(完整版)第三章钢结构的连接计算题答案

1、一、选择题1.图中 的焊脚尺寸hf 是根据 _a_选定的。2. 如图 所示梁截面形式、尺寸（44钢材为 Q235-B?F，焊条采用E43 型手工焊，I x=22000 × 10mm) 及荷载。梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，hf =_d_mm。2.661083.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hf =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

2、用下列何项数值。d40mm60mm80mm100mm5.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_ 。E55E50E43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

3、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_。60h40h80h120h10. 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_。设计长度设计长度纵向收缩余量设计长度纵向收缩和横向收缩余量设计长度横向收缩余量13.焊接结构的疲劳强

4、度的大小与_a_关系不大。钢材的种类应力循环次数连接的构造细节残余应力大小14. 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与_b_有关。15. 未焊透的对接焊缝计算应按 _b_计算。对接焊缝角焊缝断续焊缝斜焊缝二、计算题1验算 图示 直角角焊缝的强度。已知静荷载F=120kN（设计值），角焊缝的焊角尺寸为hf =8 mm ，钢材为 Q235BF 钢，手工焊，焊条为E43 型，。1解：将 F 移至焊缝形心，得焊缝左边点受力最为不利，由N 产生的和 M 产生的迭加。代入：焊缝强度满足要求。2请验算 图示 牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。静力荷载设计值F=220kN。 钢材用手工焊，无引弧板，焊缝质量三级（假定剪

5、力全部由腹板上的焊缝承受）。Q235A·F ，焊条E43,，。2解：（ 1）计算对接焊缝计算截面的几何特性，中和轴位置焊缝截面几何特性剪力只由腹板承担，故只算腹板的截面积。（ 2）验算焊缝强度经分析最危险点是最下面点，故只要验算该点的焊缝强度。折算应力故折算应力强度不满足要求，如此焊缝改成二级焊缝，则，就能满足强度要求了。3两钢板截面为 18×400 ，两面用盖板连接，钢材Q235 ，承受轴心力设计值N=1181kN ，采用 M22普通 C级螺栓连接， d0 = 23.5mm，按 图示连接。试验算节点是否安全。，。3 解：（ 1） 螺栓强度验算单个螺栓抗剪承载力设计值单个螺

6、栓承压承载力设计值故取。每侧 12 个螺栓，承载力为（ 2）验算被连接钢板的净截面强度4梁的连接构造 如图 所示。连接承受的弯矩M =1000kN·m ，剪力 V =100kN 。钢材 Q235 ，摩擦型高强度螺栓 10.9 级， M20，接触面喷砂处理，。试验算梁节点高强度螺栓连接的强度。提示：梁腹板分担的弯矩按计算，剪力全部由腹板承受。4 解：（ 1） 连接一侧最不利情况下的受力M由翼缘和腹板按刚度分配梁截面对于水平对称轴的惯性矩腹板对于水平对称轴的惯性矩腹板分担的弯矩：翼缘分担的弯矩：翼缘分担的弯矩由螺栓群受轴向力来承担：腹板螺栓群除分担部分弯矩外，还承受全部剪力，而该剪力对腹

7、板连接螺栓群又有偏心，将剪力移到螺栓群形心，受力为：（ 2） 确定单个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值翼缘螺栓：按图中尺寸沿受力方向的连接长度故需将螺栓的承载力设计值乘以下列折减系数，即：腹板螺栓：因上、下排螺栓“1”的合力方向大致是水平的，沿受力方向的连接长度，故不需乘折减系数。（ 3） 螺栓强度验算a. 翼缘板拼接螺栓：螺栓孔径d0 取 21.5mm，翼缘板的净截面面积为：翼缘板能承受的轴向力：毛截面：净截面：摩擦型高强度螺栓能承受的轴向力：上述三项最小值为N=1473kN > 翼缘螺栓群受到的力788.5kN , 故翼缘板拼接螺栓满足强度要求。b. 腹板拼接螺栓：腹板承受的内力V=1

8、00kNM =220.5kN ·m每个螺栓所承受的垂直剪力为：在弯矩的作用下，受力最大的螺栓承受的水平剪力为：（因y>3x，故略去）11所以腹板拼接螺栓群满足强度要求。例 1： 图示 一围焊缝连接，已知，,，试验算该连接是否安全。解： 将 F 移向焊缝形心O，三面围焊缝受力：在计算焊缝的面积和其极惯性矩时，近似取l 1 和 l 2 为其计算长度，即既不考虑焊缝的实际长度稍大于 l 1 和 l 2 ，也不扣除水平焊缝的两端缺陷10mm。焊缝截面面积：在 N 力作用下，焊缝各点受力均匀；在 T 作用下，水平焊缝右边两个端点产生的应力最大，但在右上端点其应力的水平分量与 N 力产生的同方向，因而该焊缝在外力 F 作用下，该点最危险。由 N 在水平焊缝右上端点产生的应力为：由扭矩 T 在该点产生的应力的水平分量为：由 T 在该点产生的应力的垂直分量为：代入强度条件：该连接安全。例 2：计算 图示 角焊缝连接中的 h。