第三章钢结构连接习题及答案
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第三章连接课后习题参考答案
第三章连接课后习题参考答案第三章连接课后习题参考答案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 h和lw相同时，吊车梁上的焊缝采用正f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：h f≥1.5t，式中：t2——较厚焊件厚度，单2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12.1t h f式中： t 1——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l w ≤60h f 。
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。
(0763)《钢结构基本原理》网上作业题及答案
（0763）《钢结构基本原理》网上作业题及答案1：第四章轴心受力构件2：第五章受弯构件3：第三章钢结构的连接4：第一章绪论5：第六章拉弯与压弯构件6：第二章钢结构的材料1：[论述题]11-17题：11、选择钢材屈服强度作为静力强度标准值以及将钢材看作是理想弹性―塑性材料的依据是什么？12、请问钢材的强度常常用哪两个指标来表示？设计中如何考虑或使用这两个指标？13、钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。
钢结构与其它材料的结构相比，钢结构具有哪些特点？14、钢材塑性性能可用哪两个指标表示？这两个指标有什么特点？15、引起钢材变脆的因素有哪些？16、钢材塑性性能伸长率δ5和δ10各表示什么含义？数值的大小关系如何？17、选择结构用钢材时要考虑哪些材料性能？参考答案：11、答：依据：他是①钢材弹性及塑性工作的分界点，且钢材屈服后，塑性变形很大（2%―3%）。
极易为人们察觉，可以及时处理，避免突然破坏；②从屈服开始到断裂，塑性工作区域很大，比弹性工作区域约大200倍，是钢材极大的后备强度，且抗拉强度和屈服强度的比例又较大，这二点一起赋予构件屈服强度作为强度极限的可靠安全储备。
弹塑性材料的依据：①对于没有缺陷和残余应力影响的试件，比例极限和屈服强度是比较接近，又因为钢材开始屈服时应变很小，因此近似认为在屈服点以前钢材为完全弹性的，即将屈服点以前的应力应变图简化为一条斜线；②因为钢材流幅相当长，而强化阶段的强度在计算中又不用，从而将屈服点后的应力应变图简化为一条水平线。
12、答：钢材的强度指标常常用屈服强度和抗拉强度来表示。
依据屈服强度确定构件截面尺寸，抗拉强度体现了构件或结构的安全储备。
13、答：优点：⑴钢结构强度高，强重比大、塑性好、韧性好；⑵材质均匀，几乎完全符合我们学过的力学假定；⑶制作简便，施工工期短。
缺点：⑴耐热但不耐火；⑵钢结构易腐蚀，维护费用大。
14、答：伸长率和断面收缩率；伸长率测量方便；断面收缩率能更好地衡量材料的塑性性能。
西南交通大学钢结构设计原理复习题(含答案)
.cc
D.容许应力法
A.钢材强度高
B.钢材塑性好
C.钢材韧性好
D.钢材材质均匀
5.钢材具有可焊接性 6．密封性好 7．耐热性较好、耐火性差 8. 耐锈蚀性差
第二章 钢结构的材料
内。 ） 1.钢结构对钢材要求（ C ） A.塑性愈大愈好
一、单项选择题（从每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号
答：用作钢结构的钢材必须具有下列性能： 1.较高的强度 2.足够的变形能力 3.良好的加工性能
磷含量的合格保证；焊接结构尚应具有冷弯试验的合格保证；对某些承受动力荷载的结构以及重要 的受拉或受弯的焊接结构尚应具有常温或负温冲击韧性的合格保证。 2.影响结构钢材力学性能的因素有哪些？
答：化学成分、冶金缺陷、钢材的硬化、温度影响、应力集中、热处理、重复荷载。 3.选用钢材时应考虑哪些主要因素？ 答： （1）结构或构件的重要性；
19.普通螺栓抗拉强度设计值 ftb 与其钢材抗拉强度设计值 f 相比( C ) D.不同钢材有不同关系
20.在弯矩和轴力共同作用下的摩擦型高强度螺栓,计算内力时的中和轴位于( A )
8.钢板按厚度分组的原因是：不同的厚度的钢板，其（ D ）
ww
A.承载力大小不同，厚钢板承载力大 C.强度大小不同，厚钢板强度大
9.冷作硬化可以提高钢材的( A) A.屈服强度 B.抗拉强度 C.屈服强度和抗拉强度 D.塑性和韧性
10.设计中应尽量避免截面突变目的是为了减少（ B） A.偏析 D.非金属杂质
一、单项选择题（从每小题的四个备选答案中，选出一个正确的答案，并将其号码填在题干的括号
.cc
A.三级抗压
B.三级抗拉
C.三级抗剪
第三章钢结构的连接-螺栓连接
n
yi2
i1
i1
i1
i1
N1Ty
T r1
n
xi2
n
yi2
x1 r1
T x1
n
xi2
n
yi2
i1
i1
i1
i1
y1 r1
N1Tx N1T
x N1Ty
T
螺栓1的强度验算公式为:
N 1 2 T xN 1T yN 1F2N m b in
当螺栓布置比较狭长(如y1≥3x1)时, 可令:xi=0，则N1Ty=0
假定2：‘1’号螺栓在M作用下所受拉力最大
1
M
2
T N r 1 1 T r 1 2 r 2 2 r n 2 N r 1 1 T i n 1 r i2
N1T
Tr1
n
n
Tr1
n
ri2
xi2 yi2
i1
i1
i1
N1Tx
T r1
n
xi2
n
yi2
y1 r1
T y1
n
xi2
⑤沿杆轴方向受拉的螺栓连接中的端板，应采取增强刚度 的措施。
第七节 普通螺栓连接的性能和计算
抗剪连接的工作性能 抗剪连接是最常见的螺栓连接。抗剪试验可得试件上a、
b两点间的相对位移δ 与作用力N的关系曲线。试件由零
载一直加载至连接破坏的全过程，经历三个阶段。
N/2 N/2 a
N
b
(1)摩擦传力弹性阶段 O1斜直线
钢结构第三章课后作业
每条焊缝所需的实际施焊长度为：
l lw1 2hf 131mm 2 10mm 151mm , 取160mm。
两块被拼接钢板间留出10mm间隙，则拼接盖板的长度为：
L 2l 10mm=2 160mm+10mm=330mm 。
3.3
查表，Q235钢材，E43焊条，
N=320kN
N3 192 103 hf3 7.8mm ，端、背都取8mm。 w 0.7 2lw3 f ff 0.7 2 90 1.22 160
N1 N N3 320 192 128kN
N1 128 103 计算长度：lw1 = 71.4mm， 48mm lw1 360mm。 w 2he ff 2 0.7 8 160
翼缘与腹板连接处的折算应力：
My 260 106 230 2 = =123.05N / mm Ix 48600 104 VSx1 130 103 160 20 240 2 = =14.67N / mm I xt 48600 104 14
w 2 +3 2 123.052 +3 14.67 2 =125.65N / mm 2 1.1 f t2 203.5N/mm 2
两块被拼接钢板间留出10mm间隙，则拼接盖板的长度为：
L 2l 10mm=2 380mm+10mm=770mm 。
（2）采用三面围焊 已知正面角焊缝的长度
' lw 370mm ，两条正面角焊缝所能承受的力为：
' N ' =0.7hf lw f ffw 0.7 10 2 370 1.22 200 1263.9kN
200 55 50 100 100 100 50 40 F 14 55 55
l lw1 2hf 131mm 2 10mm 151mm , 取160mm。
两块被拼接钢板间留出10mm间隙，则拼接盖板的长度为：
L 2l 10mm=2 160mm+10mm=330mm 。
3.3
查表，Q235钢材，E43焊条，
N=320kN
N3 192 103 hf3 7.8mm ，端、背都取8mm。 w 0.7 2lw3 f ff 0.7 2 90 1.22 160
N1 N N3 320 192 128kN
N1 128 103 计算长度：lw1 = 71.4mm， 48mm lw1 360mm。 w 2he ff 2 0.7 8 160
翼缘与腹板连接处的折算应力：
My 260 106 230 2 = =123.05N / mm Ix 48600 104 VSx1 130 103 160 20 240 2 = =14.67N / mm I xt 48600 104 14
w 2 +3 2 123.052 +3 14.67 2 =125.65N / mm 2 1.1 f t2 203.5N/mm 2
两块被拼接钢板间留出10mm间隙，则拼接盖板的长度为：
L 2l 10mm=2 380mm+10mm=770mm 。
（2）采用三面围焊 已知正面角焊缝的长度
' lw 370mm ，两条正面角焊缝所能承受的力为：
' N ' =0.7hf lw f ffw 0.7 10 2 370 1.22 200 1263.9kN
200 55 50 100 100 100 50 40 F 14 55 55
各章练习答案
第一章绪论1．选择题（1）在结构设计中，失效概率P f与可靠指标β的关系为 B 。
A. P f越大，β越大，结构可靠性越差B. P f越大，β越小，结构可靠性越差C. P f越大，β越小，结构越可靠D. P f越大，β越大，结构越可靠2．填空题（1）某构件当其可靠指标 减小时，相应失效概率将随之增大。
（2）承载能力极限状态为结构或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载的变形时的极限状态。
（3）在对结构或构件进行正常使用极限状态验算时，应采用永久荷载和可变荷载的标准值。
3．简答题（1）钢结构和其他建筑材料结构相比的特点。
答：轻质高强；材性好，可靠性高；工业化程度高，工期短；有效使用空间大；运输、安装方便；可拆卸、改造，建筑垃圾少，材料可重复利用；密封性好；抗震性好；有一定耐热性，但抗火性能差；耐腐蚀性能差。
第二章钢结构的材料1．选择题（1）钢材的设计强度是根据 C 确定的。
A. 比例极限B. 弹性极限C. 屈服点D. 极限强度（2）钢结构设计中钢材的设计强度为 D 。
A. 强度标准值B. 钢材屈服点C. 强度极限值D. 钢材的强度标准值除以抗力分项系数（3）钢材是理想的 C 体。
A. 弹性B. 塑性C. 弹塑性D. 非弹性（4）钢结构中使用钢材的塑性指标，目前最主要用 D 表示。
A. 流幅B. 冲击韧性C. 可焊性D. 伸长率（5）钢材的伸长率 用来反映材料的 C 。
A. 承载能力B. 弹性变形能力C. 塑性变形能力D. 抗冲击荷载能力（6）建筑钢材的伸长率与 D 标准拉伸试件标距间长度的伸长值有关。
A. 达到屈服应力时B. 达到极限应力时C. 试件塑性变形后D. 试件断裂后（7）钢材的三项主要力学性能为 A 。
A. 抗拉强度、屈服强度、伸长率B. 抗拉强度、屈服强度、冷弯性能C. 抗拉强度、冷弯性能、伸长率D. 冷弯性能、屈服强度、伸长率（9）在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是 B 的典型特征。
钢结构习题及答案
（4）角钢端板与柱翼缘采用10.9级M20高强度螺栓摩擦型连接，板件接触面喷砂后涂无机富锌漆。试设计此连接：①采用承托承受竖向力；②取消承托。
36、图示牛腿承受荷载设计值F＝220kN，通过连接角钢和8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接与柱相连。构件钢材为Q235B，接触面喷砂后涂无机富锌漆。
1）试验算连接强度是否满足设计要求。
35、习题28的连接中：
（1）角钢与连接板连接采用4.6级、C级普通螺栓M22，孔径为23.5mm。试设计此连接，并验算角钢的强度。
（2）角钢端板与柱翼缘采用4.6级、C级普通螺栓M22连接，试设计此连接：①采用承托承受竖向力；②取消承托。
（3）角钢与连接板连接采用8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接，孔径为24mm，板件接触面喷砂后涂无机富锌漆。试设计此连接，并验算角钢的强度。
34、Q235B钢板承受轴心拉力设计值N＝1 350kN，采用M24、4．6级C级普通螺栓(孔径25.5mm)拼接如图3-96所示。试验算：(1)螺栓强度是否满足；(2)钢板在截面1、截面1齿状、截面2处的强度是否满足；(3)拼接板的强度是否满足；(4)采用8．8级M20高强度螺栓承压型连接，试验算螺栓、钢板和拼接板的强度是否满足。
30、习题29的连接中，如将焊缝②和焊缝③改为对接焊缝，按三级质量标准检验，试求该连接所能承受的最大荷载F。
31、单槽钢牛腿与柱的连接如图所示，三面围焊角焊缝采用hf＝8mm(水平焊缝)和hf＝6mm
(竖焊缝)。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊。试根据焊缝强度确定该牛腿所能承受的最大静力荷载设计值F。
(1)采用侧面角焊缝；
(2)采用三面围焊缝，取hf＝6mm。
28、计算27题中连接板和翼缘板间的角焊缝：
36、图示牛腿承受荷载设计值F＝220kN，通过连接角钢和8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接与柱相连。构件钢材为Q235B，接触面喷砂后涂无机富锌漆。
1）试验算连接强度是否满足设计要求。
35、习题28的连接中：
（1）角钢与连接板连接采用4.6级、C级普通螺栓M22，孔径为23.5mm。试设计此连接，并验算角钢的强度。
（2）角钢端板与柱翼缘采用4.6级、C级普通螺栓M22连接，试设计此连接：①采用承托承受竖向力；②取消承托。
（3）角钢与连接板连接采用8.8级M22高强度螺栓摩擦型连接，孔径为24mm，板件接触面喷砂后涂无机富锌漆。试设计此连接，并验算角钢的强度。
34、Q235B钢板承受轴心拉力设计值N＝1 350kN，采用M24、4．6级C级普通螺栓(孔径25.5mm)拼接如图3-96所示。试验算：(1)螺栓强度是否满足；(2)钢板在截面1、截面1齿状、截面2处的强度是否满足；(3)拼接板的强度是否满足；(4)采用8．8级M20高强度螺栓承压型连接，试验算螺栓、钢板和拼接板的强度是否满足。
30、习题29的连接中，如将焊缝②和焊缝③改为对接焊缝，按三级质量标准检验，试求该连接所能承受的最大荷载F。
31、单槽钢牛腿与柱的连接如图所示，三面围焊角焊缝采用hf＝8mm(水平焊缝)和hf＝6mm
(竖焊缝)。钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊。试根据焊缝强度确定该牛腿所能承受的最大静力荷载设计值F。
(1)采用侧面角焊缝；
(2)采用三面围焊缝，取hf＝6mm。
28、计算27题中连接板和翼缘板间的角焊缝：
《钢结构》期末考试／试题库(含答案)
钢结构期末考试题型（汇集）一、选择题1.反应钢材的最大抗拉能力的是（ D ）。
A．比例极限 B. 弹性极限 C. 屈服强度 D .极限强度2.钢材的冷弯试验是判别钢材（ C ）的指标。
A.强度B.塑性C.塑性及冶金质量 D .韧性及可焊性3.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征A.脆性破坏B.塑性破坏C.强度破坏D.失稳破坏4.结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（）表示。
A .流幅 B. 冲击韧性 C .可焊性 D. 伸长率5.产生焊接残余应力的主要因素之一是（C ）A. 钢材的塑性太低B. 钢材的弹性模量太大C .焊接时热量分布不均匀 D. 焊缝的厚度太小6.在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征。
A脆性破坏 B塑性破坏 C强度破坏 D失稳破坏7.同类钢种的钢板，厚度越大（）。
A.强度越低B.塑性越好C.韧性越好D.内部构造缺陷越少8.钢结构具有良好的抗震性能是因为（ C ）。
A.钢材的强度高B.钢结构的质量轻C.钢材良好的吸能能力和延性D.钢结构的材质均匀9.钢材经历了应变硬化应变强化之后（ A ）。
A. 强度提高B.塑性提高C. 冷弯性能提高D. 可焊性提高10.摩擦型高强度螺栓抗剪能力是依靠（）。
A.栓杆的预拉力B.栓杆的抗剪能力C.被连接板件间的摩擦力D.栓杆被连接板件间的挤压力11.下列梁不必验算整体稳定的是（D ）。
A.焊接工字形截面B.箱形截面梁C.型钢梁D.有刚性铺板的梁12.对直接承受动荷载的钢梁，其工作阶段为（）。
A.弹性阶段B.弹塑性阶段C.塑性阶段D.强化阶段13．下列螺栓破坏属于构造破坏的是（ B ）。
A.钢板被拉坏B.钢板被剪坏C.螺栓被剪坏D.螺栓被拉坏14．在钢结构连接中，常取焊条型号与焊件强度相适应，对Q345钢构件，焊条宜采用（ B ）。
A . E43型B . E50型C . E55型 D. 前三种均可15．某角焊缝T 形连接的两块钢板厚度分别为8mm 和10mm ，合适的焊角尺寸为（ B ）。
钢结构测试卷
第三章 钢结构的连接1．选择题（1）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C. 坡口焊缝和角焊缝D. 连续焊缝和断续焊缝（2）在下图的连接中，角钢肢尖上的角焊缝的焊脚尺寸f h 应满足 。
A. 102.1105.1max min ⨯=≤≤=⋅⋅f f f h h h B. )2~1(10125.1max min -=≤≤=⋅⋅f f f h h h C. 122.1105.1max min ⨯=≤≤=⋅⋅f f f h h h D. 102.1125.1max min ⨯=≤≤=⋅⋅f f f h h h（3）在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分别为 。
A. 均分分布B. 一端大、一端小C. 两端大、中间小D. 两端小、中间大（4）斜角焊缝主要用于 。
A. 钢板梁B. 角钢桁架C. 钢管结构D. 薄壁型钢结构（5）部分焊透的坡口焊缝计算应按 计算。
A. 焊透的坡口焊缝B. 角焊缝C. 断续焊缝D. 斜焊缝（6）关于重级工作制吊车焊接吊车梁的腹板与上翼缘间的焊缝， 。
A. 必须采用一级焊透对接焊缝B. 可采用三级焊透对接焊缝C. 可采用角焊缝D. 可采用二级焊透对接焊缝（7）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. 焊接时热量分别不均D. 焊缝的厚度太小（8）承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的。
A. 静力强度B. 刚度C. 稳定承载力D. 疲劳强度（9）焊接残余应力对构件的无影响。
A. 变形B. 静力强度C. 疲劳强度D. 整体稳定（10）对于常温下承受静力荷载、无严重应力集中的碳素结构钢构件，焊接残余应力对下列没有明显影响的是。
A. 构件的刚度B. 构件的极限强度C. 构件的稳定性D. 构件的疲劳强度（11）焊接结构的疲劳强度的大小与关系不大。
A. 钢材的种类B. 应力循环次数C. 连接的构造细节D. 残余应力的大小（12）钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的。
钢结构第四版课后答案
钢结构第四版课后答案【篇一：钢结构基本原理课后习题答案完全版】，请写出弹性阶段和非弹性阶段的?关系式。
00图2-34 图（a）理想弹性－塑性（b）理想弹性强化解：（1）弹性阶段：??e??tan非弹性阶段：??fy（应力不随应变的增大而变化）（2）弹性阶段：??e??tan非弹性阶段：??fy?e(??fye)?fy?tan?(??fytan?)2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的曲线，试验时分别在a、b、c卸载至零，则在三种情况下，卸载前应变?、卸载后残余应变?c及可恢复的弹性应变?y各是多少？fy?235n/mm2 ?c?270n/mm2 ?f?0.025e?2.06?105n/mm2e?1000n/mm2图2-35 理想化的图解：（1）a点：卸载前应变：??fye?2352.06?105?0.00114卸载后残余应变：?c?0 可恢复弹性应变：?yc?0.00114（2）b点：卸载前应变：f?0.025卸载后残余应变：?cfye?0.02386 可恢复弹性应变：?yc?0.00114（3）c点：卸载前应变：f??c?fye?0.025?0.035?0.06 卸载后残余应变：?cce?0.05869 可恢复弹性应变：?yc?0.001312.3试述钢材在单轴反复应力作用下，钢材的曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答：钢材曲线与反复应力大小和作用时间关系：当构件反复力??fy时，即材料处于弹性阶段时，反复应力作用下钢材材性无变化，不存在残余变形，钢材曲线基本无变化；当?fy时，即材料处于弹塑性阶段，反复应力会引起残余变形，但若加载－卸载连续进行，钢材曲线也基本无变化；若加载－卸载具有一定时间间隔，会使钢材屈服点、极限强度提高，而塑性韧性降低（时效现象）。
钢材曲线会相对更高而更短。
另外，载一定作用力下，作用时间越快，钢材强度会提高、而变形能力减弱，钢材曲线也会更高而更短。
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第三章 钢结构的连接习题参考答案1． 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：查附表1.2得：2518mm N f w t =则钢板的最大承载力为：KNf bt N w t w 185010185205003=⨯⨯⨯==-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mm KN M ⋅=1122，剪力KN V 374=，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：2518mm N f w t =，2512mm N f w v =。
截面的几何特性计算如下：惯性矩：44233102682065071428014280121210008121mm I x ⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=翼缘面积矩：41198744050714280mm S x =⨯⨯=则翼缘顶最大正应力为：2243185215021026820610281011222mm N f mm N .h I M w tx =<=⨯⨯⨯⨯=⋅=σ 满足要求。
腹板高度中部最大剪应力：2243125075281026820625008500198744010374mm N f mm N .t I VS w vw x x =<=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯⨯==τ满足要求。
上翼缘和腹板交接处的正应力：2120805075002150507500mm N ..=⨯=⨯σ=σ上翼缘和腹板交接处的剪应力：243116434810268206198744010374mmN .t I VS w x x =⨯⨯⨯⨯==τ 折算应力：2222212152031100606434320803mm N .f .mm N ...w t =<=⨯+=τ+σ 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KN N 500=(静力荷载)。
①采用侧焊缝；②采用三面围焊。
解：查附表1.2得：2160mm N f w f =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：KN .N .N 35050070701=⨯== KN .N .N 1505000302=⨯== 肢背焊缝厚度取mmh f 81=，需要：cm ...f h .N l w f f w 531910160807021035070223111=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=考虑焊口影响采用cml w 211= ；肢尖焊缝厚度取mmh f 62=，需要：cm ...f h .N l w f f w 161110160607021015070223222=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=考虑焊口影响采用cml w 132=。
② 采用三面围焊缝 假设焊缝厚度一律取mmh f 6=，KN ..f l h ..N w f w f 14816090670221270221233=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=KN N N .N 276214835027031=-=-=，KN N N .N 7621485023032=-=-=每面肢背焊缝长度：cm ...f h .N l w f f w 54201016060702102767022311=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=，取cm 25每面肢尖焊缝长度cm ...f h .N l w f f w 655101606070210767022322=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=，取cm 104． 如图所示焊接连接，采用三面围焊，承受的轴心拉力设计值KN N 1000=。
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：2160mm N f w f =正面焊缝承受的力 ：KN..f l h N w f f w e 4371016022120087022311=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=β=-则侧面焊缝承受的力为：KN N N N 563437100012=-=-=则2232160251142208704105634mm N f mm N ..l h N w f w e f =<=⨯⨯⨯⨯==τ 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KN N 390=(设计值)，与焊缝之间的夹角︒=θ60，钢材为A3，手工焊、焊条E43型。
解：查附表1.2得：2160mm N f w f =θ=sin N Nx ，θ=cos N N y237815020087026010390702mm N ..sin l h .sin N A N w f w x f =⨯⨯⨯︒⨯⨯=⨯⨯θ==σ23058720087026010390702mm N ..cos l h .cos N A N w f w yf =⨯⨯⨯︒⨯⨯=⨯⨯θ==τ22222216017151058722178150mm N f mm N ....w f f f f =<=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=τ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛βσ 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：2160mm N f w f =KN V 98= mm KN Fe M ⋅=⨯==1176012098故翼缘焊缝多承受的水平力为KN .h M H 095720611760===设③号焊缝只承受剪力V ，取mmh f 83=故③号焊缝的强度为：2231607543200870210982mm N f mm N ..l h V w f w e f =<=⨯⨯⨯⨯==τ满足要求。
设水平力H 由①号焊缝和②号焊缝共同承担， 设②号焊缝长度为150mm, 取mmh f 62=故②号焊缝的强度为：()223216060231221506702100957mm N f mm N ...l h H w f w e f =<=-⨯⨯⨯⨯⨯==σ 满足要求。
7． 试求如图所示连接的最大设计荷载。
钢材为Q235B ，焊条E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸mmh f 8=，cm e 301=。
解：查附表1.2得：2160mm N f w f =在偏心力F 作用下，牛腿和柱搭接连接角围焊缝承受剪力V=F 和扭矩T=Fe 的共同作用。
()2221081008100152025080702702mm .cm ....l h .A w f w ⨯==-⨯+⨯⨯⨯=⨯=∑ 围焊缝有效截面形心O 距竖焊缝距离：()cm ......x 4444502245020280702202080702==+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=两个围焊缝截面对形心的极惯性矩yx p I I I +=：()423339668250208070128070202125080702cm ......I x =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= ()42332848444508070128070504442202080701220807022cm ..........I y =⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯⨯⨯+⨯⨯+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=则442516284839668cm I I I y x p =+=+=围焊缝最大应力点A 处各应力分量：F ..FA F w vy 00009901081002=⨯==τ()F...F I Fey pmaxTx 0002701042516102504443052042=⨯⨯⨯-+==τ()()F....F I Fex p max Ty000170104251610444204443052042=⨯⨯-⨯-+==τw f Tx Tyvy f .=τ+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛τ+τ22221()2221600002702210001700000990mmN F ..F .F .=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+2160000350mm N F .=则得 KN .N F 989458458989==8． 如图所示两块钢板截面为40018⨯，钢材A3F ，承受轴心力设计值KN N 1180=，采用M22普通螺栓拼接,I 类螺孔，试设计此连接。
解：查附表1.3得：螺栓2170mm N f b v =，2400mm N f b c =。
查附表1.1得：2205mm N f =。
每个螺栓抗剪和承压承载力设计值分别为：[]KN..f d n N b v v b v31291011704222422=⨯⨯⨯π⨯=π=[]KN ...ft d N b cb c41581014008122=⨯⨯⨯==∑取[]KN .N b min3129=故[]1931291180..N Nn minb===取10个拼接板每侧采用10个螺栓，排列如图所示。
ⅢⅠⅡⅡⅠⅢ验算钢板净截面强度：2232052101822418400101180mm N f mm N A N n =〉=⨯⨯-⨯⨯= 但应力在5%范围内，认为满足要求。
9． 如图所示的普通螺栓连接，材料为Q235钢，采用螺栓直径20mm ，承受的荷载设计值KN V 240=。
试按下列条件验算此连接是否安全：1)假定支托不承受剪力；2)假定支托承受剪力。
解：查附表 1.3得：螺栓2140mm N f b v =，2170mm N f b t =，2305mm N f b c =。
1）假定支托只起安装作用，不承受剪力，螺栓同时承受拉力和剪力。
设螺栓群绕最下一排螺栓旋转。
查表得M20螺栓24482cm .A e =。
每个螺栓的抗剪和承压的承载力设计值分别为：[]KN..f d n N b v v b v 98431011404021422=⨯⨯⨯π⨯=π=[]KN...f t d N bcb c81091013058102=⨯⨯⨯==∑[]KN..f A N b tebt62411011704482=⨯⨯==弯矩作用下螺栓所受的最大拉力：()[]KN .N KN ..y My N bt i t 62412928302010230101102402222221=<=++⨯⨯⨯⨯==∑剪力作用下每个螺栓所受的平均剪力：[]KN .N KN n V N b c v 8109308240=<===剪力和拉力共同作用下：[][]19630624129289843302222<=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛....N N N N b t t b v v可靠2）假定剪力由支托承担，螺栓只承受弯矩作用。
()[]KN .N KN ..y My N bt i t 62412928302010230101102402222221=<=++⨯⨯⨯⨯==∑支托和柱翼缘的连接角焊缝计算，采用mmh f 10=，（偏于安全地略去端焊缝强度提高系数1.22），()[]2231602413225180107010240351351mm N mm N ...l h V .w e <=⨯-⨯⨯⨯⨯=∑满足要求。