...wd......wd......wd...第三章局部習(xí)題參考答案3.8A3F鋼板截面用對(duì)接直焊縫拼接，采用手工焊焊條E43型，用引弧板，按Ⅲ級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)，試求焊縫所能承受的最大軸心拉力設(shè)計(jì)值。解：焊縫質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)，抗拉的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值采用引弧板，故焊縫長(zhǎng)度承受的最大軸心拉力設(shè)計(jì)值3.9焊接工字形截面梁，在腹板上設(shè)一道拼接的對(duì)接焊縫(如圖3-66)，拼接處作用荷載設(shè)計(jì)值：彎矩M=1122kN·mm，剪力V=374kN，鋼材為Q235B，焊條為E43型，半自動(dòng)焊，三級(jí)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)算該焊縫的強(qiáng)度。解：〔1〕焊縫截面的幾何特性慣性矩一塊翼緣板對(duì)x軸的面積矩半個(gè)截面對(duì)x軸的面積矩〔2〕焊縫強(qiáng)度驗(yàn)算焊縫下端的剪應(yīng)力焊縫下端的拉應(yīng)所以，該焊縫不滿足強(qiáng)度要求〔建議將焊縫等級(jí)質(zhì)量提為二級(jí)〕則<下端點(diǎn)處的折算應(yīng)且焊縫中點(diǎn)處剪應(yīng)力3.10試設(shè)計(jì)如圖3-67所示雙角鋼和節(jié)點(diǎn)板間的角焊縫連接。鋼材Q235-B，焊條E43型，手工焊，軸心拉力設(shè)計(jì)值N=500kN(靜力荷載)。①采用側(cè)焊縫；②采用三面圍焊。解：①采用側(cè)焊縫一．角焊縫的焊腳尺寸最大最小采用=6mm.滿足上述要求〔標(biāo)準(zhǔn)第8.2.7條〕二．角鋼背部側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度則所需角焊縫長(zhǎng)度，，滿足構(gòu)造要求實(shí)際長(zhǎng)度=272mm，取280mm三．角鋼趾部側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度則所需角焊縫長(zhǎng)度同理滿足構(gòu)造要求實(shí)際長(zhǎng)度=124mm，取130mm②采用三面圍焊構(gòu)件端部正面角焊縫所能承受的力角鋼背部側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度對(duì)邊取力矩，由,得則，滿足構(gòu)造要求實(shí)際長(zhǎng)度=219mm，取220mm三．角鋼趾部側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度=66.2Kn則，滿足構(gòu)造要求實(shí)際長(zhǎng)度=56mm，取60mm可知，第二種方法更經(jīng)濟(jì)。3.11圖3-68所示焊接連接，采用三面圍焊，承受的軸心拉力設(shè)計(jì)值N=1000KN。鋼材為Q235B，焊條為E43系列型，試驗(yàn)算此連接焊縫是否滿足要求。解：〔1〕正面角焊縫能傳之力側(cè)面角焊縫能傳之力則該接頭按角焊縫強(qiáng)度計(jì)算能承受的軸心拉力設(shè)計(jì)值,滿足〔2〕計(jì)算拼接板或鋼板所能承受的軸心拉力鋼板的截面積A=兩塊拼接板面積=，基本能滿足。3.12試計(jì)算圖3-69所示鋼板與柱翼緣的連接角焊縫的強(qiáng)度。N=390kN(設(shè)計(jì)值)，與焊縫之間的夾角，鋼材為A3，手工焊、焊條E43型。解：把N分解為水平和豎向兩個(gè)分力外力通過(guò)焊縫形心，故焊縫應(yīng)力代入焊縫的強(qiáng)度條件，差不多滿足3.13試設(shè)計(jì)如圖圖3-70所示牛腿與柱的連接角焊縫①，②，③。鋼材為Q235B，焊條E43型，手工焊。解：一.角焊縫①的設(shè)計(jì)根據(jù)剪應(yīng)力互等定理，焊接牛腿翼緣與腹板接觸面間沿梁軸單位長(zhǎng)度上的水平剪力為為了保證翼緣板和腹板的整體工作，應(yīng)使兩條角焊縫的剪應(yīng)力不超過(guò)角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。即因此可得=2.4mm，取角焊縫②，③的設(shè)計(jì)焊縫尺寸近似標(biāo)于左圖，并設(shè)角焊縫②，③尺寸皆為焊縫有效截面的形心位置對(duì)x軸的慣性矩焊縫應(yīng)力和焊腳尺寸假設(shè)彎矩由全部焊縫承受，剪力只由豎向角焊縫承受并沿豎向均勻分布焊縫上端拉應(yīng)力下端拉應(yīng)力豎向焊縫上的平均剪應(yīng)力則下端處折算應(yīng)力需滿足以下條件所以，取=8mm，滿足構(gòu)造要求3.14試求圖3-71所示連接的最大設(shè)計(jì)荷載。鋼材為Q235B，焊條E43型，手工焊，角焊縫焊腳尺寸，。解：1.有效截面的幾何特性兩水平角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度為面積形心位置慣性矩2.扭矩和剪力設(shè)計(jì)值3.角焊縫的強(qiáng)度條件及最大設(shè)計(jì)荷載以左上角點(diǎn)的應(yīng)力最大由角焊縫強(qiáng)度條件：3.15如圖3-72所示:兩塊鋼板截面為，鋼材A3F，承受軸心力設(shè)計(jì)值N=1180kN，采用M22普通螺栓拼接,I類螺孔，試設(shè)計(jì)此連接。解：螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值：1.計(jì)算螺栓的承載力設(shè)計(jì)值受剪承壓2.計(jì)算所需螺栓并進(jìn)展布置所需螺栓數(shù)為〔由受剪控制〕，采用12個(gè)3.構(gòu)件凈截面強(qiáng)度的驗(yàn)算由于拼接板截面面積大于鋼板，故只需驗(yàn)算鋼板即可故鋼板凈截面應(yīng)力為，滿足3.16圖3-73所示的普通螺栓連接，材料為Q235鋼，采用螺栓直徑20mm，承受的荷載設(shè)計(jì)值V=240kN。試按以下條件驗(yàn)算此連接是否安全：1)假定支托承受剪力；2)假定支托不承受剪力。解：1)假定支托承受剪力驗(yàn)算受力最大螺栓的抗拉強(qiáng)度〔即最上排〕，滿足。2)假定支托不承受剪力；，滿足。3.17某雙蓋板高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接如圖3-74所示。構(gòu)件材料為Q345鋼，螺栓采用M20，強(qiáng)度等級(jí)為8.8級(jí)，接觸面噴砂處理。試確定此連接所能承受的最大拉力N。解：查表知：抗滑移系數(shù)，一個(gè)螺栓的預(yù)拉力