钢结构复习题全部

例5.5.7 按构造要求计算焊脚的尺寸

要求：确定图5.5.7所示贴边焊的合理焊脚尺寸. 答案：根据《规范》第8.2.7条第一款、第二款的规定

1）在图5.5.7（a）中，

1.5tmax?1.58mm?4.2mm 取 hfmin?5mm 1.2tmin1.2?6mm?7.2mm 取 hfmax?7mm 因是贴边焊：hfmax?t?2mm?8?2mm?6mm 所以取hf?6mm合理。

2）在图5.5.7（b）中

1.5tmax?1.510mm?4.7mm 取 hfmin?5mm 1.2tmin1.2?5mm?6mm 取 hfmax?6mm 因是贴边焊且t?5mm?6mm取hfmax?5mm 所以取焊脚尺寸

hf?5mm合理。 例5.5.10角钢用角焊缝连接于钢柱上的焊缝计算 条件：如图5.5.10所示，角钢用角焊缝连于钢柱上。焊缝分布于角钢二侧。焊脚尺寸hf?10mm，钢材为Q345，焊条E50型，手工焊。

要求：确定焊缝所能承受的最大静力荷载直F。

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答案：将偏心力F向焊缝群形心简化，则焊缝同时承受弯矩

M?Fe?30FkN?mm和剪力V＝FkN，按最危险点A或B确定焊脚尺寸。因转角处有绕角焊缝2hf，故焊缝计算长度不考虑弧坑影响，lw＝200mm。 焊缝计算截面的几何参数：

Aw?2?0.7hflw?2?0.7?10?200?2800mm2 Ww?22?0.7hflw62?0.7?10?2002??93333mm

6应力分量：

3M30F?10?M??0.3214F f?Ww93333VF?103????0.3571F

Aw2800Vf ：0，3571F

由《规范》表3.4.1－3查得角焊缝强度设计值严ffw?200Nmm2。

?M0.3214F2f22()?(?V)?()?(0.3571F)2?ffw f?f1.22解得：F?450.7kN.

因此该连接所能承受的最大静力荷载设计值为450.7kN. 例5.5.15】 竖立钢板用角焊缝连接于钢柱上的焊缝计算（拉、剪） 条件：图5..5.16所示，一竖立钢板用有

钢柱上。已知焊缝承受的静态斜向力N=280N（设

计值），?＝60°，角焊缝的焊脚

??155mm，钢材尺寸hf＝8mm，lw为Q235－B，手工焊，焊条E43. 要求：验算直角角焊缝的强度 答案：查表得ftw?160Nmm2

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1）解法1

将N力分解力垂直于焊缝和平行于焊缝的分力，即

Nx?N?sin60??280?Ny?N?cos60??280?3?242.5kN 21?140kN 2Nx242.5?103?f???155N2 mm2helw2?0.7?8?(155?2?8)140?103 ?f???90Nmm22helw2?0.7?8?(155?2?8)焊缝同时承受?f和?f作用，可用《规范》式（7.1.3-3）验算

(Ny?f201552wN)?(?f)2?()?(90)2?156N2?ff?1602 mmmm?f1.22 2）解法2 已知?=60°

?f??11?sin132?11?sin202??1.15

N?2?0.7hflw?f?ffw?2?0.7?8?(155?2?8)?1.15?160?286451?286.4kN ＞280kN，满足要求 例5.5.17】 角钢和节点板连接计算（两边侧焊连接） 条件：如图5.5.19所示，角钢和节点板采用两面侧焊 焊缝连接，N＝667kN（静载设计值），角钢为2L100?10， 节点板厚度为10mm，钢材为Q235，焊条为E43型，手工 焊。

要求：试确定所需焊缝的厚度和施焊长度

答案：角焊缝的强度设计值

ffw?160N

mm2

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hf,min?1.510?5mm2

角钢肢尖处 hf,max?10?(1~2)?9~8mm 角钢肢背处 hf,max?1.2?10?12mm

角钢肢背、肢尖都取hf?8mm（角钢肢背和肢尖可采用相同的焊脚尺寸，也可使肢背的焊脚尺寸比肢尖的大2mm）。

N1?k1?N?0.7?667?466.9kN N2?k2?N?0.3?667?200.1kN 所需焊缝计算长度为

lw1?N12?0.7hfffw3466.9?10?(2?0.7?8?160)?261mm

lw2?N22?0.7hfffw?200.1?103(2?0.7?8?160)?112mm

侧面焊缝实际施焊长度为

l1?lw1?2hf?261?16?277，取280mm l2?lw2?2hf?112?16?128，取130mm

例5.5.18 角钢和节点板连接计算（三面围焊连接）

条件：图5.5.20所示角焊缝与连结板的三面围焊连接中，轴心力设计值N=800Kn(静力荷载)，角钢为2L110×70×10（长肢相连），连接板厚度为12mm，刚才Q235，焊条E43型，手工焊。

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要求：试确定所需焊脚尺寸和焊缝长度。 答案：设角钢肢背、肢尖及端部焊脚尺寸相同，取

hf?8mm?t?(1~2)mm?10?(1~2)mm?8~9mm; hf?1.2tmin?1.2?10?12mm;

hf?1.5tmax?1.512?5.2mm

由《规范》表3.4.1－3查的角焊缝强度设计值hwf＝160N／m。 端缝能承受的内里为：

N3?2?0.7hfb?fffw?2?0.7?8?110?1.22?160?240kN 肢背和肢尖分担的内力为：

N1?K1N?N3240?0.65?800??400kN 22N3240?0.35?800??160kN 22N2?K2N?肢背和肢尖焊缝需要的实际长度为：

N1400?103l1??hf??8?231mm 取235mm w2?0.7?8?1602?0.7hfffN2160?103l2??hf??8?97mm 取100mm

2?0.7?8?1602?0.7hfffw 例 5.5.24 两钢板拼接的螺栓连接 条件：两截面为

14?400的钢板，采

用双盖板和C级普通螺栓连接，螺栓M20，刚才Q235，承受轴心拉力设计值N=940Kn. 要求：试设计此链接。

答案：1）确定连接盖板截面。 采用双盖板拼接，截

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