焊縫、螺栓例題

1、焊縫計(jì)算【例】試驗(yàn)算下圖所示鋼板的對(duì)接焊縫強(qiáng)度。圖中l(wèi)550mm,t22mm,軸心力的設(shè)計(jì)值為N=2300kN鋼材為Q235-BF,手工焊，焊條E43型，焊縫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)?！窘狻?由表11.1.1查得焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ftw 175N / mm2 ,直縫連接時(shí)計(jì)算長(zhǎng)度lw55010540mm。焊縫正應(yīng)力為:3NN230010AWlTt54022193.6N/mm2ftw截割斜度為:1,即。=56。，則焊縫長(zhǎng)度175N/mm2，不滿足要求。改用斜對(duì)接焊縫，取l5501010654mm,sinsin56故此時(shí)焊縫的正應(yīng)力為:Nsin3230010sin5665422132.48N/mm2ftw17

2、5N/mm2剪應(yīng)力為:Ncoslwt2300103cos5665422289.46N/mm2ftw175N/mm2【例】某8m跨度簡(jiǎn)支梁的截面和荷載設(shè)計(jì)值（含梁自重）如下圖所示。在距支座2.4m處有翼緣和腹板的拼接連接，試設(shè)計(jì)其拼接的對(duì)接焊縫。已知鋼材為Q235,采用E43型焊條，手工焊，三級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，施焊時(shí)采用引弧板。25口心圖14例11.1.2附圖【解】(1)距支座2.4m處的內(nèi)力jf-/2-150工24父a-2.4)/2-1008kN.m:kN(2)焊縫計(jì)算截面的幾何特征值7-(250/10323-240xlOOO3)/12-2833x104mm.-1.一一mm”：1mrm-3.032K

3、lU*+10xSOOX500/2-3.232x113mm(3)焊縫強(qiáng)度計(jì)算由表查得fvb=185N/mrm,fvm=125N/mn2。MIDOSxlC60sl=g-=173.5田陣-旬63/10N/mnm<ftw=185N/mm2,滿足。嗎24。支K工2。3臚-X'''=mrn<fvw=125N/mr2i,滿足。1,5x152=173.9N-N/mrn巾叼240rl0>x2.032X1065-168雇座23?8X10*5X102N/mm12、。涯2/目N1i'N/mm<=x185=mm,滿足?！纠吭谙聢D所示角鋼和節(jié)點(diǎn)板采用兩側(cè)面焊縫的連

4、接中,N=660kN（靜荷載設(shè)計(jì)值），角鋼為2L110X10,節(jié)點(diǎn)板厚度ti=12mm,鋼材為，焊條E43型，手工焊。試確定所需角焊縫的焊腳尺寸hf和焊縫長(zhǎng)度。圖18例11.1.3附圖【解】查附表1-3得角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fW160N/mm2。構(gòu)造要求:hfmin1.5tmax15.125.2mm,hfmaxt1289mm,角鋼肢尖和肢背都取hf=8mm焊縫受力：N1 K1N0.7 660 462kN, N2 K2N0.3 660 198kN所需焊縫長(zhǎng)度:l w1Ni462000w2W20.7hf1 f f20.7 8 160257 mmN22 0.7hf2 ff W1980002 0.7 8

5、 160110 mm因需增加2hf16mm長(zhǎng)的焊口，故肢背側(cè)焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度取為280mm肢尖側(cè)焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度取為130mni螺栓計(jì)算【例】?jī)山孛鏋?14X400mm的鋼板，采用雙蓋板和C級(jí)普通螺栓拼接，螺栓M20,鋼材Q235,承受軸心拉力設(shè)計(jì)值N=940kN，試設(shè)計(jì)此連接。【解】（1）確定連接蓋板截面4:1,圖24例11.1.4附圖采用雙蓋板拼接，截面尺寸選7X400mm與被連接鋼板截面面積相等，鋼材亦采用Q235(2)確定所需螺栓數(shù)目和螺栓排列布置。由表11.1.4 查得%*=140N/mm. . =305N/mn2 。aa叱aQ冗工2M.單個(gè)螺栓受剪承載力設(shè)計(jì)值：二'一n的人阿隊(duì)

6、卻上、幾/古TV/=120x14x305=.£5400K1單個(gè)螺栓承壓承載力設(shè)計(jì)值：一一N泮-j-11則連接-側(cè)所需螺栓數(shù)目為：*皿SMD°,取門(mén)=12。采用圖24所示的并列布置。連接蓋板尺寸采用27X400X490mm其螺栓的中距、邊距和端距均滿足表11.1.3的構(gòu)造要求。(3)驗(yàn)算連接板件的凈截面強(qiáng)度由表2.1.5查得了=215N/mrm,連接鋼板在截面I-I受力最大為N,連接蓋板則是截面出-出受力最大為N,但因兩者鋼材、截面均相同，故只驗(yàn)算連接鋼板。取螺栓孔徑do=22mm。.L.1-一：一2獨(dú)Um/-N/mrm>J=215N/mn2,滿足。作業(yè)1、如圖所示是用

7、雙層蓋板和角焊縫的對(duì)接連接，若鋼板采用一10X430,承受軸力W9X105N（靜載，設(shè)計(jì)值），鋼材Q235,采用手工焊，焊條E4311,試按a）用側(cè)面角焊縫連接；b）用三面圍焊連接。51 002002 51解蓋板橫截面按等強(qiáng)度原則確定，此蓋板橫截面為一 6X400的鋼材，總面積24300mm6011：側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度為4hef：9 1054 0.7 6 160335mm滿足 lw,min 8hf 8 648mm lw60hf 60 6 360mm 的條件。即蓋板橫截面積不應(yīng)小于被連接扳件的橫截面積.2A1為A1=2X6X400=4800mm>A=430X10=直角角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f

8、fw160N/mm2（查自附表）角焊縫的焊腳尺寸：較薄主體金屬扳的厚度t=6mm因此，hf,maxt6m；較厚主體金屬板白W度t=i0mm因此，hf,min1.511.5v104.7mm,取5mm所以，取角焊縫的焊腳尺寸hf6mm，滿足：hf,maxhfhf,mina）采用側(cè)面角焊縫時(shí)：因?yàn)閎=400mm>200mm（t=6mmr12mm因此加直徑d=15mm的電“釘4個(gè)，由于電焊釘施焊質(zhì)量不易保證，僅考慮它起構(gòu)造作用。側(cè)面角焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度為:llw102hf3351026333mm，取340mm如果被連板件間留出縫隙10mm則蓋板長(zhǎng)度為ll2l10234010690mmb）采用三面圍焊

9、時(shí)：正面角焊縫承擔(dān)的力N3為:N32helwfffw20.764001.221606.56105N55側(cè)面角焊的計(jì)算長(zhǎng)度為：l-一9_°6.561091mm4heffw40.76160滿足lw,min8hf8648mmlw60hf606360mm的條件。側(cè)面角焊縫的實(shí)際長(zhǎng)度為：llw591596mm,取100mm則蓋板長(zhǎng)度為li2l10210010210mmo2、圖示為角鋼拼接節(jié)點(diǎn)，采用C級(jí)普通螺栓連接。角鋼型號(hào)為L(zhǎng)75X5,軸心拉力為N=120KNf接角鋼采用與構(gòu)件相同的截面，材料采用Q235螺栓直徑d=20mm,孔徑d021.5mm,螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f：130N/mm2,承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcb305N/mm2,鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f215N/mm2。試設(shè)計(jì)該拼接節(jié)點(diǎn)。解：（1）計(jì)算螺栓數(shù)一個(gè)螺栓的抗剪承載力計(jì)算為：nVn/-d-fV1-2021304084N44一個(gè)螺栓的承壓承載力設(shè)計(jì)值為：nVdtfc205305bNV30