的栓群的形心等效,則該部分螺栓受剪力V和扭矩T的共同作用(為受剪螺栓連接受偏心力作用),其中:VF370kN,TFe1=370×(20055)53650(kN.mm) 2.將F向連于柱翼緣上的栓群的形心等效,則該部分螺栓受剪力V和彎矩M的共同作用(為拉剪螺栓連接),其中:VF370kN,MFe=370×20074000(kN.mm) 二、螺栓受力1.連于牛腿上的栓群:(最上和最下排螺栓受力最不利) e1eF2.連于柱翼緣上的栓群(最上排螺栓受力最不利) 三、單個螺栓的承載力設計值1. 連于牛腿上的螺栓

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