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1、-作者xxxx-日期xxxx钢结构第七章作业2013【精品文档】7.9. 两面侧焊的角钢连接,受沿形心线的静力荷载作用,设计值 N600KN,角钢为2L100×63×10,连接板厚 10mm ,钢材为Q235,焊条为 E43型,手工焊,根据构造要求和受力要求设计角焊缝.解: 据题设焊脚高度为,(1) 采用两边侧焊,肢背、肢尖的受力为(图中为长肢相连)(2)计算肢背、肢尖所需焊缝长度为构件端部按要求做成2绕角焊,故不再加hf。分别取230mm和170mm,满足构造要求。若端部不做2绕角焊,则分别取240mm和170mm,满足构造要求。7.10 图示三面围焊,焊脚尺寸为6mm,
2、钢材为Q235BF,计算此连接能承受的最大拉力。解:端焊缝受力侧焊缝受力连接板只需验算中间20厚的故该连接能承受的最大拉力为904kN7.11图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kNm,钢材为Q235BF,焊条为E43系列。(1) 采用三面围焊角焊缝,试设计此角焊缝,即确定焊脚高度hf。(2) 四面围焊,焊脚高度可以改为多少。(3) 方案二的焊条是否少于方案一。解:要点:画对焊缝截面图取hf=8mm,则焊缝有效截面如下图所示求形心位置假设hf=7mm,计算结果与焊脚高度近似成线性比例关系则只是7mm的焊缝很少用,一般为2mm的模数假设hf=6mm,则不满足强度要求如果采用近似计算,查339页附表1
3、4,有形心位置取hf=8mm,则(*)为171N/mm2>160,不满足而相对精确的计算结果仅为130.4,可见两者相差较大。此时焊缝需要取为10mm。方案二:取hf=6mm,则焊缝有效截面如下图所示取hf=5mm,则用钢量比较以8与6比较,用钢量与焊脚高度平方关系成正比。62*(200*2+300*2)=3600082*(200*2+300)=44800可见四周围焊用钢量小很多。7.12 图示连接中,2L100x80x10(长肢相并)通过14厚连接板和20厚的端板连接于柱的翼缘,钢材用Q235BF,焊条为E43系列,采用手工焊,所承受的静力荷载设计值为540kN。(1) 要求确定角钢和
4、连接板之间的焊缝尺寸。(2) 取d1=d2=170mm,确定连接板和端板之间的焊缝尺寸。(3) 改取d1=150mm,d2=190mm,验算上面确定的hf是否满足要求。解:(1)取hf=8mm采用两边侧焊,肢背、肢尖的受力为(图中为长肢相连)计算肢背、肢尖所需焊缝长度为分别取220mm和130mm,满足构造要求。(2)取d1=d2=170mm,则连接板和端板之间的焊缝受拉剪作用 (3)若取d1=150mm,d2=190mm,则连接板和端板之间的焊缝受拉剪弯共同作用 7.13 如图所示的螺栓双盖板连接,钢材为Q235,承受轴心拉力,螺栓为8.8级高强度螺栓摩擦型连接,接触面喷砂处理,螺栓直径20
5、,孔径21.5,试计算此连接的最大承载力。解:M20 8.8级 喷砂则P=125kN 最危险截面处 故该连接的承载力为670kN思考:10颗螺栓变成8颗,承载力有何变化?按说好像承载力应该降低,实际情况呢?7.14 图示C级螺栓的连接,钢材为Q235,已知d=20mm,de=17.65mm ,d0=21.5mm,承受设计荷载P=150kN。(1) 假定支托承力,验算此连接是否安全?(2) 假定支托不承力,验算此连接是否安全?解:书242页例题7-11知 (1)支托承力,则螺栓群受弯,螺栓绕最下排转,则所以满足要求 如果螺栓绕支托最下部转,则结果更小,同样满足要求(2)支托不承力,则螺栓群受弯剪
6、作用,螺栓绕最下排转,则所以安全7.15 如图所示的连接,牛腿用连接角钢2L100X20及M22高强螺栓(10.9级)摩擦型连接和柱相连。钢材为Q345,接触面喷砂处理,承受偏心荷载P=175kN,试确定连接角钢的两肢上所需的螺栓个数。解:假定支托板不承力,否则问题更简单,螺栓群受弯绕形心转 M22 10.9级 喷砂 钢材为Q345则P=190kN 双剪的先解决假设采用3颗螺栓,间距80,则 所以安全 对于单剪的拉剪螺栓群,假设采用8颗螺栓,间距80,则 所以安全其实下面四颗螺栓的抗剪为85.5*4=342>175 安全7.16 如图所示普通螺栓连接,钢材为Q235,承受轴力600kN。
7、螺栓直径20mm,孔径21.5mm,验算连接是否安全。解: (1)验算螺栓群强度 所以螺栓安全 (2)验算净截面强度 所以板件也安全,整个连接安全7.17 承受拉力的Q235钢板,尺寸为-20X400,用两块-10X400的板进行拼接,接缝每侧用12个普通螺栓连接,排列如图,试分析这一接头的危险截面在何处?其承载力为多少?解: (1)验算螺栓群强度 所以按螺栓考虑其承载力为1056kN (2)验算净截面强度 对拼板,最危险截面为3-3或错列截面 对板件,最危险截面为1-1或错列截面 所以该接头危险截面在拼板的3-3截面,承载力为按螺栓考虑的1056kN7.18 一高强螺栓承压型连接如图,钢材为Q235,受轴拉力N=200kN,力矩M=50kNm,螺栓直径20mm,孔径21.5mm,验算连接是否安全。则 (1) 验算螺栓群强度所以螺栓安全(2) 验算板件强度所以板件不安全,故连接不安全7.19 该题为典型的双角钢屋架节点角焊缝设计 A、B均没问题,图中C画得不对,应该留空隙施加塞焊缝 C要
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