第四章钢结构的连接典型例题_钢结构

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第四章+钢结构的连接

三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；
3.焊缝质量等级及选用
《钢结构设计规范》（GB50017--2003）中，对焊缝质量等级的选用有如下规定：
(1) 需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向对接焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级。
(2) 在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。
➢ 对接焊缝可视作焊件的一部分，故其计算方法与构件强度计算相同。
1、轴心力作用下的对接焊缝计算 N
N
lw
N lwt
f
w t
或f
w c
(3 28)
t
式中：
N—轴心拉力或压力；
A
t—板件较小厚度；T形连接中为腹板厚度；
ftw、fcw —对接焊缝的抗拉和抗压强度设计值。
当不满足上式时，可采用斜对
接焊缝连接如图B。
max2 1
VSw
I3wt12
3 V
21.1l wft
w t
fVw
(3 30)
(3 31)
1.1—考虑最大折算应力只在局部出现的强度增大系数。
2012年3月8日星期四
§3.3 角焊缝的构造与计算
一、角焊缝的形式和受力分析 1、角焊缝的形式: 直角角焊缝、斜角角焊缝
（1）直角角焊缝
hf hf
§4.3 对接焊缝的构造与计算
一、对接焊缝的构造 1、对接焊缝的坡口形式: 对接焊缝的焊件常做坡口，坡口形式与板厚和施工条件有关。 (1)当:t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)时可不做坡 (2口)t=,采7用~2直0m边m缝时; ，宜采用单边V形和双边V形坡 (口3); t>20mm时，宜采用U形、K形、X形坡口。 t--焊件厚度

陈绍蕃钢结构第四章答案

第四章4. 1有哪些因素影响轴心受压杆件的稳定系数？答：①残余应力对稳定系数的影响；②构件的除弯曲对轴心受压构件稳定性的影响； ③构件初偏心对轴心轴心受压构件稳定性的影响； ④杆端约束对轴心受压构件稳定性的影响；4.3影响梁整体稳定性的因素有哪些？提高梁稳定性的措施有哪些？答：主要影响因素：①梁的侧向抗弯刚度y EI 、抗扭刚度t GI 和抗翘曲刚度w EI 愈大，梁越稳定； ②梁的跨度l 愈小，梁的整体稳定越好；③对工字形截面，当荷载作用在上翼缘是易失稳，作用在下翼缘是不易失稳； ④梁支撑对位移约束程度越大，越不易失稳；采取措施：①增大梁的侧向抗弯刚度，抗扭刚度和抗翘曲刚度； ②增加梁的侧向支撑点，以减小跨度；③放宽梁的受压上翼缘，或者使上翼缘与其他构件相互连接。

4.6简述压弯构件中等效弯矩系数mx β的意义。

答：在平面内稳定的计算中，等效弯矩系数mx β可以把各种荷载作用的弯矩分布形式转换为均匀守弯来看待。

4.10验算图示焊接工字形截面轴心受压构件的稳定性。

钢材为Q235钢，翼缘为火焰切割边，沿两个主轴平面的支撑条件及截面尺寸如图所示。

已知构件承受的轴心压力为N =1500kN 。

解：由支承条件可知0x 12m l =，0y 4m l =23364x 1150012850025012225012476.610mm 12122I +⎛⎫=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯=⨯ ⎪⎝⎭3364y 5001821225031.310mm 1212I =⨯+⨯⨯⨯=⨯2225012500810000mm A =⨯⨯+⨯=x 21.8cm i ===，y 5.6cm i ===0x x x 12005521.8l i λ===，0y y y 40071.45.6l i λ===，翼缘为火焰切割边的焊接工字钢对两个主轴均为b 类截面，故按y λ查表得=0.747ϕ整体稳定验算：3150010200.8MPa 215MPa 0.74710000N f A ϕ⨯==<=⨯，稳定性满足要求。

钢结构的连接ppt课件

第四第章三钢章结构连的连接接
2.对接焊缝的优缺点
优点：用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，利于承受动力荷载。缺点：需剖口，焊件长度要求精确。
3.对接焊缝的构造处理引弧板
垫板
垫板
图4.7 根部加垫板
垫板
图4.8 对接焊缝的引弧板
.
第四章第第三三钢章章结构连连的连接接接
1）为防止熔化金属流淌必要时可在坡口下加垫板。
缺点：质量波动大，要求焊工等级高，
劳动强度大，生产效率低。
.
焊条保护气体
焊钳
电弧
熔池
图4.2 手工电弧焊
导线
第四章第章钢结连构的接连接
A、焊条的表示方法：E后面加4个数字
E—焊条(Electrode) 第1、2位数字为熔敷金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4表示适用焊接位置、电流及药皮的类型。
.
第四第章三钢章结构连的连接接
4.3 全焊透对接焊缝的构造和计算
4.3.1 对接焊缝的构造
1. 对接焊缝的坡口形式
对接焊缝的焊件常需做成坡口，又叫坡口焊缝。坡口形式与焊件厚度有关。
图4.6 对接焊缝的坡口形式 a）直边缝：适合板厚t 10mm b）单边V形、c）双边V形：适合板厚t ＝10～20mm d）U形、e）K形、f）X形：适合板厚.t > 20mm
1）需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向对接焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级。平行于作用力方向的纵向对接焊缝应为二级。
2）在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。 3）重级工作制和起重量Ｑ≥50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘板之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的Ｔ形接头焊透的对接与角接组合焊缝，质量不应低于二级。 4）角焊缝质量等级一般为三级，但对直接承受动力荷载且需要验算疲劳和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。

第三版钢结构课后题答案第四章

4.1 验算由2∟63×5组成的水平放置的轴心拉杆的强度和长细比。

轴心拉力的设计值为270kN ，只承受静力作用，计算长度为3m 。

杆端有一排直径为20mm 的孔眼，用于螺栓承压型连接。

钢材为Q235钢。

如截面尺寸不够，应改用什麽角钢？计算时忽略连接偏心和杆件自重的影响。

解：拉杆2L63×5，查附表7.4单角钢毛面积为：6.14 cm 2故：22n cm 28.10228.1210205214.62A =-=⨯⨯⨯-⨯=-钢材Q235,2215mmN f =强度验算：22232156.2621028.1010270mm N f mm N A N n =>=⨯⨯==σ该拉杆强度不满足。

试改用2∟70×6单角钢毛面积为：8.16 cm 2故：221392240163262021016.82mm A n =-=⨯⨯-⨯⨯=强度验算：223215194139210270mm N f mm N A N n =<=⨯==σ强度满足要求。

静力作用只需验算竖向平面内的长细比，按一般建筑结构系杆考虑，容许长细比为400 (或按其他构件300、350)；由附表7.4cm i x 15.2=长细比验算：[]4005.13915.2300=<===λλx o i l长细比满足要求。

点评：1、实际设计应多方案，在满足要求的方案中选重量最轻的。

如果选用的规格是所有角钢规格中最轻的就是最优设计。

OK4.3 验算图示高强螺栓摩擦型连接的钢板净截面强度。

螺栓直径20mm ，孔径22mm ，钢材为Q235-A.F ，承受轴心拉力N=600kN (设计值)。

解：钢板厚度14mm ，拼接板厚度2×10mmQ235—A.F 查表得2mm N 215f =钢板最外列螺栓处：()224369243360142234080804014mm A n =-=⨯⨯-+++⨯=()n n 5.01N N 1-='==600(1-0.5×3/9)=500kN验算净截面强度：2232153.205243610500mm N f mm N A N n =<=⨯='=σ钢板净截面强度满足要求。

钢结构的连接——习题解答

计算B点折算应力 S 108 16 172 2.97 105 mm4 1
1
M h0 300 156 130 N / mm2 WW h 360
z 12 3 12 1302 3 91.82 205.4 N / mm 2 1.1 f t w 203.5 N / mm 2
16
σ
14
τ
B
172 300 16
14
V
16
14
（3）焊缝强度验算计算A点正应力 M
M 116 106 156 N / mm 2 f t w 185 N / mm 2 5 WW 7.43 10 150 4.55 105 mm 4 计算C点剪应力 S 108 16 172 150 14 2
ry x
x
V 200 x0 y
3.4 试设计双角钢与节点角焊缝连接。钢材Q235-B，焊条E43型，手工焊，轴心力设计值N=800kN。试验算焊缝的强度。（1）采用两面侧焊（2）采用三面围焊缝
t=10mm
N=800kN
2∟100× 8
t=10mm
N=800kN
2∟100× 8
t=10mm
N=800kN
108 163 14 3003 2 Iw 2 ( 108 16 172 ) 1.34 108 mm4 12 12
Iw 1.34 108 Ww =7.43 105 mm3 h/2 180
328 360
M
C
e=200mm F=580kN 140
108 A
16
端焊缝：Max 8hf , 40 lw
焊缝计算长度：lw
侧焊缝：Max 8hf , 40 lw 60hf

钢结构的连接_习题

钢结构的连接习题参考答案1．已知A3F钢板截面用对接直焊缝拼接，采用手工焊焊条E43型，用引弧板，按Ⅲ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：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，剪力，钢材为Q235B，焊条为E43型，半自动焊，Ⅲ级检验标准，试验算该焊缝的强度。

解：查附表1.2得：，。

截面的几何特性计算如下：惯性矩：翼缘面积矩：则翼缘顶最大正应力为：满足要求。

腹板高度中部最大剪应力：满足要求。

上翼缘和腹板交接处的正应力：上翼缘和腹板交接处的剪应力：折算应力：满足要求。

3．试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。

钢材Q235B，焊条E43型，手工焊，轴心拉力设计值(静力荷载)。

①采用侧焊缝；②采用三面围焊。

解：查附表1.2得：①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：肢背焊缝厚度取，需要：考虑焊口影响采用；肢尖焊缝厚度取，需要：考虑焊口影响采用。

②采用三面围焊缝假设焊缝厚度一律取，，每面肢背焊缝长度：，取每面肢尖焊缝长度，取4．如图所示焊接连接，采用三面围焊，承受的轴心拉力设计值。

钢材为Q235B，焊条为E43型，试验算此连接焊缝是否满足要求。

解：查附表1.2得：正面焊缝承受的力：则侧面焊缝承受的力为：则满足要求。

5．试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。

已知(设计值)，与焊缝之间的夹角，钢材为A3，手工焊、焊条E43型。

解：查附表1.2得：，满足要求。

6．试设计如图所示牛腿与柱的连接角焊缝①，②，③。

钢材为Q235B，焊条E43型，手工焊。

解：查附表1.2得：故翼缘焊缝多承受的水平力为设③号焊缝只承受剪力V，取故③号焊缝的强度为：满足要求。

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, 取故②号焊缝的强度为：满足要求。

7．试求如图所示连接的最大设计荷载。

钢结构第4章例题

缀条柱的分肢长细比：
1 l1 i1 0.7 max
max max 0 x， y
缀板柱的分肢长细比：
1 l01 i1 40且0.5max
max max 0 x， y
当max 50时, 取max 50
例题4.5 试设计一两端铰接的轴心受压格构式柱。
d、柱单肢的稳定性验算
lo1=2a=2×30.98＝61.96cm，
λmax=λox=41.2＜50, 取λmax=50 λ1=lo1/i1=61.96/2.11=29
＜0.7λmax=0.7×50＝35，单肢稳定性满足要求。
e、缀条与柱肢的连接焊缝计算采用两边侧面角焊缝连接，取hf=4mm.
1、按对实轴的整体稳定确定柱的截面(分肢截面)；
2、按等稳定条件确定两分肢间距a，即 λ0x=λy；双肢缀条柱：
0x

2 x

27
A A1
y
即： x
双肢缀板柱：

2 y
27
A A1
(4 61)
0 x 2x 12 y
即： x 2y 12
b、按柱对虚轴x的稳定性确定两个单肢间距
设缀条布置为单斜式。
试选用最小角钢 45×4作为柱的斜缀条，查角钢表知：A1x/2 =3.49cm2。
λx=√λy2-27A/A1x =√38.22-27×57.68/(3.49×2)=35.2
ix =lox/λx=600/35.2=17.1cm
由回转半径与截面宽度的近似关系，得
梁
填板
Ⅰ
Ⅱ
柱
柱顶板垫板加劲肋
15-20mm
（三）、柱头的计算

钢结构的连接习题及答案

钢结构的连接习题及答案例 3.1 试验算图3-21所示钢板的对接焊缝的强度。

钢板宽度为200mm ，板厚为14mm ，轴心拉力设计值为N=490kN ，钢材为Q235 ，手工焊，焊条为E43型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。

（a ）（b ）图3-21 例题3-1 （a ）正缝；（b ）斜缝解：焊缝计算长度 mm l w172142200=⨯-=焊缝正应力为223/185/5.2031417210490mm N f mm N w t =>=⨯⨯=σ不满足要求，改为斜对接焊缝。

取焊缝斜度为1.5：1，相应的倾角056=θ,焊缝长度mm l w 2.21314256sin 200'=⨯-=此时焊缝正应力为2203'/185/1.136142.21356sin 10490sin mm N f mm N tl N w f w =<=⨯⨯⨯==θσ剪应力为2203'/125/80.91142.21356cos 10490cos mm N f mm N tl N w v w =<=⨯⨯⨯==θτ 斜焊缝满足要求。

48.1560=tg ，这也说明当5.1≤θtg 时，焊缝强度能够保证，可不必计算。

例 3.2 计算图3-22所示T 形截面牛腿与柱翼缘连接的对接焊缝。

牛腿翼缘板宽130mm ，厚12mm ，腹板高200mm ，厚10mm 。

牛腿承受竖向荷载设计值V=100kN ，力作用点到焊缝截面距离e=200mm 。

钢材为Q345，焊条E50型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。

解：将力V 移到焊缝形心，可知焊缝受剪力V=100kN ，弯矩 m kN Ve M ⋅=⨯==202.0100翼缘焊缝计算长度为mm 106122130=⨯-腹板焊缝计算长度为mm 19010200=-（a ）（b ）图3-22 例题3-2（a ）T 形牛腿对接焊缝连接；（b ）焊缝有效截面焊缝的有效截面如图3-22b 所示，焊缝有效截面形心轴x x -的位置cm y 65.60.1192.16.107.100.1196.02.16.101=⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=cm y 55.1365.62.1192=-+=焊缝有效截面惯性矩4223134905.62.16.1005.411919121cm I x =⨯⨯+⨯⨯+⨯=翼缘上边缘产生最大拉应力，其值为22461/265/59.981013491065.61020mm N f mm N I My w t x t =<=⨯⨯⨯⨯==σ 腹板下边缘压应力最大，其值为22462/310/89.2001013491055.131020mm N f mm N I My w c x a =<=⨯⨯⨯⨯==σ 为简化计算，认为剪力由腹板焊缝承受，并沿焊缝均匀分布223/180/63.521019010100mm N f mm N A V w v w =<=⨯⨯==τ腹板下边缘正应力和剪应力都存在，验算该点折算应力222222/5.2912651.11.1/6.22063.5239.2003mmN f mm N w t a =⨯=<=⨯+=+=τσσ焊缝强度满足要求。

钢结构的连接(课后习题)

第 2 章钢结构的连接一、选择题1 直角角焊缝的强度计算公式 w c f l h N =t ≤ w f f 中，he 是角焊缝的——。

(A)厚度 (B)有效厚度 (C)名义厚度 (D)焊脚尺寸2 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时——。

(A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响。

(C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取 f b ＝1．22 3 等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为——。

(A)0．7 (B)0．75 (C)0．65 (D)0．354 直角角焊缝的有效厚度 c h ——。

(A)0．7 f h (B)4mm (C)1．2 f h (D)1．5 fh 5 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于——·(A)60 f h (B)40 f h (C)80 f h (D)120 fh 6 角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，————。

(A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等(B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝(C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝(D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用7 不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力 N 之间的夹角满足——。

(A) q tan £1．5 (B) q tan >l，5 (C)q ≥70º (D) q ＜70º8 产生焊接残余应力的主要因素之一是——·(A)钢材的塑性太低 (B)钢材的弹性模量太高(C)焊接时热量分布不均 (D)焊缝的厚度太小9 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用 Q345 时，焊条选用——。

(A)E55 (B)E50 (C)E43 (D)前三种均可10 焊缝连接计算方法分为两类，它们是——。

(A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝(C)对接焊缝和角焊缝 (D)连续焊缝和断续焊缝11 焊接结构的疲劳强度的大小与——关系不大。

钢结构的连接例题

仍认为安全。
[例4] 设计双盖板拼接的普通精制螺栓连接，被拼接的钢板为370×l4，钢材为Q235，承受作用在螺栓群形心上的弯矩M＝ 25kN· m，剪力V＝300kN、轴向拉力N＝300kN。螺栓M20，孔径 20.5mm。如图所示。
[解]M、V、N作用下螺栓群均受剪。计算单个螺栓抗剪承载力设计值:
钢管节点连接焊缝计算公式为：
式中：
N —— 支管的轴心力； hf ——角焊缝的焊脚尺寸，hf ≤2ts ； t、ts ——主管、支管壁厚；
——角焊缝的强度设计值； lw ——支管与主管相交线长度。
当 ds/d ≤0.65时：
当 ds/d >0.65时：
式中： d 、ds —— 主管、支管外径； ——支管轴线与主管轴线的夹角。支管与主管表面的相交线，是一条空间曲线，精确计算此空间曲线的长度很麻烦，不便于工程应用。上面式子可计算出相交线长度的近似值，而且偏于安全，完全满足工程要求。
式中：he ——角焊缝的有效厚度； lw ——角焊缝的计算长度，取实际长度减去10mm。
从图中可见，有效截面与焊脚边所在截面成45°，因而整理后可得：从上式可见，正面角焊缝承载力是侧面角焊缝的1.22倍，比试验得到的1.35～1.55倍要小。这是因为上述是通过偏于安全地修正的。考虑到正面角焊缝的塑性较差，故钢结构设计规范规定：直接承受动力荷载的结构中的直角角焊缝，不宜考虑正面角焊缝强度的提高，即公式中的系数1.22，改为1.0。
①连接焊缝受力很小或不受力，焊缝主要起连系作用，而且要求焊接结构外观齐平美观，这时就不必做成焊透的对接焊缝，可用不焊透的对接焊缝；②连接焊缝受力较大，采用焊透的对接焊缝，其强度又不能充分利用；而采用角焊缝时，焊脚又过大，这时宜采用坡口加强的角焊缝。不焊透的对接焊缝截面型式如图所示。由于未焊透，在连接处存在着缝隙，应力集中现象严重，可能使这里的焊缝脆断。不焊透的对接焊缝实际上与角焊缝的工作类似。《钢结构设计规范》（GBJ17－88）规定：不焊透的对接焊缝的强度按角焊缝强度公式计算，在垂直于焊缝长度方向的压力作用下，取；其他情况取。焊缝有效厚度 he 的取值为 V形坡口时，取he=s； U形、J形坡口，取he=s 时，取he=0.75s

钢结构稳定性例题

Iy
=
2 × tb3 12
=
2× 1 × 2× 503 12
=
41667cm4
ix =
Ix = A
145683 = 24.14cm 250
iy =
Iy = A
41667 = 12.91cm 250
4.2 轴心受压构件的整体稳定性
第4章单个构件的承载力-稳定性
二、截面验算：
1.强度：σ
=
N An
=
1
y
z0
一个斜缀条的长度为：l
=
l1
sin θ
=
41 sin 450
= 58cm
角钢的最小回转半径为：imin = 0.89cm
x
x
1
y
b
λ = l = 58 = 65.1
imin 0.89
4.2 轴心受压构件的整体稳定性
第4章单个构件的承载力-稳定性
λ = 65.1 属b类截面，查得ϕ＝0.78
I x = 2× 50× 2.2× 24.12 +1.6× 463 /12 = 140756cm4 I y = 2× 2.2× 503 /12 = 45833cm4
ix =
Ix = A
140756 = 21.9cm； 293.6
iy =
Iy = A
45833 = 12.5cm 293.6
4.2 轴心受压构件的整体稳定性
z0 = 2.49cm，I1 = 592cm4
Iy
=
2×
592 +
75×
46 2
−
2.49
2
=
64222cm4
iy =
Iy = A

钢结构各章习题

第三章习题1．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mm KN M ⋅=1122，剪力KN V 374=，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半自动焊，Ⅲ级检验标准，试验算该焊缝的强度。

2 试设计如图所示双角钢和节点板间的角焊缝连接。

钢材Q235B ，焊条E43型，手工焊，轴心拉力设计值KN N 500=(静力荷载)。

①采用侧焊缝；②采用三面围焊。

3．如图所示焊接连接，采用三面围焊，承受的轴心拉力设计值KN N 1000=。

钢材为Q235B ，焊条为E43型，试验算此连接焊缝是否满足要求。

4．试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。

已知KN N 390=(设计值)，与焊缝之间的夹角︒=θ60，钢材为A3，手工焊、焊条E43型。

5．试设计如图所示牛腿与柱的连接角焊缝①，②，③。

钢材为Q235B ，焊条E43型，手工焊。

6．试求如图所示连接的最大设计荷载。

钢材为Q235B ，焊条E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸mmh f 8=，cm e 301=。

7．如图所示两块钢板截面为40018⨯，钢材A3F ，承受轴心力设计值KN N 1180=，采用M22普通螺栓拼接,I 类螺孔，试设计此连接。

8．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KN V 240=。

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。

9、验算图示采用10.9级 M20摩擦型高强度螺栓连接的承载力。

已知，构件接触面喷砂处理，钢材Q235-BF，构件接触面抗滑移系数μ＝0.45，一个螺栓的预拉力设计值P＝155 kN。

第四章轴心受力构件1：一块－400×20的钢板用两块拼接板－400×12进行拼接。

螺栓孔径22mm，排列如图。

钢板轴心受拉，N＝1350KN（设计值）。

钢材为Q235钢，请问：(1) 钢板1－1截面的强度够否？(2) 是否还需要验算2－2截面的强度？假定N力在13个螺栓中平均分配，2－2截面应如何验算？(3) 拼接板的强度是否需要验算？2：一实腹式轴心受压柱，承受轴压力3500kN（设计值），计算长度l0x=10m，l=5m，截面为焊接组合工字型，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为Q235，0y容许长细比。

钢结构连接计算

例题2：如图所示为承受轴力的角钢构件的节点角焊缝连接。构件重心至角钢背的距离e1=38.2mm。钢材为Q235-B，手工焊，E43型焊条。构件承受由静力荷载产生的轴心拉力设计值N=1000kN。三面围焊。试设计此焊缝连接。
【解】：
一.角焊缝的焊脚尺寸hf 最大hf ≤t-(1~2)mm=10-2=8mm(角钢趾部与端部) 最小hf ≥1.5 tmax=1.5 16 =6mm 采用hf=8mm,满足上述要求。二.构件端部正面角焊缝所能承受的力
对1点求矩，有 M1 0 ，得
N2

N
e1 bΒιβλιοθήκη N3 2 1100 38.2 140

306 2
147.3kN
（或N2 N N1 N3 147.3kN）
所需角钢趾部侧面角焊缝的计算长度
lw2
N2 0.7hf
f
w f

147.3103 2 0.7 8160
三、受力最大处的应力
竖向力V1作用下，假设焊缝均匀受力:

V f

V1 Af
275103
41.4he 102
66.43 N/mm2 he
扭矩T1作用下，以点1和点4处焊缝受力最大，其应力分量为

T f

T1x1 Jf

18.48106 49.2 4913he 104

18.51 N/mm2 he
为R=550kN，连接角钢为2∟ 75×t1，长a=30cm。钢材为 Q235-B钢。手工焊，E43型焊条。求焊缝的焊脚尺寸hf和连接角钢厚度t1。
【解】一只连接角钢受力为R1 =R/2=275kN。为便于安装，梁端缩进连接角钢背面10mm如图a所示。连接角焊缝同时受剪和受扭。

钢结构设计原理钢结构的连接试卷(练习题库)(2023版)

钢结构设计原理钢结构的连接试卷(练习题库)1、 T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸，最小焊脚尺寸，式中（）。

2、单个普通螺栓的抗剪承载力由（）确定。

3、当沿受力方向的连接长度（孔径）时，螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低，以防止（）。

4、焊缝类型分为（）和（），施焊方法根据焊工与焊缝的相对位置分为（）、（）、（）、（），其中以（）施工位5、规范规定在静力荷载下，侧焊缝的计算长度不宜大于（）；动力荷载时，不宜大于（）。

6、焊接残余应力将（）构件的强度，（）构件的刚度，（）构件的稳定承载力。

7、如何区分脚焊缝是受弯还是受扭。

8、焊脚尺寸是否选用大的比小的好？9、在受剪连接开孔对构件截面的削弱影响时，为什么摩擦型高强度螺栓的较普通螺栓的小？10、钢结构连接设计应符合的原则是什么？11、钢结构的连接方法分哪几种？12、焊缝连接的优点是什么？13、焊缝连接的缺点是什么？14、螺栓连接可分为几类？15、螺栓连接的优点是什么？16、螺栓连接的缺点是什么？17、螺栓连接方式可分为几类？18、 C级螺栓连接的优缺点各是什么？19、为什么C级螺栓连接的受剪性能较差？20、 A、B级普通螺栓连接有何优缺点？一般用于何种受力连接？21、高强度螺栓分为几类？各有什么优缺点？22、铆钉连接的优缺点是什么？23、焊缝等级及检验24、焊接残余应力对结构有什么影响？三个方向？25、减小焊接残余应力和残余变形的方法26、焊缝布置应在焊工便于施焊位置，尽量避免仰焊27、减少焊接残余应力和变形的方法28、现代钢结构最主要最常用的连接方法是（）。

29、在下列四种施焊方位中，（）的施焊质量最难保证。

30、在下列四种施焊方位中，（）的施焊质量最易保证。

31、当Q235钢与Q345钢手工焊接时，宜选用（）型焊条。

32、角焊缝搭接接头的优点是（）。

33、在直接动荷载作用下，采用自动焊的结构（）。

34、在直接动荷载作用下，角焊缝采用平坦型或凹面型为了（）。

钢结构螺栓连接计算例题

f ——连接板钢材抗拉强度设计值
b ——截面宽
ni ——截面上的螺栓数
d0 ——螺孔直径
t ——板厚
1
2 +
+ e4 +
+
② 螺栓为错列排列 N
+
+
+
+
+
+
N
时的验算
+
6e1 +
+
+
+
+
+
+
+2
1 e2
+ e4 +
+
1
除对1-1截面（绿
2 +
+ e4 +
+
线）验算外，还应对 N
+
+
+
+
+
+
N
2-2截面（粉红）进
4
抗压： Ncb d tfcb 208305 48800N
Nb min
min
Nvb , Ncb
48.8kN
3、设计
21
需螺栓数：
n
N Nb
min
325 48.8
6.7个
N
螺栓数可以≥6.7即可，所以取7个螺栓布置如图所示。
N 21
净截面强度
在1-1断面： An (B n1d0 )t (360 2 21.5) 8 2536mm2 在2-2断面：An (280 4 802 502 5 21.5)8 3439mm2 所以，1-1断面起控制作用： N 325103 128.2N / mm2
++

钢结构的螺栓连接-附答案

钢结构练习四螺栓连接一、选择题（××不做要求）1．单个螺栓的承压承载力中，[N]= d∑t·f y，其中∑t为（ D ）。

A）a＋c＋e B）b＋dC）max{a+c+e，b+d}D）min{a+c+e，b+d}2．每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（ C ）。

A）1.0倍 B）0.5倍 C）0.8倍 D）0.7倍3．摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是（ D ）。

A）摩擦面处理不同 B）材料不同C）预拉力不同 D）设计计算不同4．承压型高强度螺栓可用于（ D ）。

A）直接承受动力荷载B）承受反复荷载作用的结构的连接C）冷弯薄壁型钢结构的连接D）承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接5．一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（ D ）。

A）螺杆的抗剪承载力 B）被连接构件（板）的承压承载力C）前两者中的较大值 D）A、B中的较小值6．摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时，（ C ）。

A）与摩擦面处理方法有关 B）与摩擦面的数量有关C）与螺栓直径有关 D）与螺栓性能等级无关7．图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，则该连接中螺栓的受剪面有（ C ）个。

A）1 B）2 C）3 D）不能确定8．图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为（ B ）mm。

A）10 B）20 C）30 D）409．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I ．螺栓剪断；Ⅱ．孔壁承压破坏；Ⅲ．板件端部剪坏；Ⅳ．板件拉断；Ⅴ．螺栓弯曲变形。

其中（ B ）种形式是通过计算来保证的。

A ）I 、Ⅱ、ⅢB ）I 、Ⅱ、ⅣC ）I 、Ⅱ、ⅤD ）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ10．摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力（ B ）。

A ）提高B ）降低C ）按普通螺栓计算D ）按承压型高强度螺栓计算11．高强度螺栓的抗拉承载力（ B ）。

钢结构—第四章课后答案

P108 4.1解：示意图要画焊缝承受的剪力V=F=270kN ；弯矩M=Fe=270´300=81kN.m I x =[0.8´(38-2´0.8)3]/12+[(15-2)´1´19.52]´2=13102cm 4= 腹板A e =0.8´(38-2´0.8)=29.12 cm2截面最大正应力s max =M/W= 81´106´200/13102´104=123.65 N/mm 2£f t w =185N/mm2剪力全部由腹板承担t =V/A w =270´103/2912£=92.72 N/mm2 =f v w =125N/mm 2 腹板边缘处”1”的应力s 1=(M/W)(190/200) =123.65(190/200)=210.19 =117.47 腹板边缘处的折算应力应满足2213 1.1w zs tf s s t =+£22117.47392.72=+´=198..97N/mm 2£1.1f t w =203.5N/mm 2 焊缝连接部位满足要求4.2解：(1) 角钢与节点板的连接焊缝“A ”承受轴力N=420kN 连接为不等边角钢长肢相连题意是两侧焊肢背分配的力N 1=0.65 ´420=273 kN 肢背分配的力N 2=0.35 ´420=147 kN h fmin =1.5(t max )1/2=1.5(10)1/2=4.74mm h fmax =1.2(t min )=1.2(6)=7.2mm 取h f =6mm 肢背需要的焊缝长度l w1=273´103/(2´0.7´6´160)+2´6=203.12+12=215.13mm 肢尖需要的焊缝长度l w2=147´103/(2´0.7´6´160)+2´6=109.38+12=121.38mm 端部绕角焊2h f 时，应加h f （书中未加）取肢背的焊缝长度l w1=220mm ；肢尖的焊缝长度l w2=125mm 。

钢结构螺栓连接计算例题

355
290
225
190
155
100
10.9
280
230
175
150
125
80
8.8
M30
M27
M24
M22
M20
M16
螺栓公称直径（mm）
螺栓的性能等级
一个高强螺栓设计预拉力P值（kN）
表3-10
4、高强度螺栓摩擦面抗滑移系数
连接板接触面之间摩擦力的大小与摩擦系数有关，称为抗滑移系数，与表面处理方式有关。
图示连接受偏拉及剪力作用，由于没有支托板，剪力由螺栓本身承担即要承担拉力，同时要承担剪力，即螺栓受剪和拉。
或
对于螺栓受拉剪同时作用的承载能力，按实验结果可用相关关系计算：
或者，螺栓的破坏是拉和剪共同作用下的破坏。另外螺栓的对孔壁的挤压破坏同时可能出现。
解：（1）承托承受全部剪力
先计算单个螺栓所能承受的拉力设计值。
查p276附表8和p249附表1-3：Ae=245mm2，ftb=170N/mm2
V
e
4×100
50
50
1
5
180
M
N1
N2
N3
N5
N4
y1
y2
y3
y4
这时，螺栓群只承受剪力所产生的弯矩 M=Ve=250×0.14=35kNm。这时应当按螺栓的抵抗弯矩绕最下边一排螺栓转动。设螺栓为M20,螺栓为5排2列，共10个。
在式中各个系数的含义：使螺栓中的拉应力接近于所用材料的屈服点（f0.2）,考虑材料不均匀系数0.9、超张拉系数0.9和剪应力（拧螺母时产生）引起的承载力降低系数1.2,按5kN的模数，予拉力计算列表

第四章钢结构的连接典型例题_钢结构