第三章钢结构的连接课后习题答案

第三章 钢结构的连接

试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图）。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，轴心力N=1000KN （设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。

解：（1）三面围焊 2160/w f f N mm = 123α= 213

α= 确定焊脚尺寸： ,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=， ,min min 1.5 1.512 5.2f h t mm ≥==， 8f h mm = 内力分配：

30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑

3221273.281000196.69232

N N N KN α=-

=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-= 焊缝长度计算：

11530.032960.720.78160w w f f N l mm h f ≥

==⋅⨯⨯⨯∑，

则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=⨯=，取310mm 。

22196.691100.720.78160w w f f

N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480w f l mm h mm '=+=≤=⨯=，取120mm 。

（2）两面侧焊

确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α==⨯=， 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算：

116673720.720.78160w w f f N l mm h f ≥

==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:

mm h mm l f w

48086060388283721=⨯=<=⨯+='，取390mm 。 223332480.720.76160w w f f

N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:

mm h mm l f w

48086060260262481=⨯=<=⨯+='，取260mm 。 试求图所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B ，焊条为E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸8f h mm =，130e cm =。

焊脚尺寸：8f h mm = 焊缝截面的形心：0205205 5.62245.6511.2 5.62205 5.6x mm ⨯⨯

⨯==⨯+⨯⨯ 则2 5.620545.6162.22

e mm =+-= （1）内力分析：V=F ， 12()(300162.2)462.2T F e e F F =⋅+=⨯+=

（2）焊缝截面参数计算：

32841 5.6511.22205 5.6(250 2.8) 2.091012

X I mm =⨯⨯+⨯⨯⨯+=⨯ 22742055.6511.245.62205 5.6(162.2) 1.41102

y I mm =⨯⨯+⨯⨯⨯-=⨯ 842.23110p x y I I I mm =+=⨯

2511.2 5.62205 5.65158.72e w h l mm =⨯+⨯⨯=∑

（3）应力计算

T 引起的应力：48462.2255.6 5.295102.23110P y

Tx T r F F I τ-⋅⨯==

=⨯⨯ 48462.2166.2 3.360102.23110

P x Ty T r F F I τ-⋅⨯===⨯⨯

V 引起的应力：41.938105158.72

Vy e w V F F h l τ-===⨯∑ （4

160≤

410160F -⇒≤

46.8510160F -⇒⨯≤

233577233.58F N KN ⇒≤=