第三章_钢结构的连接

第三章：钢结构的连接 练习与作业（附答案）： 例题3.1 试计算图3．Ⅱ．1（a）所示牛腿与柱连接的对接焊缝所能承受的最大荷载F（设计值）。钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，施焊时不用引弧板，焊缝质量为三级。 图3．Ⅱ．1 牛腿与柱用对接焊缝连接 解： 1．确定对接焊缝计算截面的几何特性 (1)确定中和轴的位置 8.7910524010101605.127105240510101601y mm 2.1708.792502ymm (2)焊缝计算截面的几何特征 244548.7111677.415.0245.0241121223xI cm4 腹板焊缝计算截面的面积： 5.2315.024wAcm2 2．确定焊缝所能承受的最大荷载设计值F 。 将力F向焊缝截面形心简化得： FFeM160（KN·mm） y2y1xabσ aτ vσ bF(a)(b) FV （KN） 查表得： 215wcfN/mm2， 185wtfN/mm2， 125wvf N/mm2 点a的拉应力 Ma，且要求 Ma≤wtf 18552.01024558.7910160431wtxMafFFIMy N/mm2 解得：7.355FKN 点b的压应力 Mb ，且要求 Mb≤wcf 21511.11024552.17010160432wcxMbfFFIMy N/mm2 解得：7.193F KN 由FV 产生的剪应力 V ，且要求V≤wVf 12543.0105.231023wVVfFF N/mm2 解得：7.290F KN 点b的折算应力，且要求起步大于1.1 wtf wtVMbfFF1.143.0311.132222 解得： 2.152F KN 故此焊缝所能承受的最大荷载设计值F为152.2KN。 例题3.2 如图3．Ⅱ．3所示两块钢板的对接连接焊缝，已知偏心拉力F =420KN，钢材为Q235，焊缝E43型，手工焊，施焊时采用引弧板，试问此对接焊缝需采用哪种质量等级就可以满足其强度要求？ 1050FFabσ M+=σMAX=600σ Nσ M σ N+ 图3．Ⅱ．3 对接焊缝受偏心力作用 解： 分析：由已知条件，此对接焊缝承受偏心拉力F产生的弯矩M和轴心拉力N的共同作用，在M作用下，a点产生最大的拉应力M，b点产生最大的压应力M；在N作用下，焊缝均匀受拉，各点拉应力均为N。由此可见，a点为最危险点，因此，只需计算a点的合应力，就能确定需要哪个等级质量的焊缝。 1．将偏心力F向焊缝形心简化，得： 6 3 0 0 01 5 04 2 0 FeMKN·mm 4 2 0 FNKN 2． 计算在M、N作用下a点的应力 1 0 56 0 01 01 06 366262wMtlM...