第三章--连接的构造与计算习题及答案.doc

第三章 连接的构造与计算

1、下图中I32a牛腿用对接焊缝与柱连接。钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，用II级焊缝的检验质量标准。对接焊缝的抗压强度设计值，抗剪强度设计值。已知：I32a的截面面积；截面模量，腹板截面面积。试求连接部位能承受的外力F的最大值（施焊时加引弧板）。

图 牛腿连接示意图

解：，

(1)

(或：

(2)

(3) 折算应力（在顶部中点亦可）

得： （）
由T1、T2、T3中取最小值，得T＝426.1（KN）

2、有一支托角钢，两边用角焊缝与柱连接（如图）。，钢材为Q345钢，焊条为E50型，手工焊，。试确定焊缝厚度。

图 支托连接示意图

解：

，

，取.
3、如图所示的牛腿用角焊缝与柱连接。钢材为Q235钢，焊条用E43型，手工焊，角焊缝强度设计值。，验算焊缝的受力。

图 牛腿角焊缝示意图
解：
焊缝所受内力为：
，，
焊缝有效厚度：

上翼缘最外侧焊缝：

上翼缘与腹板交界处：

折算应力：

牛腿角焊缝满足要求。

4、计算如图所示的工字形截面焊接梁在距支座5m拼接处的角焊缝。钢材为Q345钢，焊条为E50型，，。
问：（1）腹板拼接处是否满足要求？
（2）确定翼缘
图 简支梁拼接示意图

解：，

设腹板受弯、剪，翼缘仅受弯。
1． 分配弯矩，按腹板刚度与整体刚度之比：
(1) 腹板：

(2) 翼缘：
2． 强度计算：
(1) 翼缘强度计算：
由
设
即，得：，取
(2) 腹板连接强度也可直接略去中间段竖焊缝，按下面方法计算：

由引起的：(两侧有板)

由V引起：
，满足强度要求。

5、验算如图所示桁架节点焊缝“A”是否满足要求，确定焊缝“B”、“C”的长度。已知焊缝A的角焊缝，焊缝B、C的角焊缝。钢材为Q235B钢。焊条用E43型，手工焊，。在不利组合下杆件力为，，，，。

图 桁架受力示意图
解：（1）焊缝A的受力：

（2）确定焊缝“B”、“C”的长度：
等边角钢双面焊。
焊缝B：肢背，
肢尖，
焊缝C：肢背，
肢尖，

6、下图所示为一梁柱连接，，。钢材为Q235C钢。剪力V由支托承受，焊条用E43型，角焊缝的强度设计值，端板厚14mm，支托厚20mm。
（1）求角焊缝“A”的。
（2）弯矩由螺栓承受，4.8级螺栓M24，验算螺栓强度。。

图 梁柱连接示意图
解：(1)
，取10mm
(2)

螺栓强度满足要求。

7、确定如图所示A级螺栓连接中的力F值。螺栓M20，，钢板采用Q235B，厚度为t=10mm，螺栓材料为45号钢（8.8级），，。

图 螺栓连接示意图
解：
(1) 抗剪：

(2) 承压：

(3) 净截面：（后线）
（前线）
（折线）
最终取

8、如图所示的螺栓连接采用45号钢，A级8.8级螺栓，直径，，。钢板为Q235钢，钢板厚度12mm，抗拉强度设计值。求此连接能承受的值。

图 螺栓连接示意图

解：(1) 抗剪：
(2) 承压：
(3) 净截面：
选用
若用M16替M20，则：

选用1163KN。
9、下图梁的拼接用高强度螺栓承压型连接，F=200kN，构造如下图所示，高强度螺栓的钢材为10.9级，梁的钢板用Q235B，螺栓M20，梁连接处的接触面采用喷砂处理，螺栓的强度设计值，。
（1）确定翼缘接头处螺栓数目和连接板尺寸；
（2）验算腹板拼接螺栓是否满足要求。

图 梁拼接示意图

解：，
腹板，翼缘
(1) 计算翼缘连接：
取M20， （查表）
i）摩擦型：
承压型：
（注：新规范取此值，但荷载性质同普通螺栓）

按， 取
单面连接：，
取M20，16个，布置情况如下图所示：

ii）净截面：

（注：按平列；按错列第一排）
(2) 抗剪（腹板）连接：
，

，满足。

10、下图所示为屋架与柱的连接节点。钢材为Q235B，焊条用E43型，手工焊。C级普通螺栓用Q235BF钢。已知：，。
（1）验算角焊缝A的强度，确定角焊缝B、C、D的最小长度，焊缝厚度。
（2）验算//////连接于钢柱的普通螺栓强度，假定螺栓不受剪力（即连接处竖向力由支托承受）。螺栓直径为24mm。

图 屋架节点示意图
解：(1) 验算承托两侧焊缝：
不满足。
用三面围焊，承托宽度为150mm。
，满足。
(2) 斜杆肢背焊缝验算，焊缝C（肢尖焊缝不必计算）

注：此处按构造焊缝厚度不得大于，略超出。
(3) 水平杆肢背，焊缝D

(4) 焊缝A：

(5) 螺栓验算：
先设拉力和M作用下螺栓全部受拉，绕螺栓群形心转动。

说明螺栓不是全部受拉，另行假设绕顶排螺栓转动：

查表得：

所以，满足强度要求。
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