大工17秋《钢结构》大作业答案(第二题)
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题目二:角焊缝连接计算。
试设计一双盖板的角焊缝对接接头。已知钢板截面为300mm×14mm,承受轴心力设计值N=800KN(静力荷载)。钢材Q235-B,手工焊,焊条E43型,如图(a)所示。若改成如图(b)所示的菱形盖板,验算连接强度。
图a
图b
解:
(1)根据与木材料等强的原则,取盖板尺寸为2−260×8,钢材Q235,其截面面积为:
A=2×26×0.8=41.6cm2≈30×1.4=42cm2
确定敢接高度
h f=6mm<ℎf max=t− 1.2=8− 1.2=6.7mm
<ℎf max=12t min=1.2×8=9.6mm
>h f min=1.5t max=1.5×14=5.6mm
因为t=8mm<12mm,且b=260mm>200mm,为防止因仅用侧面角焊缝引起板件拱起过大,故采用三面围焊。正面角焊缝能承受的内力为:
N1=2×0.7h f l wlβf f f w=2×0.7×6×260×1.22×160=426000N=426kN
接头一侧需要角焊缝的计算长度为:
l w’=
N−N′
4×0.7ℎf f f w
=
800−426
4×0.7×6×160
×103=139mm
盖板总长:l=2×139+6+10=300mm,取310mm ,(式中6mm系考虑三面围焊链接施焊,故可一条焊缝仅在侧面焊缝一段减去起落弧陷h f)