焊縫連接和螺栓連接

1、焊接連接 6.3.1 如圖所示連接，尺寸為mm，受靜載拉力P=l30kN，=l0mm，鋼材為Q235BF，E43焊條，手工焊無引弧形板，=160N/mm2。試驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度，并指出焊縫最危險(xiǎn)點(diǎn)的位置。如僅將P變?yōu)閴毫?，最不利點(diǎn)位置和應(yīng)力大小有無變化?習(xí)題6.3.1圖解：將外力P向焊縫截面的形心簡化，得：N=P=130kN 由N作用在焊縫中產(chǎn)生的平均應(yīng)力和M作用在焊縫中產(chǎn)生的最大應(yīng)力分別為：A點(diǎn)應(yīng)力最大，為兩者疊加，即：因?yàn)?，將最危險(xiǎn)點(diǎn)A點(diǎn)的應(yīng)力代入強(qiáng)度條件：得 即148.6N/mm21.22160N/mm2=195.2N/mm2，滿足強(qiáng)度要求。當(dāng)P變?yōu)閴毫r(shí)，為A點(diǎn)最不利，且應(yīng)力數(shù)值不變，僅僅改

2、變了方向 。6.3.2 圖示連接受集中靜力荷載P=100kN的作用。被連接構(gòu)件由Q235鋼材制成，焊條為E43型。已知焊腳尺寸=8mm，=160N/mm2，試驗(yàn)算連接焊縫的強(qiáng)度能否滿足要求。施焊時(shí)不用弓弧板。習(xí)題6.3.2圖解：將外力P向焊縫形心簡化，得 V=P=l00kN M=Pe=30000kNmm由V在焊縫中產(chǎn)生的剪應(yīng)力為：由M在焊縫中產(chǎn)生的正應(yīng)力為：代入強(qiáng)度條件：強(qiáng)度滿足要求。6.3.4驗(yàn)算圖示直角焊縫的強(qiáng)度。已知靜荷載F=120KN（設(shè)計(jì)值），角焊縫的焊角尺寸為鋼材為Q235BF鋼，手工焊，焊條為E43型，。解：將F移至焊縫形心，得：N=V=M=Ne=103.9 =代入： =141.

3、2160所以焊縫強(qiáng)度滿足要求6.3.9有一三面圍焊的角鋼連接，如圖，角鋼為214010，連接板厚度t=12mm,承受動(dòng)力荷載設(shè)計(jì)值N=1000KN。鋼材為Q235,手工電焊，焊條E43。焊角尺寸為8mm，。請確定焊縫長度。解：=1.0(單角鋼)=(單角鋼)=(單角鋼) 焊縫實(shí)際長度應(yīng)每端增加5mm，并取整數(shù)，故肢背焊縫長度為330mm，肢尖焊縫長度為110mm。螺栓連接 7.3.4有一牛腿用M22的精制螺栓與柱的翼緣相連，其構(gòu)造形式和尺寸如圖所示，鋼材為Q235，已知：F=400KN,，試驗(yàn)算該牛腿與柱翼緣的連接能否安全工（）解：F=400KN,每片連接板受F/2=200KN,將其移至螺栓群中

4、心，得：由V在每個(gè)螺栓中引起的剪力為：由T在最外角點(diǎn)螺栓產(chǎn)生的剪力：牛腿與柱翼緣的連接滿足要求。7.3.3圖示鋼構(gòu)架，其斜拉桿B端用角焊縫與節(jié)點(diǎn)板相連，焊縫強(qiáng)度滿足要求。A端采用M20（孔徑22mm）的摩擦型高強(qiáng)螺栓，把AB桿與節(jié)點(diǎn)板相連接，要求按與拉桿等強(qiáng)度原則配置螺栓，A端節(jié)點(diǎn)板尺寸不受限制。鋼拉桿采用290565，A=27.212=14.424，鋼材為Q235,，高強(qiáng)螺栓采用8.8級(jí)，抗滑移系數(shù)預(yù)拉力P=110KN。解：拉桿強(qiáng)度承載力能承受的高強(qiáng)螺栓數(shù)n：取，并按圖布置。7.3.2 兩鋼板截面為一18400，兩面用蓋板連接，鋼材Q235，承受軸心力設(shè)計(jì)值N=1181kN，采用M22普通C

5、級(jí)螺栓連接，按下圖連接。試驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)是否安全。，。7.3.2解：(1) 螺栓強(qiáng)度驗(yàn)算單個(gè)螺栓抗剪承載力設(shè)計(jì)值 單個(gè)螺栓承壓承載力設(shè)計(jì)值 故取。每側(cè)12個(gè)螺栓，承載力為 (2) 驗(yàn)算被連接鋼板的凈截面強(qiáng)度 7.3.5圖示支撐及其連接。支撐為單腳鋼截面積9.515，對x軸和x軸的回轉(zhuǎn)半徑分別為1.9與1.23.節(jié)點(diǎn)長度為3m。鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為215MPa。支撐兩端都通過2個(gè)M16的8.8級(jí)摩擦型高強(qiáng)螺栓和節(jié)點(diǎn)板相連，螺栓孔徑18，螺栓的預(yù)拉力值為70KN，抗滑移系數(shù)為0.35.點(diǎn)板角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為160MPa，施焊時(shí)未用引弧板。支撐承受的拉力設(shè)計(jì)值為35KN，校核高強(qiáng)螺栓和焊縫的強(qiáng)度。解：（1）驗(yàn)

6、算高強(qiáng)螺栓的強(qiáng)度8.8級(jí)，M16高強(qiáng)度螺栓，預(yù)拉力P=70KN, 抗滑移系數(shù)為高強(qiáng)螺栓僅受剪力V=35KN。每個(gè)高強(qiáng)螺栓的抗剪承載力：但此處為單面連接，承載力需乘0.85，即高強(qiáng)螺栓強(qiáng)度滿足要求。 （2）節(jié)點(diǎn)板與梁或柱的連接焊縫由于外力作用點(diǎn)在焊縫截面形心處則：節(jié)點(diǎn)板與梁或柱的連接焊縫強(qiáng)度滿足要求。7.3.6如圖所示的連接點(diǎn)，斜桿承受軸向拉力設(shè)計(jì)值N=250KN,鋼材采用Q235BF。焊接時(shí)采用E43型手工焊條。螺栓連接為M22C級(jí)普通螺栓，材料為Q235，當(dāng)偏心距時(shí)，如圖所示翼緣板與柱采用10個(gè)受拉普通螺栓，是否滿足要求？解：螺栓群受力作用到螺栓群上的力N可分解成拉力和剪力兩個(gè)部分。拉力 剪力 因?yàn)槁菟ㄈ簽閏級(jí)普通螺栓，所