同济大学第八章(焊缝、螺栓连接)--钢结构习题参考解答(试题学习)

8.4 有一工字形钢梁，采用I50a （Q235钢），承受荷载如图8-83所示。F=125kN ，因长度不够而用对接坡口焊缝连接。焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量属Ⅱ级，对接焊缝抗拉强度设计值2205/w t f N mm =，抗剪强度设计值2120/w v f N mm =。验算此焊缝受力时是否安全。

图8-83 习题8.4

解：

依题意知焊缝截面特性：

A=119.25cm 2，Wx ＝1858.9cm 3,Ix=46472cm 4,Sx=1084.1cm 3,截面高度h=50cm ，截面宽度

b=158mm ，翼缘厚t=20mm ，腹板厚tw=12.0mm 。

假定忽略腹板与翼缘的圆角，计算得到翼缘与腹板交点处的面积矩S 1=20×158×（250－10）

=7.584×105mm 3。

对接焊缝受力：125V F kN ==；2250M F kN m =⨯=⋅

焊缝应力验算： 最大正应力：6223

25010134.5/205/1858.910w t x M N mm f N mm W σ⨯===<=⨯ 最大剪应力：33

224125101084.11024.3/120/464721012

w x v x w VS N mm f N mm I t τ⨯⨯⨯===<=⨯⨯ 折算应力：

22222201()3()123.74317.0127.2/205/w zs t x x w

h VS M N mm f N mm W h I t σ=⋅++⨯<= 故焊缝满足要求。

8.5 图8-84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2f 160/w f N mm =。T=350kN ，验算焊缝的受力。

图8-84 习题8.5 图8-84-1 焊缝截面计算简图 解：

（注：焊缝上下翼缘长度114mm 有些问题，应取2130210110l t

mm -=-⨯=，黄钜枝06年6月19日） 此注错误，应取消。罗烈08年10月28日 如图8-84-1，截面特性计算如下：

2(11425242882)0.75667.2f A h mm =⨯+⨯+⨯⨯=

228820.73225.6w f A h mm =⨯⨯=

32741288288[2882114(16)252()4]0.77.913101222

f f I h mm =⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯=⨯ 焊缝受力：

2247.5N kN = ；2247.5V kN =； 49.5M V e kN m =⋅=⋅ 应力验算：危险点为a 、b 两点，下面分别验算：

对a 点： 32247.51043.67/5667.2

N a N N mm A σ⨯=== 62749.510160100.09/7.91310

M a a f My N mm I σ⨯⨯===⨯ 2243.67100.09143.76/195.2/N M w a a f f N mm f N mm σσβ+=+=<= 对b 点：

32247.51076.73/3225.6

V b w V N mm A τ⨯=== 243.67/N N b a N mm σσ==

62749.51014490.16/7.91310

M b b f My N mm I σ⨯⨯===⨯