第三章钢结构的连接
3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图3.80）。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2
160/
w
f
f N mm
=
1
2
3
α=
2
1
3
α=
确定焊脚尺寸：
,max min
1.2 1.21012
f
h t mm
≤=?=，
,min min
1.5 1.512 5.2
f
h t mm
≥==，8
f
h mm
=
内力分配：
3
0.7 1.2220.78125160273280273.28
w
f f f
N h b f N KN β
=???=?????==
∑
3
22
1273.28
1000196.69
232
N
N N KN
α
=-=?-=
3
11
2273.28
1000530.03
232
N
N N KN
α
=-=?-=
焊缝长度计算：
1
1
530.03
296
0.720.78160
w w
f f
N
l mm
h f
≥==
????
∑，
则实际焊缝长度为
1
296830460608480
w f
l mm h mm
'=+=≤=?=，取310mm。
2
2
196.69
110
0.720.78160
w w
f f
N
l mm
h f
≥==
????
∑，
则实际焊缝长度为
2
110811*********
w f
l mm h mm
'=+=≤=?=，取120mm。
（2）两面侧焊
确定焊脚尺寸：同上，取
1
8
f
h mm
=，
2
6
f
h mm
=
内力分配：
22
1
1000333
3
N N KN
α
==?=，
11
2
1000667
3
N N KN
α
==?=
焊缝长度计算：
1
1
667
372
0.720.78160
w w
f f
N
l mm
h f
≥==
????
∑，
则实际焊缝长度为:
mm
h
mm
l
f
w
480
8
60
60
388
2
8
372
1
=
?
=
<
=
?
+
=
'，取390mm。
2
2
333
248
0.720.76160
w w
f f
N
l mm
h f
≥==
????
∑，
则实际焊缝长度为:
mm
h
mm
l
f
w
480
8
60
60
260
2
6
248
1
=
?
=
<
=
?
+
=
'，取260mm。
3.2 试求图3.81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8
f
h mm
=，
1
30
e cm
=。
焊脚尺寸：8
f
h mm
=
焊缝截面的形心：
205
205 5.62
245.6
511.2 5.62205 5.6
x mm
???
==
?+??
则
2
5.6
20545.6162.2
2
e mm
=+-=
（1）内力分析：V=F，
12
()(300162.2)462.2
T F e e F F
=?+=?+=
（2）焊缝截面参数计算：
3284
1
5.6511.22205 5.6(250 2.8) 2.0910
12
X
I mm
=??+???+=?
2274
205
5.6511.245.62205 5.6(162.2) 1.4110
2
y
I mm
=??+???-=?
84
2.23110
p x y
I I I mm
=+=?
2
511.2 5.62205 5.65158.72
e w
h l mm
=?+??=
∑
（3）应力计算
T引起的应力：4
8
462.2255.6
5.29510
2.23110
P
y
Tx
T r F
F
I
τ-
??
===?
?
48462.2166.2 3.360102.23110P 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 ?≤=