钢结构的连接习题参考答案1.已知A3F钢板截面500^X20™用对接直焊缝拼接,采用手工焊焊条E43型,用引弧板,按ID级焊缝质量检验,试求焊缝所能承受的最大轴心拉力设计值解:查附表1.2得:r=1湖命则钢板的最大承载力为:-2.焊接工字形截面梁,设一道拼接的对接焊缝,拼接处作用荷载设计值:弯矩M二1122期,砌,剪力,二374剧,钢材为Q235日焊条为E43型,半自动焊,ID级检验标准,试验算该焊缝的强度解:查附表1.2得:广二顷恤疽,弟]25N"截面的几何特性计算如下:惯性矩:=—x8x1000b+2x—x280x143+280x14x5072=268206x10+^412[12_翼缘面积矩:&=280x14x507=1987440部郡’则翼缘顶最大正应力为:MhH22x103x10282八*就2(5===0.215Nm撤<工=185NbnmA2268206x10-2'满足要求腹板高度中部最大剪应力:374xl03xfl987440+500x8x—丁=冬=」=52.07切矗撰
3.试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接钢材Q2350焊条E43型,手工焊,轴心拉力设计值N二500KN(静力荷载)①采用侧焊缝;②采用三面围焊解:查附表1.2得:控顼泌沥1①采用两边侧焊缝因采用等肢角钢,则肢背和肢尖所分担的内力分别为:耽二0.7N=0.7x500=350KN虬二弟心0.x500二150KN肢背焊缝厚度取如='牌梆,需要:;一M一须颈'fg盲"5;2x0.7x0.8x160x10'考虑焊口影响采用肢尖焊缝厚度取岫=6濒,".rfn.150x10}—1—*-7二]]]公2x0.7妫/;2x0.7x0.6xl60xl0a'考虑焊口影响采用妇=13湘②采用三面围焊缝假设焊缝厚度一律取外=2xL22k0叫很;=2x122x0.7x6x90x160=148^M二ojy-至二350-空二276跑M二0.3N-色=50-竺二76KN22,22每面肢背焊缝长度:?M276x10’I—:==2Q54c梆2x0f2x0.7x0.6x160x10'取2饥每面肢尖焊缝长度=—=g4.如图所示焊接连接,采用三面围焊,承受的轴心拉力设计值NTOOOK矿钢材为Q235日焊条为E43型,试验算此连接焊缝是否满足要求。
2x0-7M/2x0.7x0.6x160x10,取皿推解:查附表1.2得项二160叫孑正面焊缝承受的力:M二机=2x0.7x8x200x1.22x160x10^=437倒则侧面焊缝承受的力为:'-'563x10’4x0.7x8x220
设水平力H由①号焊缝和②号焊缝共同承担,设②号焊缝长度为150mm,取妫=6吹故②号焊缝的强度为:57,09x10uo?=—=Lr=23.60N";=160f姒相2x0.7x6x(150x2-12)7满足要求7.试求如图所示连接的最大设计荷载钢材为Q235日焊条E43型,手工焊,角焊缝焊脚尺"广跚勺旷3蝴解:查附表1.2得:160祁展在偏心力F作用下,牛腿和柱搭接连接角围焊缝承受剪力V=F和扭矩T=Fe的共同作用4.=2x0^2}^=2x0.7x0.8x(50+2x20.5-1)=100.=100,8xl02^围焊缝有效截面形心o距竖焊缝距离:202x0.7x0,8x20x—勺为x=-岛、-444cm0.7x0.8x^2x20+50)50.4*17+1两个围焊缝截面对形心的极惯性矩y:0.7x0.8x50Jc+2x2x1220x(0.7x0,叩pmQ00,7x0.3x20—1212(5039668c郴空W+o;7xO*2火|_12*血*x0.8)+o.7*o.gx5x仙疽-444卜二2848cw12Z=A+/=39668+2848=4251W围焊缝最大应力点A处各应力分量:Tw=—=—=0.000099F°A,100.3xl02F(20,5+30-444)x^x10’=0.00027尸42516x10*gF(2Q5+30-4.44)x(20-444)x1俨L42516x10*F=;=U.UUU1ir』。
1勺、°.2泌=160S0,00035^=160^^则得^=458989^=458.989^8.如图所示两块钢板截面为18x400,钢材A3F,承受轴心力设计值采用M22普通螺栓拼接,1类螺孔,试设计此连接解:查附表1.3得:螺栓代二17NW,若二400查附表1.1得:J二2O5R/M每个螺栓抗剪和承压承载力设计值分别为:xl70xl=1293OT10=2.2xL8x400x—=158.4Zy10取网』=129,3"N1180…n—,a■=—==9*1故W_丽1二妇取10个拼接板每侧采用10个螺栓,排列如图所示1知1却]an画啊1]囤ISQ闵I验算钢板净截面强度:1"10'400xl8-4x22x18=210N/枷护二2O57V>必但应力在5泌围内,认为满足要求9.如图所示的普通螺栓连接,材料为Q235钢,采用螺栓直径20mm承受的荷载设计值S40KV试按下列条件验算此连接是否安全:1)假定支托不承受剪力;2)假定支托承受剪力解:查附表1.3得:螺栓E140NW,如二曲",加305朴痴1)假定支托只起安装作用,不承受剪力,螺栓同时承受拉力和剪力设螺栓群绕最下一排螺栓旋转查表得M2螺栓=2448c牌。
每个螺栓的抗剪和承压的承载力设计值分别为:M〕二侦二=2.0x1.8x305x1=109.8^27102448xl70xl=4L62ry10弯矩作用下螺栓所受的最大拉力:司=务=2><仲+20剪力作用下每个螺栓所受的平均剪力:240x0.11x10^30=^<=4U2KN二1092KN剪力和拉力共同作用下:虬3028.2941.62=0.963<1可靠2)假定剪力由支托承担,螺栓只承受弯矩作用。