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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 2160/w f f N mm = 123α= 213α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=，,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm =内力分配：30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算：11530.032960.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480w f l mm h mm '=+=≤=⨯=，取310mm 。
22196.691100.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取120mm 。
（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h m m = 内力分配：22110003333N N KN α==⨯=， 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算：116673720.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑，则实际焊缝长度为:mm h mm l f w 48086060388283721=⨯=<=⨯+='，取390mm 。
223332480.720.76160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=⨯=<=⨯+='，取260mm 。
)钢结构计算题精品答案第三章 钢结构的连接试设计双角钢与节点板的角焊缝连接（图）。
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 2160/wf f N mm = 123α= 213α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=，,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm =内力分配：;30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算：11530.032960.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取310mm 。
22196.691100.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取120mm 。
。
（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm =内力分配：22110003333N N KN α==⨯=， 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算：116673720.720.78160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+='，取390mm 。
223332480.720.76160w wf f N l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， :则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=⨯=<=⨯+='，取260mm 。
一、选择题1. 图中的焊脚尺寸h f是根据___a___选定的。
2. 如图所示梁截面形式、尺寸（I x=22000×104mm4)及荷载。
钢材为Q235-B•F，焊条采用E43型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，h f =_d_____mm。
2.6 6 10 83. 如图所示为单角钢（L80×5）接长连接，采用侧面角焊缝（Q235钢和E43型焊条，），焊脚尺寸h f =5mm。
求连接承载力设计值（静载）＝___d___。
4. 设有一截面尺寸为100×8的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在10mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm。
为满足最小焊缝长度的构造要求，试选用下列何项数值。
d40mm60mm 80mm100mm5. 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___b___。
E55 E50 E43 前三种均可6. 产生焊接残余应力的主要因素之一是_c_____。
钢材的塑性太低钢材的弹性模量太高焊接时热量分布不均焊缝的厚度太小7. 产生纵向焊接残余应力的主要原因是___d___。
冷却速度太快焊件各纤维能自由变形钢材弹性模量太大，使构件刚度很大施焊时焊件上出现冷塑和热塑区8.角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，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，___c___。
角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝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9. 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于___b___。
60h 40h 80h 120h10. 图示的角焊缝在P的作用下，最危险点是___b___。
a、b点b、d点c、d点a、c点11. 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时___c___。
要考虑正面角焊缝强度的提高要考虑焊缝刚度影响与侧面角焊缝的计算式相同取12. 在制作长焊件时，为了考虑焊接残余变形的影响，其下料长度等于__b____。
钢结构计算题精品答案 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 2160/wf f N mm = 123α= 213α= 确定焊脚尺寸：,max min 1.2 1.21012f h t mm ≤=⨯=，,min 5.2f h mm ≥==， 8f h mm =内力分配：30.7 1.2220.78125160273280273.28w f f f N h b f N KN β=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯⨯==∑3221273.281000196.69232N N N KN α=-=⨯-= 3112273.281000530.03232N N N KN α=-=⨯-=焊缝长度计算：11530.032960.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 1296830460608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取310mm 。
22196.691100.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为 2110811860608480wf l mm h mm '=+=≤=⨯=，取120mm 。
（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取18f h mm =， 26f h mm = 内力分配：22110003333N N KN α==⨯=， 11210006673N N KN α==⨯= 焊缝长度计算：116673720.720.78160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060388283721=⨯=<=⨯+='，取390mm 。
223332480.720.76160w wf fN l mm h f ≥==⋅⨯⨯⨯∑， 则实际焊缝长度为:mm h mm l f w48086060260262481=⨯=<=⨯+='，取260mm 。
钢结构第三章习题课后答案钢结构第三章习题课后答案钢结构是一门重要的工程学科，它涉及到建筑、桥梁、机械等领域。
在学习钢结构的过程中，习题是不可或缺的一部分。
通过解答习题，我们可以加深对知识点的理解，提高解决实际问题的能力。
下面是钢结构第三章习题的答案，希望对学习者有所帮助。
1. 钢结构的设计原则是什么？钢结构的设计原则主要包括以下几点：- 安全性：钢结构在设计中必须满足一定的安全系数，以确保结构在正常使用和极限状态下的安全性。
- 经济性：在满足安全性的前提下，设计应尽可能节约材料和成本，提高结构的经济性。
- 实用性：设计应考虑结构的施工性、可维护性和可拆卸性，以便于施工和后期维护。
- 美观性：设计应注重结构的外观和形象，使其与周围环境相协调。
2. 钢结构的设计方法有哪些？钢结构的设计方法主要包括以下几种：- 强度设计法：根据结构的承载能力和荷载要求，确定结构的截面尺寸和材料强度，以满足结构的强度要求。
- 稳定性设计法：根据结构的稳定性要求，确定结构的稳定性系数，以保证结构的稳定性。
- 构造设计法：根据结构的构造形式和连接方式，确定结构的构造方案和连接方式，以保证结构的完整性和可靠性。
- 疲劳设计法：根据结构的工作环境和使用要求，确定结构的疲劳寿命和疲劳极限，以保证结构的疲劳安全性。
3. 钢结构的连接方式有哪些？钢结构的连接方式主要包括以下几种：- 焊接连接：通过焊接将钢构件连接在一起，具有连接强度高、刚度大的特点，适用于大型和重要的结构。
- 螺栓连接：通过螺栓将钢构件连接在一起，具有连接方便、可拆卸的特点，适用于较小和较简单的结构。
- 铆接连接：通过铆钉将钢构件连接在一起，具有连接牢固、工艺简单的特点，适用于一些特殊的结构。
- 槽钢连接：通过槽钢将钢构件连接在一起，具有连接简单、刚度大的特点，适用于某些特殊的结构。
4. 钢结构的抗震设计原则是什么？钢结构的抗震设计原则主要包括以下几点：- 强度原则：结构的抗震能力应满足设计地震作用下的强度要求，以保证结构在地震中不发生破坏。
第三章钢结构的连接
题库1-0-8
问题：
[单选]T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸，最小焊脚尺寸，式中（）。
A.A．t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度；
B.B．t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度；
C.C．t1为被连接件较小的厚度，t2为被连接件较大的厚度；
D.D．t1为被连接件较大的厚度，t2为被连接件较小的厚度。
问题：
[单选]单个普通螺栓的抗剪承载力由（）确定。
A.A．单个螺栓的抗剪承载力设计值；
B.B．单个螺栓的承压承载力设计值；
C.C．单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较小值；
D.D．单个螺栓的抗剪和承压承载力设计值中的较大值。
问题：
[单选]当沿受力方向的连接长度（孔径）时，螺栓的抗剪和承压设计承载力均应降低，以防止（）。
A.A．中部螺栓提前破坏；
B.B．端部螺栓提前破坏；
C.C．螺栓受弯破坏；
D.D．螺栓连接的变形过大。
(古诗词 )
问题：
[填空题]焊缝类型分为（）和（），施焊方法根据焊工与焊缝的相对位置分为（）、（）、（）、（），其中以（）施工位置最好。
问题：
[填空题]规范规定在静力荷载下，侧焊缝的计算长度不宜大于（）；动力荷载时，不宜大于（）。
问题：
[填空题]焊接残余应力将（）构件的强度，（）构件的刚度，（）构件的稳定承载力。
问题：
[问答题,简答题]如何区分脚焊缝是受弯还是受扭。
问题：
[问答题,简答题]焊脚尺寸是否选用大的比小的好？。
钢结构(第三版)戴国欣主编__课后习题答案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）三面围焊确定焊脚尺寸：，，内力分配：焊缝长度计算：，则实际焊缝长度为，取310mm。
，则实际焊缝长度为，取120mm。
（2）两面侧焊确定焊脚尺寸：同上，取，内力分配：，焊缝长度计算：，则实际焊缝长度为:，取390mm。
，则实际焊缝长度为:，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，。
焊脚尺寸：焊缝截面的形心：则（1）内力分析：V=F，（2）焊缝截面参数计算：（3）应力计算T引起的应力：V引起的应力：（4）3.3 试设计如图3.82所示牛腿与柱的连接角焊缝①、②、③。
钢材为Q235B，焊条为E43型，手工焊。
（1）内力分析：V=F=98KN，（2）焊缝截面参数计算：取焊缝截面的形心：（3）应力计算M引起的应力：V引起的应力：（4）3.4 习题3.3的连接中，如将焊缝②及焊缝③改为对接焊缝（按三级质量标准检验），试求该连接的最大荷载。
（1）内力分析：V=F，（2）焊缝截面参数计算：（3）应力计算M引起的应力：V引起的应力：（4）3.5焊接工字形梁在腹板上设一道拼接的对接焊缝（图3.83），拼接处作用有弯矩，剪力V=374KN，钢材为Q235B钢，焊条用E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算该焊缝的强度。
（1）内力分析：V=374KN，（2）焊缝截面参数计算：（3）应力计算腹板和翼缘交接处：折算应力：不满足3.6 试设计图3.81的粗制螺栓连接，F=100KN(设计值)，。
（1）内力分析：V=100KN，，（2）参数计算：单个螺栓抗剪承载力（M22），（3）内力计算T引起的应力：V引起的应力：（4）3.7 试设计如图3.84所示：构件钢材为Q235B，螺栓为粗制螺栓。
第三章钢结构的连接一．选择题1。
如图所示承受静力荷载的T形连接,采用双面角焊缝，手工焊,按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为（B）A。
4mm B。
6mm C。
8mm D.10mm题1图题2图2。
如图所示连接，焊缝中最危险点为（ A ）A.最上点B.最下点C.焊缝长度的中点 D。
水平荷载延长线与焊缝相交处3。
T形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸h fmin=1。
5t，最大焊脚尺寸h fmax=1.2t1，式中的t1和t2分2别为（D)A。
t1为腹板厚度，t2为翼缘厚度 B.t1为翼缘厚度，t2为腹板厚度C。
t1为较小的被连接板件的厚度,t2为较大的被连接板件的厚度D。
t1为较大的被连接板件的厚度,t2为较小的被连接板件的厚度4。
根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、质量最难于保证的施焊方位是（D ) A。
平焊 B。
立焊 C.横焊 D.仰焊4。
钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用( A ) 的焊接位置。
A．俯焊 B．仰焊 C．立焊 D．任意6。
在下列各焊接连接缺陷中，对焊缝连接最危险的是（ C ).A。
未焊透 B。
气孔 C。
裂纹 D.夹渣7。
结构焊接时,所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是（ B )A.弹性模量相适应B.强度相适应C.伸长率相适应D.金属化学成份相适应8.三级焊缝的质量检验内容为( C ）A。
外观检查和100％的焊缝探伤B。
外观检查和至少20%的焊缝探伤C.外观检查D.外观检查及对焊缝进行强度实测9．可不进行验算对接焊缝是( C ）。
A ．I 级焊缝B ． 当焊缝与作用力间的夹角θ满足tan θ≤1。
5时的焊缝C ． II 级焊缝D ． A 、B 、C 都正确10。
图示焊接连接中,最大的焊缝应力发生在( A ）A 。
a 点B 。
b 点C 。
c 点D 。
d 点11．如图所示,连接两工字钢的对接焊缝中，所受正应力最大的点是（ A ）A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点12。
第三章 钢结构的连接一．选择题1.如图所示承受静力荷载的T 形连接，采用双面角焊缝，手工焊，按构造要求所确定的合理焊脚尺寸应为（ B ）2.如图所示连接，焊缝中最危险点为（ A ）A.最上点B.最下点C.焊缝长度的中点D.水平荷载延长线与焊缝相交处形连接中直角角焊缝的最小焊脚尺寸h fmin =2t ，最大焊脚尺寸h fmax =，式中的t 1和t 2分别为（ D ） 为腹板厚度，t 2为翼缘厚度 为翼缘厚度，t 2为腹板厚度为较小的被连接板件的厚度，t 2为较大的被连接板件的厚度为较大的被连接板件的厚度，t 2为较小的被连接板件的厚度4.根据施焊时所持焊条与焊件间的相互位置的不同，施焊方位分为四种，其中操作最难、质量最难于保证的施焊方位是( D ) A.平焊 B.立焊 C.横焊 D.仰焊4.钢结构焊接节点设计中，应尽可能选用( A ) 的焊接位置。
A ．俯焊B ．仰焊C ．立焊D ．任意6.在下列各焊接连接缺陷中，对焊缝连接最危险的是( C )。
A.未焊透B.气孔C.裂纹D.夹渣7.结构焊接时，所选焊条和被焊接构件之间的匹配原则是( B )A.弹性模量相适应B.强度相适应C.伸长率相适应D.金属化学成份相适应8.三级焊缝的质量检验内容为( C )A.外观检查和100％的焊缝探伤B.外观检查和至少20％的焊缝探伤C.外观检查D.外观检查及对焊缝进行强度实测9．可不进行验算对接焊缝是（ C ）。
A ．I 级焊缝B ． 当焊缝与作用力间的夹角θ满足tan θ≤时的焊缝 题1图 题2图C ． II 级焊缝D ． A 、B 、C 都正确10.图示焊接连接中，最大的焊缝应力发生在（ A ）点 点 点 点11．如图所示，连接两工字钢的对接焊缝中，所受正应力最大的点是（ A ）A ．a 点B ．b 点C ．c 点D ．d 点12.如图等边角钢与节点板仅采用侧面焊缝连接，角钢受轴心力N =500kN ，肢背焊缝受力N 1为( D)13.如图，两钢板用直角角焊缝连接，手工焊，合适的焊角尺寸f h ( C )14．如图所示连接中，在拉力N 作用下，侧面角焊缝中沿焊缝长度方向的应力分布形式为（ D）15.对接焊缝采用引弧板的目的是( A )A.消除焊缝端部的焊接缺陷B.提高焊缝的设计强度题11图题10图 题12图 题13图题14图C.增加焊缝的变形能力D.降低焊接的施工难度16.图示连接，角钢肢背、肢尖处角焊缝的最大焊脚尺寸分别为( B )，9mm ，5mm ，5mm ，6mm17.在荷载作用下，侧面角焊缝的计算长度不宜大于（ B ）18.规范规定侧焊缝的设计长度max 60w f l h ，这主要考虑到( B )A.焊缝的承载能力已经高于构件强度B.焊缝沿长度应力分布过于不均匀C.焊缝过长，带来施工的困难D.焊缝产生的热量过大而影响材质 19.焊接结构中的侧面角焊缝长度过长时,在外荷载作用下会造成（ B ）A.焊缝中间应力可能先达到极限值,从而先发生破坏B.焊缝两端应力可能先达到极限值,从而先发生破坏C.焊缝内部应力同时达到极限值,从而同时发生脆性破坏D.焊缝内部应力同时达到极限值,从而同时发生塑性破坏与Q345两种不同强度的钢材进行手工焊接时，焊条应采用( C )型 型 型21. 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（ B ）。
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 f 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：h f ≥1.52t ，式中： t 2——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 12.1t 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。
3.12 简述连接设计中等强度法和内力法的含义。
3.13 对接焊接时为什么采用引弧板？不用引弧板时如何考虑？在哪些情况下不需计算对接焊缝？ 3.14 试判断下图所示牛腿对接焊缝的最危险点 3.15 焊缝质量检验是如何分级的？【答】《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。
三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。
焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何尺寸，内部无损检验检查内部缺陷。
二、计算题2．1 已知两块等厚不等宽的钢板用焊透的对接焊缝连接，焊接中采用引弧板。
钢板材料为Q345钢。
焊缝承受变化轴力作用（标准值），Nmax=+1600KN, Nmin=+240KN, 试：分别按《桥规》和《钢规》对于对接焊缝进行强度验算。
循环次数按2x 106 ，焊缝等级为一级。
【解】 由于对接焊缝承受变化轴力作用，必须先确定其疲劳容许应力，然后进行强度验算。
（一）按钢规验算（1）疲劳验算：该焊缝为2类，容许应力幅为：[]βσ1⎪⎭⎫⎝⎛=∆n C []MPa 1441021086141612=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=∆σ 2912024380mm h l A e f w =⨯==MPa MPa A N w 14412.149912010)2401600(3>=⨯-=∆=∆σ 不满足疲劳强度要求。
（2）静力强度验算MPa f MPa A N w t w 29522891203.11600max max =<=⨯==σ 焊缝强度满足要求（二）《桥规》（1）疲劳容许应力［σ0］。
验算构件为焊接，疲劳应力为拉－拉构件 应力循环特征系数ρ的计算：115.0/1600/240max min -≥=++==AAσσρ最大应力为拉应力，连接属5.2类，相应容许应力为II 类，Mpa 7.121][0=σ 疲劳验算公式][)(0min max σσσt n d r r r ≤-1=d r ，1=n r ，1=t r （此三项系数均为假定的一种情况，实际按规范表查） .7.121][142)(0min max Mpa r Mpa t =>=-=∆σσσσ按桥规不满足疲劳强度要求。
2．2验算如图所示三块钢板焊成的工字型截面梁的对接焊缝强度。
尺寸如图，截面上作用的轴心拉力设计值N=250kN ，弯矩设计值M=40kN.m ，剪力设计值V=200kN ，钢材为Q345,手工焊，焊条为E50型，施焊时采用引弧板，三级质量标准。
(f t w =265N/mm 2, f c w =310N/mm 2, f v w =180N/mm 2)【解】240008200121002mm A =⨯+⨯⨯= 47231023.3)6100(1210022008121mm I x ⨯=+⨯⨯⨯+⨯⨯=351088.22/mm h I W x x ⨯==3112720010612100mm S w =⨯⨯=3167200508100127200mm S w =⨯⨯+=256/9.1381088.21040mm N W M M=⨯⨯==σ23/5.62400010250mm N A N N=⨯==σ22max /265/6.4.2015.629.138mm N f mm N w t =<=+=σ2273max /180/4.12981023.316720010200mm N f mm N t I VS w v w x w =<=⨯⨯⨯⨯==τ201/5.1865.622242009.138mm N h h N M=+⨯=+=σσσ27311/5.9881023.312720010200mm N t I VS w x w =⨯⨯⨯⨯==τ22222121/5.2911.1/7.1835.9835.1863mm N f mm N w t =<=⨯+=+τσ2．3 图中I32a 牛腿用对接焊缝与柱连接。
钢材为Q235，焊条用E43型，手工焊，用II 级焊缝的检验质量标准。
已知：I32a 的截面面积A=67.05cm 2；抵抗矩W x =692.2cm 2；腹板截面面积A W =25.4cm 2。
I x : S x =27.5 , t w =9.5mm 。
试按照《钢规》和《桥规》（焊缝为一级）分别求F 的最大值。
【解】对接焊缝所承受的内力为：F F N 2245cos 0=⨯=；F F N 2245sin 0=⨯= F V M 21020=⋅=1、钢规MPa f w t 215=；MPa f wv 125=对接焊缝A 点处弯曲应力最大，由wt w w w f W M A N ≤+=σ 得，5.212.69221005.672/2≤+F F ； F=694KN中和轴处剪应力最大，wv w w w f t I S V ≤⋅=τ 得 5.1295.05.272/2≤⨯F F=461.8KN根据翼缘和腹板相交处折算应力应满足：wtf 1.132121≤+τσ得3202901⨯+=σσw A N F F F 02906.03202902.69221005.672/2=⨯+，S W ’=34.297)5.7160(15130cm =-⨯⨯F F t I S V w w w 02.095.0110764.2972/2'=⨯⨯=⋅=τ()5.211.1)02.0(302906.022⨯≤+∴F F得F=527KN 按钢规F 的最大值为461.8KN 。
【按照桥规做为选作题】 1、桥规[]MPa w145=ο []MPa w85=τ对接焊缝A 点处弯曲应力最大，由[]w ww w W M A N σσ≤+=得，5.142.69221005.672/2≤+F F ； F=468KN中和轴处剪应力最大，[]W w ww t I S V ττ≤⋅=得 5.895.05.272/2≤⨯FF=314KN根据翼缘和腹板相交处折算应力应满足：[]w στσ1.132121≤+得3202901⨯+=σσw A N F F F 02906.03202902.69221005.672/2=⨯+，S W ’=34.297)5.7160(15130cm =-⨯⨯F F t I S V w w w 02.095.0110764.2972/2'=⨯⨯=⋅=τ()5.141.1)02.0(302906.022⨯≤+∴F F得F=352.8KN按桥规F 的最大值为314KN 。
2．4已知500mm ×12mm 钢板，钢材：Q235，E43焊条，手工焊，未使用引弧板，焊缝质量为III 级，钢板承受轴心拉力kN N 1250=。
设计：用双拼接板和围焊角焊缝的拼接，试求所需拼接板尺寸和焊脚尺寸f h 。
角焊缝强度设计值：W f f =160Mpa 。
W f 160f MPa =【解】1）设计拼接板 拼接板宽为450mm ；（连接的强度不小于被连接构件的强度）。
按等强度设计原则，拼接板截面≥基材截面，取8mm 。
拼接板面积2×8×（500－2x25）=7200mm>12×500=6000mm 2。
2） 焊脚尺寸对手工焊，焊脚2.5125.15.1m ax ==≥t h f mm ，mm t h f 6.982.12.1min =⨯=≤， 取6mm 。
3）侧焊缝计算 连接需要传递的内力3006000j ⨯==f A N=1800000N端焊缝可传递内力w f f l h N W1e 122.12⨯==2.44×0.7×6×450×160=738Kn 侧焊缝需传递内力=2N 1N N -=512KN 则：Wff 2W1e 7.04f h N l ⋅≥=512/(4×4.2×160)=190.5mm<60f h =360mmmm h l f w 48688max=⨯== 符合规范规定实际侧焊缝长度511+=e W W l l =195.5mm ，取为200mm 。
2．5 图(尺寸单位：mm)所示钢板牛腿用四条贴角焊缝连接在钢柱上（无引弧板）。
钢材为Q235，焊条E43型。
焊角尺寸h f =10mm ，角焊缝强度设计值为试确定最大承载力P 。
【解】W A =4×0.7x10×200=5600mm 2；W W =4×0.7x10×2002/6=186666.7mm 3；100V P M P e P =⋅=，＝； ==W V y /A V τP /5600W M fx /W M =σ=100P /186666.7=P /1866.7因=+2V y 2Mfx)()1.22(τσ22511()()47.4101.221866.75600P P -+=⨯⨯ ≤=Wf f 160Mpa所以 ≤P 105×160/47.4=337.55kN2．6 一雨棚拉杆受力如图所示，通过钢板和预埋件用角焊缝连接，需要进行角焊缝连接的验算，已知焊缝承受的静态斜向力为N ＝200kN(设计值），角度45=α，角焊缝的焊脚尺寸h f=10mm, 焊缝计算长度lw=300mm ,钢材为Q235-B,手工焊，焊条为E43型。
