例1 试验算图1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。P38
（a） （b）
图1例题1
（a）正缝；（b）斜缝
解：焊缝计算长度 mmlw172142200
焊缝正应力为
223/185/5.2031417210490mmNfmmNwt
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,焊缝长度
mmlw2.21314256sin2000'
此时焊缝正应力为
2203'/185/1.136142.21356sin10490sinmmNfmmNtlNwfw
剪应力为
2203'/125/80.91142.21356cos10490cosmmNfmmNtlNwvw
斜焊缝满足要求。48.1560tg，这也说明当5.1tg时，焊缝强度能够保证，可不必计算。
例2 图2 是用双拼接盖板的角焊缝连接，钢板宽度为240mm，厚度为12mm，承受轴心力设计值N=600kN。钢材为Q235，采用E43型焊条。分别按（1）仅用侧面角焊缝；（2）采用三面围焊，确定盖板尺寸并设计此连接。P44
图2 附图
解: 根据拼接盖板和主板承载力相等的原则，确定盖板截面尺寸。和主板相同，盖板采用Q235钢，两块盖板截面面积之和应等于或大于钢板截面面积。因要在盖板两侧面施焊，取盖板宽度为190mm,则盖板厚度24012/(2190)7.6mmt，取8mm，则每块盖板的截面积为190mm8mm。
（完整版）钢结构课后习题第三章
第三章部分习题参考答案3.8 已知A3F 钢板截⾯mm mm 20500?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：焊缝质量等级为Ⅱ级，抗拉的强度设计值20.85182.75/w f f f N mm == 采⽤引弧板，故焊缝长度500w l b mm ==
承受的最⼤轴⼼拉⼒设计值3500*20*182.75*10
1827.5N btf kN -===
3.9 焊接⼯字形截⾯梁，在腹板上设⼀道拼接的对接焊缝(如图3-66)，拼接处作⽤荷载设计值：弯矩M=1122kN ·mm ，剪⼒V=374kN ，钢材为Q235B ，焊条为E43型，半⾃动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。
解：（1）焊缝截⾯的⼏何特性 惯性矩3341(28102.827.2100)26820612
x I cm =
-= ⼀块翼缘板对x 轴的⾯积矩
3
128 1.4(507)2234.4X S cm =??+=
半个截⾯对x 轴的⾯积矩3
1500.8253234.4X X S S cm =+??=
（2）焊缝强度验算
焊缝下端的剪应⼒33214
374102234.41038.9/268206108
x x w VS N mm I t τ===?? 焊缝下端的拉应62max
4
112210500209/0.852********
x M h N mm f I σ??=?==>? 所以，该焊缝不满⾜强度要求（建议将焊缝等级质量提为⼆级）
则 max σ2209/N mm =<215f =2/N mm下端点处的折算应2222max 3219.6/ 1.1236.5/N mm f N mm στ+=<=
且焊缝中点处剪应⼒3322
4
374103234.41056.3/125/268206108
w x v x w VS N mm f N mm I t τ===<=??
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：
第三章：钢结构的连接
本章知识点：§3.1 钢结构的连接方法
§3.2 对接焊缝的构造与计算
§3.3 角焊缝的构造与计算
§3.4 焊缝应力和焊接变形
§3.5 普通螺栓连接
§3.6 高强螺栓连接
本章重点难点：
1．钢材的屈服点、抗拉强度、伸长率、冷弯性能和冲击韧性。
2．化学成分碳、硫、磷对钢材性能的影响。
3．钢材疲劳破坏的概念和疲劳强度验算。
4．钢结构常用钢材的钢种和钢号。
本章学习目标：
1．掌握钢结构的连接方法及各方法的适用条件。
2．掌握角焊缝、对接焊缝（焊透和部分焊透）的构造和计算。
4．了解焊接应力和焊接变形产生的原因以及对构件承载力的影响。
3．掌握普通螺栓连接和高强度螺栓连（摩擦型连接和承压型连接）的构造和计算。
本章小结：通过本章学习，掌握钢结构的连接方法及各方法的适用条件，掌握角焊缝、对接焊缝（焊透和部分焊透）的构造和计算，了解焊接应力和焊接变形产生的原因以及对构件承载力的影响，掌握普通螺栓连接和高强度螺栓连（摩擦型连接和承压型连接）的构造和计算。
第一节：钢结构的连接方法
一．连接形式：平接（对接），搭接，垂直连接
二．连接方法
1．焊接连接
优点：不削弱截面，方便施工，连接刚度大；
缺点：材质易脆，存在残余应力，对裂纹敏感。
（1）手工焊
原理：利用电弧产生热量熔化焊条和母材形成焊缝。
原则：焊缝和母材等强度。
优点：方便，特别在高空和野外作业，小型焊接；
焊条：E43××（T42××）——适用于Q235（A3）
E50××（T50××）——适用于16Mn，16Mnq
E55××（T55××）——适用于15MnV，15MnVq
其中43，50，55——最小抗拉强度，单位为2mmkg；
××——电流种类，药皮及不同焊接位置。
缺点：质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，效率低。
