钢结构连接习题

第 2 章 钢结构的连接

一、选择题

1 直角角焊缝的强度计算公式 

w c f l h N = t ≤ w f f 中，he 是角焊缝的——。

(A)厚度 (B)有效厚度 (C)名义厚度 (D)焊脚尺寸

2 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时——。

(A)要考虑正面角焊缝强度的提高 (B)要考虑焊缝刚度影响 。

(C)与侧面角焊缝的计算式相同 (D)取 f b ＝1．22

3 等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为——。

(A)0．7 (B)0．75 (C)0．65 (D)0．35

4 直角角焊缝的有效厚度 c h ——。

(A)0．7 f h (B)4mm (C)1．2 f h (D)1．5 f h 

5 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于——·

(A)60 f h (B)40 f h (C)80 f h (D)120 f h 

6 角钢和钢板间用侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同

时，————。

(A)角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等

(B)角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝

(C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝

(D)由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用

7 不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力 N 之间的夹角满足——。

(A) q tan £1．5 (B) q tan >l，5 (C)q≥70º (D) q ＜70º

8 产生焊接残余应力的主要因素之一是——·

(A)钢材的塑性太低 (B)钢材的弹性模量太高

(C)焊接时热量分布不均 (D)焊缝的厚度太小

9 钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用 Q345

时，焊条选用——。

(A)E55 (B)E50 (C)E43 (D)前三种均可

10 焊缝连接计算方法分为两类，它们是——。

(A)手工焊缝和自动焊缝 (B)仰焊缝和俯焊缝

单元4 钢结构构造

复习思考题

4-1 对高强度螺栓连接，构件接触面的处理方法有哪些？

（1）喷砂丸 （2)喷沙丸后涂无机富锌漆 （3）喷砂丸后生赤锈 （4)钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制表面

4-2 C级螺栓宜用于沿其杆轴方向受拉的连接，哪些情况下可用于受剪连接？

（1)承受静力荷载或间接承受动力荷载结构中的次要连接

（2)承受静力荷载可拆卸结构的连接

（3)临时固定构件用的安装连接

4-3对直接承受动力荷载的普通螺栓受拉连接应采用哪些能防止螺帽松动的有效措施？

应采用双螺母或其他能防止螺母松动的有效措施，如：弹簧垫圈，螺杆和螺帽焊死等方法。

4-4大型实腹式柱或格构式柱应在哪些位置设置横隔？横隔的间距有什么要求？

除在受有较大水平力处设置横隔外，还应在运输单元的端部设置横隔（及加宽的横向加劲肋），以增加杆件的抗扭刚度，保证截面的形状保持不变，横隔的间距不得大于柱截面长边尺寸的9倍和8m。

4-5试述轴心受压柱与梁的铰接连接的两种方法？

一种是梁支承于柱顶，另一种是梁连接于柱的侧面。

4-6试述柱脚的作用？

使柱身的内力可靠地传给基础，并和基础有牢固的连接。

4-7按柱脚与基础的连接方式不同，柱脚分为哪两类，有何不同？

分为铰接和刚接两种，铰接柱脚只传递轴心压力和剪力，刚接柱脚除传递轴心压力和剪力外，还要传递弯矩。

4-8试述靴梁在柱脚中所起的作用？

靴梁通过底部焊缝将压力传给底板，靴梁成为放大的柱端，不仅增加了传力焊缝的长度，也将底板分成较小的区格，减小了底板在反力作用下的最大弯矩值，厚度减薄。

4-9试述抗剪键的作用及采用的材料？

剪力通常由底板与基础表面的摩擦力传递。当此摩擦力不足以承受水平剪力时，应在柱脚底板下设置抗剪键。抗剪键可用方钢，短T型钢或H型钢做成。

4-10次梁与主梁的连接形式有几种？有何不同？

有叠接和平接两种，叠接是将次梁直接搁在主梁上面，用螺栓或焊缝连接，构造简单，但需要的结构高度大，其使用常受到限制。平接是使次梁顶面与主梁相平或略高,略低于主梁顶面，从侧面与主梁的加劲肋或腹板上专设的短角钢或支托相连接。平接构造虽复杂，但可降低结构高度。 4-11为避免三向焊缝交叉，焊接梁的横向加劲肋与翼缘板相接处应切角，说明切角的构造要求？

焊接连接参考答案

一、概念题

3．1 从功能上分类，连接有哪几种基本类型？

3．2 焊缝有两种基本类型—对接坡口焊缝和贴角焊缝，二者在施工、受力、适用范围上各有哪些特点？

3．3 对接接头连接需使用对接焊缝，角接接头连接需采用角焊缝，这么说对吗？

3．4 hf和lw相同时，吊车梁上的焊缝采用正面角焊缝比采用侧面角焊缝承载力高？

3．5 为何对角焊缝焊脚尺寸有最大和最小取值的限制？对侧面角焊缝的长度有何要求？为什么？

【答】（1）最小焊脚尺寸：角焊缝的焊脚尺寸不能过小，否则焊接时产生的热量较小，致使施焊时冷却速度过快，导致母材开裂。《规范》规定：hf≥1.52t，式中： t2——较厚焊件厚度，单位为mm。

计算时，焊脚尺寸取整数。自动焊熔深较大，所取最小焊脚尺寸可减小1mm；T形连接的单面角焊缝，应增加1mm；当焊件厚度小于或等于4mm时，则取与焊件厚度相同。

（2）最大焊脚尺寸：为了避免焊缝区的主体金属“过热”，减小焊件的焊接残余应力和残余变形，角焊缝的焊脚尺寸应满足 12.1thf

式中： t1——较薄焊件的厚度，单位为mm。

（3）侧面角焊缝的最大计算长度

侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀，两端大而中间小，可能首先在焊缝的两端破坏，故规定侧面角焊缝的计算长度lw≤60hf。若内力沿侧面角焊缝全长分布，例如焊接梁翼缘与腹板的连接焊缝，可不受上述限制。

3．6 简述焊接残余应力产生的实质，其最大分布特点是什么？

3．7 画出焊接H形截面和焊接箱形截面的焊接残余应力分布图。

3．8 贴角焊缝中，何为端焊缝？何为侧焊缝？二者破坏截面上的应力性质有何区别？

3．9 规范规定：侧焊缝的计算长度不得大于焊脚尺寸的某个倍数，原因何在？规范同时有焊缝最小尺寸的规定，原因何在？

3.10 规范禁止3条相互垂直的焊缝相交，为什么。

3.11 举3～5例说明焊接设计中减小应力集中的构造措施。

单元2 钢结构的连接

复习思考题

2-1钢结构的连接方式有几种？各有何特点？目前常用哪些方法？

答：钢结构的连接方法有焊缝连接、铆钉连接和螺栓连接三种。

焊缝连接：1）优点：构造简单，任何形式的构件都可直接相连；用料经济、不削弱截面；制作加工方便，可实现自动化操作；连接的密闭性好，结构刚度大。

2）缺点：在焊缝附近的热影响区内，钢材的金相组织发生改变，导致局部材质变脆；焊接残余应力和残余变形使受压构件承载力降低；焊接结构对裂纹很敏感，局部裂纹一旦发生，就容易扩展到整体，低温冷脆现象较为突出。

螺栓连接：1）优点：施工工艺简单、安装方便，特别适用于工地安装连接，工地进度和质量易得到保证；且由于装拆方便，适用于需装拆结构的连接和临时性连接。

2）缺点：螺栓连接需制孔，拼装和安装需对孔，增加了工作量，且对制造的精度要求较高；此外，螺栓连接因开孔对截面有一定的削弱，有时在构造上还须增设辅助连接件，故用料增加，构造较繁。

在钢结构工程中，焊缝连接、螺栓连接是最常用的连接方法。

铆钉连接：1）优点：铆钉连接的塑性和韧性较好，传力可靠，质量易于检查。

2）缺点：构造复杂，费钢费工。

2-2对接焊缝的坡口形式主要由什么条件决定？通常用的坡口形式有哪几种？并绘图示意。

答：对接焊缝的坡口形式取决于焊件厚度t 。

常用对接焊缝的坡口形式有以下6种：

（a）直边缝 （b）单边V形坡口 （c）V形坡口

（d）U形坡口 （e）K形坡口 （f）X形坡口

2-3对接焊缝在哪种情况下才需要进行抗拉强度计算？

答：由于一、二级质量的焊缝与母材强度相等，故只有三级质量的焊缝才需进行抗拉强度验算。

2-4引弧板起什么作用？ 答：引弧板可消除焊缝的起灭弧处弧坑等缺陷，避免产生应力集中和裂纹。

2-5焊缝的起弧、落弧对焊缝有何影响？对接焊缝和角焊缝计算中如何考虑？

答：焊缝的起弧、落弧易产生弧坑等缺陷，使焊缝的计算长度减小。