鋼結(jié)構(gòu)焊縫連接附答案

鋼結(jié)構(gòu)練習(xí)二焊縫連接、選擇題（XX不做要求）1?焊縫連接計(jì)算方法分為兩類，它們是（C）。A）手工焊縫和自動焊縫B）仰焊縫和俯焊縫C）對接焊縫和角焊縫D）連續(xù)焊縫和斷續(xù)焊縫2?鋼結(jié)構(gòu)連接中所使用的焊條應(yīng)與被連接構(gòu)件的強(qiáng)度相匹配，通常在被連接構(gòu)件選用Q345時(shí)，焊條選用（B）。A）E55B）E50C）E43D）前三種均可3?產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力的主要因素之一是（C）。A）鋼材的塑性太低B）鋼材的彈性模量太高C）焊接時(shí)熱量分布不均D）焊縫的厚度太小XX4.不需要驗(yàn)算對接焊縫強(qiáng)度的條件是斜焊縫的軸線和外力N之間的夾角e滿足（B）。A）tane<1.5B）tan&>1.5C）e>70°D）e<70°5?角鋼和鋼板間側(cè)焊搭接連接，當(dāng)角鋼肢背與肢尖焊縫的焊腳尺寸和焊縫的長度都等同時(shí)，（C）。A）角鋼肢背的側(cè)焊縫與角鋼肢尖的側(cè)焊縫受力相等B）角鋼肢尖側(cè)焊縫受力大于角鋼肢背的側(cè)焊縫C）角鋼肢背的側(cè)焊縫受力大于角鋼肢尖的側(cè)焊縫D）由于角鋼肢背和肢尖的側(cè)焊縫受力不相等，因而連接受有彎矩的作用6?在動荷載作用下，側(cè)焊縫的計(jì)算長度不宜大于（B）。A）60舛B）40C）80hfD）120hf直角角焊縫的有效厚度he=（A）。A）0.7hfB）hfC）1.2hfD）1.5hf等肢角鋼與鋼板相連接時(shí)，肢背焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)為（A）。A）0.7B）0.75C）0.65D）0.35圖示的角焊縫在P的作用下，最危險(xiǎn)點(diǎn)是（B）。A）a、b點(diǎn)B）b、d點(diǎn)C）c、d點(diǎn)D）a、c點(diǎn)XX10?對于直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)，計(jì)算正面直角焊縫時(shí)（C）。B）要考慮焊縫剛度影響D）取為=1.22B）要考慮焊縫剛度影響D）取為=1.22C）鋼管結(jié)構(gòu)D）薄壁型鋼結(jié)構(gòu)C）與側(cè)面角焊縫的計(jì)算式相同斜角焊縫主要用于（C）。A）鋼板梁B）角鋼桁架fhlfhl中，he是角焊縫的中，he是角焊縫的（B）。A）厚度B）有效厚度C）名義厚度D）焊腳尺寸XX13?焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度的大小與（A）的關(guān)系不大。A）鋼材的種類B）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)B）連接的構(gòu)造細(xì)節(jié)D）殘余應(yīng)力大小XX14?在承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用（C）。A）角焊縫B）焊透的對接焊縫C）不焊透的對接焊縫D）斜對接焊縫XX15.未焊透的對接焊縫計(jì)算應(yīng)按（C）計(jì)算。A）對接焊縫B）角焊縫C）斷續(xù)焊縫D）斜焊縫16?承受靜力荷載的構(gòu)件，當(dāng)所用鋼材具有良好的塑性時(shí)，焊接殘余應(yīng)力并不影響構(gòu)件的（A）。A）靜力強(qiáng)度B）剛度C）穩(wěn)定承載力D）疲勞強(qiáng)度17?下圖所示為單角鋼（L80x5）接長連接，采用側(cè)面角焊縫（Q235鋼和E43型焊條，fwf=160N/mm2），焊腳尺寸hf=5mm。求連接承載力設(shè)計(jì)值（靜載）=（A）。Nt2隨.Nt2隨..jtiO1Jnx0.7h/wffw=2x0.7x5x(360-10)x1602x0.7x5x360x1604x0.7x5x(360-10)x1604x0.7x5x360x16018?如圖所示側(cè)面角焊縫的靜力承載力N=（A）N。B)0.7x6x410x4x160D)0.7x6x410x4x160A)0.7x6x(410-12)B)0.7x6x410x4x160D)0.7x6x410x4x160C)0.7x6x(410-12)x4x160D）計(jì)算。XX19?如圖所示屋架下弦節(jié)點(diǎn)荷載FD）計(jì)算。XX20?產(chǎn)生縱向焊接殘余應(yīng)力的主要原因是（B）。A）冷卻速度太快B）焊件各纖維能自由變形C）鋼材彈性模量太大，使構(gòu)件剛度很大D）施焊時(shí)焊件上出現(xiàn)冷塑和熱塑區(qū)XX21?在制作長焊件時(shí)，為了考慮焊接殘余變形的影響，其下料長度應(yīng)等于（B）。A）設(shè)計(jì)長度B）設(shè)計(jì)長度+縱向收縮余量C）設(shè)計(jì)長度+縱向收縮和橫向收縮余量D）設(shè)計(jì)長度十橫向收縮余量22?圖中的焊腳尺寸hf是根據(jù)（A）選定的。hf.=1.510=4.7mm,hf=1.2x6=7.2mm和h=6mmTOC\o"1-5"\h\zfminimaximaxh?=1.56=3.7mm,h=1.2x10=12mm和h=6mmfminimaximaxhf.=1.510=4.7mm,hf=1.2x6=7.2mm和hf=6-(1?2)mmiminimaximaxD)himin=1.510=4.7mm'himax=1.2x10=12mm和hfmax=6mm23.如圖所示兩塊鋼板用直角角焊縫連接，問最大的焊腳尺寸hfmax=（A）mm。A)8BA)8B)10C)12D)1424?圖中的兩塊鋼板間采用角焊縫，其焊腳尺寸可選用（B）mm。A)6B)8C)10D)12XX25.如圖所示梁截面形式、尺寸(Ix=2200xl04mm4)及荷載。鋼材為Q235BF,焊條采用E43型手工焊，梁翼緣和腹板間用角焊縫連接，hf=(B)mm。A)A)2.6B)6C)10D)8XX26?如圖所示格構(gòu)式軸壓柱柱頭，其加勁肋高h(yuǎn)e=380mm,厚te=16mm,鋼材為Q235BF,焊條為E43型，手工焊，已知靜態(tài)設(shè)計(jì)荷載N=995kN，方了安全承載，加勁肋與綴板連接的角焊縫最小焊腳尺寸仇鈿迪為(B)mm。A)6B)8C)10D)527?設(shè)有一截面尺寸為100x8的板件，在端部用兩條側(cè)面角焊縫焊在10mm厚的節(jié)點(diǎn)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(gòu)造要求，試選用下列何項(xiàng)數(shù)值？(B)A)40mmB)60mmC)80mmD)100mm28?鋼結(jié)構(gòu)在搭接連接中，搭接的長度不得小于焊件較小厚度的(B)。A)4倍，并不得小于20mmB)5倍，并不得小于25mmC)6倍，并不得小于30mmD)7倍，并不得小于35mm29?在滿足強(qiáng)度的條件下，圖示①號和②號焊縫合理的hf，應(yīng)分別是(D)。4mm，4mm6mm，8mm8mm，8mmD)6rnm，6mm二、填空題1?焊接的連接形式按構(gòu)件的相對位置可分為_對接一頂接_和一搭接「三種類型。2?焊接的連接形式按構(gòu)造可分為對接焊縫—和_角焊縫一兩種類型。3?焊縫按施焊位置分—橫焊___、立焊、—仰焊—和—俯焊___；其中—仰焊—的操作條件最差，焊縫質(zhì)量不易保證應(yīng)盡量避免。4?當(dāng)兩種不同強(qiáng)度的鋼材采用焊接連接時(shí)，宜用與強(qiáng)度―低_（高、低）的鋼材相適應(yīng)的焊條。5?承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫，除了分別計(jì)算正應(yīng)力和剪應(yīng)力外，在同時(shí)受有較大正應(yīng)力和剪應(yīng)力處，還應(yīng)按下式計(jì)算折算應(yīng)力：G=G2,3…2<??fw。eqtXX6.當(dāng)承受軸心力的板件用斜的對接焊縫對接，焊縫軸線方向與作用力方向間的夾角&符合—tg0<1.5—時(shí)，其強(qiáng)度可不計(jì)算。7?當(dāng)對接焊縫無法采用引弧板施焊時(shí)，每條焊縫的長度計(jì)算時(shí)應(yīng)減去—2t___。8當(dāng)焊件的寬度不同或厚度相差4mm以上時(shí)，在對接焊縫的拼接處，應(yīng)分別在焊件的寬度方向或厚度方向做成坡度不大于—_1：2.5___的斜角。XX9.在承受__動力___荷載的結(jié)構(gòu)中,垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對接焊縫。XX10.工字形或T形牛腿的對接焊縫連接中，一般假定剪力由_―腹板___的焊縫承受，剪應(yīng)力均布。XX11?承受動力荷載的角焊縫連接中，可采用一平坡_焊縫或.一深熔—焊縫。凡能通過一、二級檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的對接焊縫，其抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度與母材的抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度相等。選用焊條型號應(yīng)滿是焊縫金屬與主體金屬等強(qiáng)度的要求。Q235鋼應(yīng)選用E43型焊條,Q345鋼應(yīng)選用E55型焊條。XX14.當(dāng)對接焊縫的焊件厚度很?。╓IOmm）時(shí)，可采用__直邊坡口形式。XX15.鋼結(jié)構(gòu)在焊接過程中會產(chǎn)生焊接應(yīng)力，焊接應(yīng)力有縱向和橫向。其中縱向焊接應(yīng)力對剛度計(jì)算有影響。16.直角角焊縫可分為垂直于構(gòu)件受力方向的正面角焊縫和平行干構(gòu)件受力方向的側(cè)面角焊縫。前者較后者的強(qiáng)度_、塑性低。（高或低）XX17?在_構(gòu)件或_焊縫連接中，可采用斷續(xù)角焊縫。18?在鋼板對接時(shí)，采取分段施焊，厚焊縫則分層施焊，工字形對接焊接時(shí)采用對稱跳焊，上述措施的目的在于_較小焊接應(yīng)力和焊縫變形。19?在靜力或間接動力荷載作用下，正面角焊縫（端縫）的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)B=_1.22，但對直接承受動力f荷載的結(jié)構(gòu)，應(yīng)取B=10。fXX20?斜角角焊縫兩焊腳邊的夾角大干120?；蛐「?0。時(shí)，不宜用作受力焊縫（鋼管結(jié)構(gòu)除外）。21.角焊縫的焊腳尺寸h（（mm）不得小于1.5t，t為較厚焊件厚度（mm）。但對自動焊，最小焊腳尺寸可減小1mm—；

對T形連接的單面角焊縫，應(yīng)增加1mm。XX22?角焊縫的焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍（鋼管結(jié)構(gòu)除外），但板件（厚度為t）邊緣的角焊縫最大焊腳尺寸，尚應(yīng)符合下列要求：當(dāng)t<6mm時(shí)，hfmax=t；當(dāng)t>6mm時(shí)，hfmax=t-（1~2mm）。23.側(cè)面角焊縫或正面角焊縫的計(jì)算長度不得小于8hf和40mm。24?側(cè)面角焊縫的計(jì)算長度不宜大于60hf（承受靜力或間接動力荷載時(shí)）或40hf（承受動力荷載時(shí)）。25.在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度的5倍，并不得小于25mm。26?當(dāng)板件的端部僅有兩側(cè)面角焊縫連接時(shí)，每條側(cè)面焊縫長度不宜小于兩側(cè)面角焊縫之間的距離；同時(shí)兩側(cè)面角焊縫之間的距離不宜大于16t（當(dāng)t>12mm）或200mm（當(dāng)t<12mm），t為較薄焊件的厚度。XX27?單面連接的單角鋼按軸心受力計(jì)算它與節(jié)點(diǎn)板的角焊縫連接，角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)_0.85。TOC\o"1-5"\h\zXX28?施工條件較差的高空安裝焊縫，其焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.9。XX29?鋼板的拼接，當(dāng)采用對接焊縫時(shí)，縱橫兩方向的焊縫可采用T形交叉，其交叉點(diǎn)的間距不得小于200_mm。XX30?在直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中，角焊縫焊腳的比例：對正面角焊縫宜為1:1.5（長邊順內(nèi)力方向）；對側(cè)面角焊縫可為1:1。二、計(jì)算題1.如圖所示連接，尺寸為mm,受靜載拉力P=130kN,hf=l0mm,鋼材為Q235BF,E43焊條，手工焊無引弧形板，hfw=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Γ畈焕c(diǎn)位置和應(yīng)力大小有無變化？解：將P向焊縫截面形心簡化，得:N=P=130kN，M=P?解：將P向焊縫截面形心簡化，得:N=P=130kN，M=P?e=130x10=1300kN?mm。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:NQN€f2x0.7hlfw130x1032x0.7x10x(110—2x10)€103.17N/mm26MQM€f2x0.7h12fw6x1300x1032x0.7x10x(110—2x10)2€68.78N/mm2A點(diǎn)應(yīng)力最大，為兩者疊加，即:q=qn?qm€103.17?68.78=171.95N/mm2fAff因?yàn)門f=0,將最危險(xiǎn)A點(diǎn)的應(yīng)力代入強(qiáng)度條件:即：171.95N/mm2<1.22X160N/mm2=195.2N/mm2,滿足強(qiáng)度要求。當(dāng)P變?yōu)閴毫r(shí)，A點(diǎn)仍為最不利點(diǎn)，應(yīng)力數(shù)值不變，僅僅改變方向。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hf=8mm,ffw=160N/mm2，試驗(yàn)算連接焊縫的強(qiáng)度能否滿足要求。施焊時(shí)不用引弧板。解：將外力P向焊縫形心簡化，得:

V=P=100kN,M=P?e=30,00V=P=100kN,M=P?e=30,00kN?mm。由V在焊縫中產(chǎn)生的剪應(yīng)力為：VT€f2x0.7hlfw100x1032x0.7x8x(400—2x8)€31.44N/mm2。由M產(chǎn)生的正應(yīng)力為:_6Mf2x0.7h12fw6x30000x1032x0.7x8x(400-2x8)2_109.0N/mm2代入強(qiáng)度條件:/?￥f+T2<1.22丿//109.0)2<1.22丿+31.442_92.30N/mm2…fn_160N/mm2強(qiáng)度滿足要求。xx3?計(jì)算圖中焊縫①承載能力是否滿是要求。已知：F=120kN,hf=8mm,fw=160N/mm2。F為靜力荷載。解：將外力F移至焊縫的形心，得：N=P=120kN,M=P?e=120x50=6,000kN?mm。由N產(chǎn)生的應(yīng)力為：NN_/2xNN_/2x0.7hlfw_56.4N/mm22x0.7x8x(200—10)由M產(chǎn)生的應(yīng)力為：6M6x6000x103?m___89N/mm2f2x0.7h122x0.7x8x(200一10)2fw靜力荷載，防122，則:?N+?N+?M_fffAPf56.4+891.22_119.2N皿2…號_160N皿2解：將F移至焊縫形心，得到解：將F移至焊縫形心，得到:滿足要求。4.驗(yàn)算圖示直角角焊縫的強(qiáng)度。已知靜荷載F=120kN（設(shè)計(jì)值），角焊縫的焊角尺寸為hf=8mm,鋼材為Q235BF鋼，手工焊，焊條為E43型，fw=160N/mm2。3N=小x120=103.9kN21V=x120=60kN2M=P?e=103.9x35=3.64x103kN?mm。

GN€/2x0.7hlfw103.9x1032GN€/2x0.7hlfw103.9x1032x0.7x8x(150—2x8)—69.23N/mmVV€/2x0.7hlfw60x1032x0.7x8x(150一2x8)€40.0N/mm2MGM€f2x0.7h12fw6x3.64x103x1032x0.7x8x(150—2x8)2€108.60N/mm2/g￥f+?2€<1.22丿f(69.23+108.60)21.22+40.02€151.15N/mm2…fn=160N/mm25.如圖示角鋼兩邊用角焊縫與柱相連，鋼材用Q345B,焊條E50手工焊，靜力荷載設(shè)計(jì)值F=390kN,請確定焊腳尺寸(轉(zhuǎn)角處繞焊hf,可不計(jì)焊口對焊縫計(jì)算長度的影響)。fw=160N/mm2。解：(1)焊縫有效截面的幾何特性Aw=2X0-7h1lw=2X0-7hfX200=280hfmm22x0.7hx2002W€f€9.33x103hmm36f(2)確定焊接尺寸hf最危險(xiǎn)點(diǎn)在焊縫最上或最下面點(diǎn)F-e€390x103x30_1254W€9.33x103?h€hffVF390x1031393TOC\o"1-5"\h\zV€€€€fAA280hhwwff1254)1.22h丿f丿(1393)hf丿<fw€200N/mm2解得：hf>8.7mm,取hf=10mm。h€1.5t€1.5x206.7mmf,minmaxh€t，(1~2)mm=16一(1~2)=15?14mmf,max故取hf=10mm，即滿足強(qiáng)度要求，又滿足構(gòu)造要求。滿足要求。如圖所示用菱形蓋板拼接，試計(jì)算連接角焊縫所能承受的最大軸心靜力設(shè)計(jì)值N。鋼材用Q235AF,E43焊條手工焊，不用引弧板。fw=160N/mm2。解：a.正面焊縫：

N=,hlPfw=2€0.7€6xlOOxl.22xl60ewlff=16.4€105N側(cè)面焊縫：N=,hlfw=4€0.7€6€(100—5)€160ew2f=2.55€105N斜面焊縫：3002+1502=335mm1=1=1.04sin201—41<150)1一€233(335丿0N=乙hlPfw=4€0.7€6€335€1.04€160=9.36€105N3ew30f故總的承載力設(shè)計(jì)值為：N=N1+N2+N3=164+255+936=1355kNo請驗(yàn)算圖示牛腿與柱連接的對接焊縫的強(qiáng)度。靜力荷載設(shè)計(jì)值F=220kN。鋼材用Q235AF，焊條E43手工焊，無引弧板，焊縫質(zhì)量三級（假定剪力全部由腹板上的焊縫承受）oftw=185N/mm2,/w=215N/mm2,/w=125N/mm2。tincvtin(1)計(jì)算對接焊縫計(jì)算截面的幾何特性中和軸位置：(200-2€10)€10€5+(300-10)€10€160心y==100mm(200—2€10)€10+(300—10)€10y=310—100=210mm2焊縫截面幾何特性：I=1€10€(300—10)3+(300—10)€10€(160—100)2w12+］；€(200—2€1