钢结构设计原理计算题
第3章连接
1、试计算题1图所示角焊缝连接的焊脚尺寸。已知：连接承受静力荷载设计值 P=300kN , N =240kN ,钢材为Q235BF 焊条为E43型，=160N∕mm 2 ,设计算焊缝长度为实际焊缝长度减去 10mm 。 1 - -- .∙. J J_< .4∙. y y 240x1(? 591 t = - = --------------- = ---
.⅛ 2x07Λz x(3{X)-10)
⅛
Γ
V
300XIa l 739
t — ' — ----------- ≡
'A t
2x07⅛z x(300-10) ⅛ )2÷tτr
)2=J( L22⅛
7Qi yr
=l ⅛QΛr mnr
hf 2mm
I tn - 1占- L5∖ 10 = 4.7MW [Zr Zm - I2j -1.2 X 8 -
9.6furn ：.HUi f = 6tmi]
题1图
2、计算如2题图所示角焊缝连接能承受的最大静力设计荷载
P 。已知：钢材为 Q235BF 焊条为E43
型，f f w =160N∕mm 2
,考虑到起灭弧缺陷，每条角焊缝计算长度取为 290mm 。
1 4 3 3
2 解：N = —P,V =-P,M =—P 120
5
5 5
N A
4
3
P 10
3
5
0.33p
2 0.7 6 290 IP 10
3
A e 2 0.7 6 290
=0.25p
M W f
3
3
P 120 10
3
—5
0.61p
2 - 0.7 6 2902
6
卄
If)
M =F 1 120 -F 2 90 =180 120 - 240 90 = 0kN
P El97.5kN
3、图示角焊缝连接，承受外力
N =500kN 的静载，h f =8mm , f f w ^160N mm 2
,没有采用引
弧板，验算该连接的承载力。
I
i I
/ 1
T
⅜
3
N=500kN
\ / ------
4、计算图示角焊缝连接中的 h f 。已知承受动荷载，钢材为Q235-BF,焊条为E43型，=160N mm 2
，
N = F 1 =180kN ； V = F 2 =240kN
N M σ
+σ
1.22
)2 ( V )
2
(OSPEP)2
(0∙25P)2"W∕60N∕mm
1.22
N X
■— h e l W
400X 103
2 0.7 8 (410-2 8) N y
V
IhJ w
300X 103 2 0.7 8 (410 - 2 8)
-67.98N
/ mm
偏离焊缝形心的两个力
F 1 =180kN ，F 2 =240kN ,图中尺寸单位:
mm 有引弧板。
4解：将外力F 1， F 2移向焊缝形心O,得:
-90.65
=(
90.65
)2
67.982
、1.22
-100.7
< f
W
f
3
N 180x10
536
∣θ" = ___ = ______________ = __
「f 一 ' h e l w一2 0.7 h f240 一h f
V 240“03714
.f
、• h e l w2 0.7 h f240 h f
If -1.0 则：
解得h f. 5.58mm取h f = 6mm
构造要求：
h
f max =
1
∙
2t
min =
1
∙
2 8=9∙6mm
h fmin =1.5 t max = 1.5.10 = 4.74mm
h fmin < h f =6mm ：：：h fmax 满足要求。
5、验算图示角焊缝连接的强度。已知承受静荷载，钢材为Q235-AF，焊条为E43型，f f w=160N,mm2，
偏离焊缝形心的力F =500kN，e = 100mm，h f =10mm ,图中尺寸单位：mm无引弧板。
5解：将外力F移向焊缝形心，得:
F2 W F2 ；M'2
f
w=160
-10
题4图
536 2 714 2
U )
(
h f
题5图
3
500x10
2 2 0.7 10 (400 -20)
N t2
=N
35 -80
19.5kN
n
160
N t3 =2kN
' N t i =(N t1 N t2 N t3) =58.5 2 =117kN
' h e ∣w 2
=66.47 N / mm
V
X
∣
500 "03
2 2 0.7 10 (400-20)
=66.47 N / mm 2
吵 _
6 500 103 100
W 一 .2 2 0.7 10 (400-20)2
2
=104.95N /mm
(104.9
5
_66.47)2
66.472 =155.44Nzmm^ f f
w =160N /mm 2
、 1.22
6、验算题6图所示摩擦型高强度螺栓连接的强度是否满足设计要求。 已知：初连接构件钢材为 Q235BF
8.8级M20高强度螺栓的设计预拉力
P=110kN,接触面喷砂后涂无机富锌漆，抗滑移系数
J
为0.35 。
6 解 V=F=18OkN M=F ×150
180 汇 150 X140
N t
T — =38.6kN
2 2 (70
140 )
N t =38.6 ：：:0.8P =0.8 110=88kN
N b =0.9n f Np -1.25N t )
= 0.9 1 0.35 (110 -1.25 38.6) =19.45kN
V 180 b
N V
18 < N V =19.45kN
n 10
7、图示牛腿采用摩擦型高强度螺栓连接，
二=0.45 ,设计
预拉力P =125kN ，N =20kN ，F = 28OkN ，验算螺栓的连 接强度。
7解：方法1：
N t1 N My 1
--- 十 ----------------
n m M y i 20 280 100 160
----------- F --------------------------------------------------------------------------------------------
2 2
10 2 2 (160 80 )
=37kN ：： 0.8P =100kN
f
F ≡180kN
