钢结构第三章作业标准答案

3.13如图所示梁与柱（钢材为Q235B ）的连接中,M=100kN ·m,V=600kN,已知梁端板和柱翼缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算：

（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：max 20,20(12)18;f t mm h mm ==-=

普通角焊缝：min max min(14,20)14, 1.21416.8;f t mm h mm ===⨯=

则max min(16.8,20)16.8;f h mm ==

max min max(14,20)20,6;f t mm h mm ===

故取10f h mm =

b.0.70.7107e f h h mm ==⨯=

设承受静载，支托选用Q235B ，则查表得角焊缝强度设计值2

160w f f N mm = 采用三面围焊且为绕角焊：

对于水平焊缝，承受正应力，1300w l b mm == 3110.70.710300 1.2216010410;w f w f f N h l f kN β-==⨯⨯⨯⨯⨯=

对于竖向焊缝，承受剪应力，2250w l mm =

211.25 1.25600410340;N V N kN =-=⨯-=

3

22223401097.14316020.720.710250

w f f f w N N mm f N mm h l τ⨯===<=⨯⨯⨯⨯，满足要求。

故焊缝A 的高度10f h mm =。

(2)验算抗弯承载力

12345678910600;500;300;

200;100;

y y mm y y mm y y mm y y mm y y mm ========== 2311222222;1001060040;2(600500300200100)i

i i i

N M y y My N kN y =⨯⨯===⨯++++∑∑ 查表得普通C 级螺栓抗拉强度设计值2170b t f N mm =；公称直径为24mm 的普通螺

栓2353e A mm =

313531701060.1b b t e t b

t N A f kN

N N -=⋅=⨯⨯=≤

故抗弯承载力满足要求。

(3)验算构造要求：

C 级螺栓 00(1 1.5)24 1.525.53325.576.5100d d mm

d mm =+=+==⨯=<故满足构造要求

综合(2),(3)该螺栓满足要求。

3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。C 级螺栓M20，所用钢材Q235B 。若改用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），其承载力有何差别？

解：150cos 45150106;10610626.5;26.5;4444V H kN V H Nv kN Nt kN ==⨯======== （1） 验算拉剪作用

查表得普通C 级螺栓2170b t f N mm =； 2140b v f N mm =；Q235B 钢

2305b c f N mm =；公称直径为20mm 的普通螺栓2245e A mm =。