钢结构焊缝连接-附答案

钢结构练习二 焊缝连接一、选择题（××不做要求）1．焊缝连接计算方法分为两类，它们是（ C ）。A）手工焊缝和自动焊缝

B）仰焊缝和俯焊缝C）对接焊缝和角焊缝

D）连续焊缝和断续焊缝2．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

）。A）E55 B）E50 C）E43

D）前三种均可3．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）钢材的弹性模量太高C）焊接时热量分布不均 D）焊缝的厚度太小××4．不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力

N之间的夹角 θ满足（

B

）。A）tanθ≤1.5 B）tanθ>1.5 C）θ≥70°

D）θ<70°5．角钢和钢板间侧焊搭接连接，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C）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6．在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于（ B ）。A）60hfB）40hfC）80hfD）120hf7．直角角焊缝的有效厚度he＝（A）。A）0.7hfB）hfC）1.2hfD）1.5hf8．等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为（A）。A）0.7B）0.75C）0.65D）0.359．图示的角焊缝在P的作用下，最危险点是（B）。A）a、b点B）b、d点C）c、d点D）a、c点××10．对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（C）。A）要考虑正面角焊缝强度的提高B）要考虑焊缝刚度影响C）与侧面角焊缝的计算式相同D）取βf＝1.2211．斜角焊缝主要用于（C）。A）钢板梁B）角钢桁架C）钢管结构D）薄壁型钢结构fNffw12．直角角焊缝的强度计算公式helw（B）。A）厚度B）有效厚度C）名义厚度D）焊脚尺寸××13．焊接结构的疲劳强度的大小与（A）的关系不大。A）钢材的种类B）应力循环次数B）连接的构造细节D）残余应力大小

中，he是角焊缝的××14．在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用（C）。A）角焊缝B）焊透的对接焊缝C）不焊透的对接焊缝D）斜对接焊缝××15．未焊透的对接焊缝计算应按（C）计算。A）对接焊缝B）角焊缝C）断续焊缝D）斜焊缝16．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）。A）静力强度B）刚度C）稳定承载力D）疲劳强度17．下图所示为单角钢（L80×5）接长连接，采用侧面角焊缝（Q235钢和E43型焊条，fwf＝160N/mm2），焊脚尺寸hf＝5mm。求连接承载力设计值（静载）＝（A）。wA）n×0.7hflwff ＝2×0.7×5×（360-10）×160B）2×0.7×5×360×160C）4×0.7×5×(360-10) 160×D）4×0.7×5×360×16018．如图所示侧面角焊缝的静力承载力 N=（ A ）N。A）0.7×6×（410-12）×2×160 B）0.7×6×410×4×160C）0.7×6×（410-12）×4×160 D）0.7×6×410×4×160××19．如图所示屋架下弦节点荷载 F作用在下弦上。下弦与节点板问焊缝采用式（ D ）计算。××20．产生纵向焊接残余应力的主要原因是（ B ）。）冷却速度太快）焊件各纤维能自由变形C）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××21．在制作长焊件时，为了考虑焊接残余变形的影响，其下料长度应等于（ B ）。）设计长度）设计长度＋纵向收缩余量C）设计长度＋纵向收缩和横向收缩余量）设计长度十横向收缩余量22．图中的焊脚尺寸 hf是根据（ A ）选定的。A）hfmin＝1.510＝4.7mm，hfmax＝1.2×6＝7.2mm和hfmax＝6mmB）hfmin＝1.56＝3.7mm，hfmax＝1.2×10＝12mm和hfmax＝6mmC）hfmin＝1.510＝4.7mm，hfmax＝1.2×6＝7.2mm和hfmax＝6-（1～2）mmD）hfmin＝1.510＝4.7mm，hfmax＝1.2×10＝12mm和hfmax＝6mm23．如图所示两块钢板用直角角焊缝连接，问最大的焊脚尺寸hfmax＝（A）mm。A）8 B）10 C）12 D）1424．图中的两块钢板间采用角焊缝，其焊脚尺寸可选用（ B ）mm。A）6B）8C）10D）12××25．如图所示梁截面形式、尺寸（Ix=2200×104mm4）及荷载。钢材为Q235BF，焊条采用E43型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，hf=（B）mm。A）2.6

B）6

C）10

D）8××26．如图所示格构式轴压柱柱头，其加劲肋高 he＝380mm，厚te＝16mm，钢材为Q235BF，焊条为工焊，已知静态设计荷载 N＝995kN，方了安全承载，加劲肋与缀板连接的角焊缝最小焊脚尺寸 hfmin为（mm。

E43型，手B ）A）6

B）8

C）l0

D）527．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

l0mm

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？（

B

）A）40mm

B）60mm

C）80mm

D）100mm28．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

）。A）4倍，并不得小于

20mm

B）5倍，并不得小于

25mmC）6倍，并不得小于

30mm

D）7倍，并不得小于

35mm29．在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的 hf，应分别是（ D ）。A）4mm，4mmB）6mm，8mmC）8mm，8mmD）6rnm，6mm二、填空题1．焊接的连接形式按构件的相对位置可分为____对接____，__顶接___和__搭接__三种类型。2．焊接的连接形式按构造可分为对接焊缝和___角焊缝______两种类型。3．焊缝按施焊位置分___横焊___、立焊、___仰焊__和___俯焊___；其中__仰焊___的操作条件最差，焊缝质量不易保证应尽量避免。4．当两种不同强度的钢材采用焊接连接时，宜用与强度 __低_（高、低）的钢材相适应的焊条。5．承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别计算正应力和剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力处，还应按下式计算折算应力：eq232ftw。××6．当承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向间的夹角θ符合___tgθ≤1.5__时，其强度可不计算。7．当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去__2t___。8．当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于__1:2.5___的斜角。××9．在承受___动力___荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。××10．工字形或 T形牛腿的对接焊缝连接中，一般假定剪力由 _ _腹板___的焊缝承受，剪应力均布。××11．承受动力荷载的角焊缝连接中，可采用 __平坡___焊缝或____深熔__焊缝。12．凡能通过一、二级检验标准的对接焊缝，其抗拉设计强度与母材的抗拉设计强度 相等 。13．选用焊条型号应满是焊缝金属与主体金属等强度的要求。 Q235钢应选用 E43型焊条，Q345钢应选用 E55型焊条。14．当对接焊缝的焊件厚度很小（≤10mm）时，可采用直边坡口形式。15．钢结构在焊接过程中会产生焊接应力，焊接应力有纵向和横向。其中纵向焊接应力对刚度计算有影响。16．直角角焊缝可分为垂直于构件受力方向的 正面角焊缝 和平行于构件受力方向的 侧面角焊缝。前者较后者的强度 高 、塑性 低 。（高或低）××17．在 次要 构件或 次要 焊缝连接中，可采用断续角焊缝。18．在钢板对接时，采取分段施焊，厚焊缝则分层施焊，工字形对接焊接时采用对称跳焊，上述措施的目的在于 _较小焊接应力和焊缝变形 。19．在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝（端缝）的强度设计值增大系数 βf＝_1.22 ，但对直接承受动力荷载的结构，应取 βf＝ _ 1.0 。××20．斜角角焊缝两焊脚边的夹角 大于120o 或小于60o时，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。21．角焊缝的焊脚尺寸 h（fmm）不得小于1.5t，t为较厚焊件厚度（mm）。但对自动焊，最小焊脚尺寸可减小 1mm ；对T形连接的单面角焊缝，应增加1mm。××22．角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍（钢管结构除外），但板件（厚度为t）边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求：当t≤6mm时，hfmax＝t；当t>6mm时，hfmax＝t-(1~2mm)。23．侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。24．侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf（承受静力或间接动力荷载时）或40hf（承受动力荷载时）。25．在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25mm。26．当板件的端部仅有两侧面角焊缝连接时，每条侧面焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离；同时两侧面角焊缝之间的距离不宜大于16t（当t>12mm）或200mm（当t≤12mm），t为较薄焊件的厚度。××27．单面连接的单角钢按轴心受力计算它与节点板的角焊缝连接，角焊缝强度设计值应乘以折减系数_0.85。××28．施工条件较差的高空安装焊缝，其焊缝强度设计值应乘以折减系数0.9。××29．钢板的拼接，当采用对接焊缝时，纵横两方向的焊缝可采用T形交叉，其交叉点的间距不得小于200_mm。××30．在直接承受动力荷载的结构中，角焊缝焊脚的比例：对正面角焊缝宜为1:1.5（长边顺内力方向）；对侧面角焊缝可为1:1。二、计算题1．如图所示连接，尺寸为mm，受静载拉力P＝l30kN，hf＝l0mm，钢材为Q235BF，E43焊条，手工焊无引弧形板，hfw=160N/mm2。试验算焊缝强度，并指出焊缝最危险点的位置。如仅将P变为压力，最不利点位置和应力大小有无变化？解：将P向焊缝截面形心简化，得：N=P=130kN，M=P·e=130×10=1300kN·mm。由N作用在焊缝中产生的平均应力和M作用在焊缝中产生的最大应力分别为：NN1301032f0.7hflw20.710(110210)103.17N/mm2M6M613001032f0.7hflw210)268.78N/mm220.710(1102点应力最大，为两者叠加，即：NM2fAff103.1768.78171.95N/mm因为τf=0，将最危险 A点的应力代入强度条件：1.22ffw即：171.95N/mm2<1.22×160N/mm2=195.2N/mm2，满足强度要求。当P变为压力时，A点仍为最不利点，应力数值不变，仅仅改变方向。2．图示连接受集中静力荷载P＝100kN的作用。被连接构件由Q235钢材制成，焊条为E43型。已知焊脚尺寸hf＝8mm，ffw＝160N/mm2，试验算连接焊缝的强度能否满足要求。施焊时不用引弧板。解：将外力P向焊缝形心简化，得：V=P=100kN，M=P·e=30,00kN·mm。由V在焊缝中产生的剪应力为：V1001032。f0.7hflw20.78(400231.44N/mm28)由M产生的正应力为：6M6300003102f220.78(40022109.0N/mm20.7hflw8)代入强度条件：22f1.22

109.0231.44292.30N/mm2ffN160N/mm21.22强度满足要求。××3．计算图中焊缝①承载能力是否满是要求。已知：F＝l20kN，hf＝8mm，ffw＝160N/mm2。F为静力荷载。解：将外力F移至焊缝的形心，得：N=P=120kN，M=P·e=120×50=6,000kN·mm。由N产生的应力为：NN1201032f20.7hflw20.78(20010)56.4N/mm由M产生的应力为：M6M660001032f20.7hflw220.78(20010)289N/mm静力荷载， βf=1.22，则：N Mf ffAf

56.489119.2N/mm2ffW160N/mm21.22满足要求。4．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＝8mm，钢材为Q235BF钢，手工焊，焊条为E43型，ffw＝160N/mm2。解：将F移至焊缝形心，得到：N=3×120=103.9kN2V=1×120=60kN2M=P·e=103.9×35=3.64×103kN·mm。NN103.91032f0.7hflw20.78(15028)69.23N/mm2VV601032f0.7hflw20.78(15028)40.0N/mm2MM63.641031032f0.7hflw220.78(15028)2108.60N/mm2269.232f2108.6040.022N160N/mm21.22f1.22151.15N/mmff满足要求。5．如图示角钢两边用角焊缝与柱相连， 钢材用Q345B，焊条E50手工焊，静力荷载设计值 F＝390kN，请确定焊脚尺寸（转角处绕焊hf，可不计焊口对焊缝计算长度的影响）。ffw＝160N/mm2。解：（1）焊缝有效截面的几何特性Aw＝2×0.7hflw＝2×0.7hf×200＝280hfmm220.7hf20029.331033Whfmm6（2）确定焊接尺寸 hf最危险点在焊缝最上或最下面点MMFe390103301254fWW9.33103hfhfVVF3901031393fAw280hfhfAwM2213932fxV21254w2fy1.22hfhfff200N/mmf解得：hf≥8.7mm，取hf＝10mm。hf,min1.5tmax1.5206.7mmhf,maxt(1~2)mm16(1~2)15~14mm故取hf＝10mm，即满足强度要求，又满足构造要求。满足要求。6．如图所示用菱形盖板拼接，试计算连接角焊缝所能承受的最大轴心静力设计值N。钢材用Q235AF，E43焊条手工焊，不用引弧板。ffw＝160N/mm2。解：a.正面焊缝：N1helw1fffw20.761001.2216016.4105Nb.侧面焊缝：N2helw2ffw40.76(1005)1602.55105Nc.斜面焊缝：lw330021502335mm111.04sin2121115033335N3helw3ffw40.763351.041609.36105N故总的承载力设计值为：N=N1+N2+N3=164+255+936=1355kN。7．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Q235AF，焊条E43手工焊，无引弧板，焊缝质量三级（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受）。ftw＝185N/mm2，fcw＝215N/mm2，fvw＝125N/mm2。1）计算对接焊缝计算截面的几何特性中和轴位置：200210105(30010)10160y1210)10(30010)100mm(20010y2 310 100 210mm焊缝截面几何特性：Iw110(30010)3(30010)10(1601