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1、如下图梁与柱钢材为Q235B的连接中，M=100kN-m,V=600kN,梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成以下设计和验算：1剪力V由支托焊缝承受，焊条采用E43型，手工焊，求焊缝A的高度hf。2弯矩M由普通C级螺栓承受，螺栓直径24mm,验算螺栓是否满足要求。解：(1)验算受剪承载力：a.确定焊脚高度板件边缘的角焊缝：t20mm,hfmax20(12)18mm;普通角焊缝：tminmin(14,20)14mm,hfmax1.21416.8mm;那么hfmaxmin(16.8,20)16.8mm;tmaxmax(14,20)20mm,hfmin6mm;故取hf10mmb.he
2、0.7hf0.7107mm设承受静载，支托选用Q235B,那么查表得角焊缝强度设计值f：160N.mm2采用三面围焊且为绕角焊：对于程度焊缝，承受正应力，lw1b300mmN10.7hflw1fffw0.7103001.22160103410kN;对于竖向焊缝，承受剪应力，lw2250mmN21.25VN11.25600410340kN;ffw 160N/mm2,满足要f34097.143Nmm220.7hflw220.710250故焊缝A的高度hf10mm。(2)验算抗弯承载力y1y2600mm;y3y4500mm;y5y6300mm;y7y8200mm;y9y10100mm;NiV40kN
3、;Myi1001036002-二222Z2V2(600500300200100)查表得普通C级螺栓抗拉强度设计值ftb170N/mm2;公称直径为24mm的普通螺栓Ae353mm2NtbAeftb35317010360.1kNNiNtb故抗弯承载力满足要求。验算构造要求：dd(1-1.5)241.525.5mm,小C级螺栓0故满足构造要求3d0325.576.5100mm综合(2),(3)该螺栓满足要求。3.14试验算如下图拉力螺栓连接的强度。C级螺栓M20,所用钢材Q235B。假设改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈，其承载力有何差异？2VH150cos4515
4、0一106kN;解：2V106H106Nv26.5kN;Nt26.5kN;4444(1) 验算拉剪作用查表得普通C级螺栓ftb170N/mm2；fvb140N，mm2；Q235B钢fcb305N/mm2;公称直径为20mm的普通螺栓Ae245mm2。Nbvd2nvVAeftbfb1v202140103245417010341.65kN44.0kN2NvNbNv26.5NtNtbNb故，验算合格。(2)改用M20级的bvbtNvNb26.544.0tfcb26.5241.6520163058.8级高强度螺栓摩擦型连接,0.30,且单剪nf1。取标准孔k0.9knfP0.91.010.301250
5、.8PNtbNt未超过5%,0.8125100kN事室1.0533.75100故验算合格。设其承载力为F,NvNt1.00.876110397.6kN查表得预拉力P125kN,抗滑移系1.0。33.75kN_28Nv_NNvbNb2F833.75、2F810033.751L/C)=1.0,那么F142.7kN,承100载力下降。值。解：螺栓群轴心受剪，查表得公称直径为3.15如下图螺栓连接采用Q235B钢。C级螺栓直径d20mm,求此连接最大能承受的Fmax20mm的C级螺栓fvb140N/mm2(1)受剪承载力双剪nv2；N：d2nv2320 140 1088.0kN44(2) 承压承载力：
6、查表得Q235钢，C级螺栓fcb305N/mm2Nbdtfcb2020305103122kN;N3minN：,N；min88.0,12288.0kNHimvcN1NHinn88.0131144kN(3) 净截面强度计算取不利情况，对C级螺栓d0d11.5201.521.5mm；Q235钢极限抗拉强度九370N/mmT假设取薄板；假设取厚板板计算。An140An240An34060606060403d。20320321.52205110mm6026026060404d0202370421.5205680mm60260.260.2602405d020_2419521.5206230mm故取AnAn
7、15110mm2。30.7fu,N20.7fuAn0.737051101031323kNAn(4) 毛截面强度计算查表得Q235钢在t20mm时f205N/mm2N3f,N3Af320202051031312kNAN1N3N2,故取FmaxN11144kN。综上，此连接能承受的最大承载力为Fmax1144kN。3.16如上题中将C级螺栓改用M20d20mm的1级高强度螺栓。求此连接最大能承受的Fmax值。要求按摩擦型连接和承压型连接分别计算钢板外表仅用钢丝清理浮锈。解：1摩擦型连接：查表得预拉力P155kN,抗滑移系数0.30,且双剪nf2。取标准孔k1.0。Nb0.9knfP0.91.020
8、.3015583.7kNN1nVn83.7131088kN净截面强度：10.5n1N0.7fu,N20.7fuA10.550.7370511010310.51171kNnAnun133毛截面强度：N3Af32020205101312kNN1N2N3,故取FmaxN11088kN(3) 承压型连接：查表得fcb470N/mm2；f；310N/mm2；且双剪nv2；公称直径为20mm的普通螺栓Ae245mm2。设剪切面在螺纹处：NbnvAefvb2245310103151.9kNNbdtfcb2020470103188kNccNminminNb,Nbmin151.9,188151.9kNN1Nmi
9、nn151.9131975kN净截面强度：N30.7fu,N20.7fuAn0.737051101031323kN毛截面强度：N3Af320202051031312kNN3N2N1,故取FmaxN31312kN3.17试验算如下图钢梁的拼接。拼接采用高强度螺栓型连接。钢材为Q345钢，采用1级M20高强度螺栓，孔径为22mm,接触面喷砂后涂富锌漆。拼接处梁的内力为V650kN,M2500kNm翼缘拼接可按轴心力计算，轴心力取翼缘截面面积和翼缘内平均正应力的乘积，腹板拼接承受全部的剪力和按截面惯性矩比例分配给腹板的弯矩。解：查表得1级M20高强度螺栓预拉力P155kN,抗滑移系数0.40,且双剪
10、nf2。取标准孔k1.0。NminN：0.9knfP0.91.020.40155111.6kN131394I45013002162220130038.066109mm41212(1)翼缘板验算MyIA203.94 N, mm21468.368kN6130016、250010()228.0661093203.944501610n16;N1468.368nNmmin16111.61785.6kN净截面强度：查表得Q345钢fu470N.mm2,f310Nmm2取最外排螺栓:10.5161468.368103450-42216=221.8270.7fu=0.7470=329N,mm2毛截面强度:32
11、03.94f 310 N. mm2N1468.36810A45016故翼缘验算合格。(2)腹板验算剪扭组合:剪力偏心:60105mm;V 650kN弯矩分配:12h3-101213003 1.83 109mm4TwLmI1.83 1098.066 1092500 567.2kN m扭矩：TmaxVe Tw650 105103 567.20 635.45kN m设左边为Tmax所在的板,那么危险点为1、2 点。1 点：x1 40mm, y1 600mmy226402 410022002 3002 4002 5002 60023681600 mm2取1点：Nf6501325kN;N1TxN1Ty1
12、635.45 60012V3681600103.56kN;N1TyMtXi1TX12Xi2V636篇40 6.90kN;那么,NxN1Tx103.56kN;NyN1TyN1F 6.902531.90kN;Nx2Ny21103.56231.902108.36N：.111.6kN故腹板验算合格。3.18双角钢拉杆与柱的连接如图。拉力N550kN。钢材为Q235B钢。角钢与节点板、节点板与端板采用焊缝连接，焊条采用E43型焊条。端板与柱采用双排1级M20高强度螺栓连接。构件外表采用喷砂后涂无机富锌漆处理。试求：1角钢与节点板连接的焊缝长度；2节点板与端板的焊缝高度；3验算高强度螺栓连接分别按摩擦型和
13、承压型连接考虑解：1角钢长肢相并：K10.65;K20.35;双面焊，查表得ffw160Nmm21肢背：N1K1N0.65550178.75kN21肢尖：N2K2N0.3555096.25kN2焊脚高度hf6mm；lwmax60hf360mmlw1肢背：Niw0.7hf ff3178.75 100.7 6 160266 mm;肢尖:I1 lw1 2hfw2N20.7hf ffw266 2 6 278mm, l1 280mm396.25 100.7 6 160143.3mm;12 lw2 2hf2V H 550cos45389kN;普通角焊缝:tmin min(14,20) 14mm,hfmax 1.2 14 16.8mm;tmax max(14,20)20mm, hf min 6mm;HV2 0.7hflw; f 2 0.7hflwffw,设承受静载,1.22160. 1.2221
