钢结构的连接课堂练习答案

1、例1 试验算图1所示钢板的对接焊缝的强度。钢板宽度为200mm，板厚为14mm，轴心拉力设计值为N=490kN，钢材为Q235 ，手工焊，焊条为E43型，焊缝质量标准为三级，施焊时不加引弧板。P38 （a） （b）图1例题1（a）正缝；（b）斜缝解：焊缝计算长度 焊缝正应力为 不满足要求，改为斜对接焊缝。取焊缝斜度为1.5：1，相应的倾角,焊缝长度此时焊缝正应力为剪应力为斜焊缝满足要求。，这也说明当时，焊缝强度能够保证，可不必计算。例2 图2 是用双拼接盖板的角焊缝连接，钢板宽度为240mm，厚度为12mm，承受轴心力设计值N=600kN。钢材为Q235，采用E43型焊条。分别按（1）仅用侧面

2、角焊缝；（2）采用三面围焊，确定盖板尺寸并设计此连接。P44图2 附图解: 根据拼接盖板和主板承载力相等的原则，确定盖板截面尺寸。和主板相同，盖板采用Q235钢，两块盖板截面面积之和应等于或大于钢板截面面积。因要在盖板两侧面施焊，取盖板宽度为190mm,则盖板厚度，取8mm，则每块盖板的截面积为。角焊缝的焊脚尺寸由盖板厚度确定。焊缝在盖板边缘施焊，盖板厚度8mm>6mm,盖板厚度<主板厚度，则，取=6mm，。由附表4查得直角角焊缝的强度设计值。（1）仅用侧面角焊缝连接一侧所需焊缝总计算长度为因为有上、下两块拼接盖板，共有4条侧面角焊缝，每条焊缝的实际长度为取。两块被拼接钢板留出10

3、mm间隙，所需拼接盖板长度检查盖板宽度是否符合构造要求盖板厚度为8mm<12mm，宽度b=190mm,且，满足要求。（2）采用三面围焊采用三面围焊可以减小两侧面角焊缝的长度，从而减小拼接盖板的尺寸。已知正面角焊缝的长度，两条正面角焊缝所能承受的内力为连接一侧所需焊缝总计算长度为连接一侧共有4条侧面角焊缝，每条焊缝的实际长度为，采用120mm。所需拼接盖板的长度为例3 设计图3 所示的角钢拼接节点，采用C级普通螺栓连接。角钢为L100x8，材料为Q235钢，承受轴心拉力设计值N=250kN。采用同型号角钢做拼接角钢，螺栓直径d=22mm，孔径。P56（螺栓间距应为35+61+61+35）图

4、3 例3 附图解：由附表5查得，。（1） 螺栓计算一个螺栓的抗剪承载力设计值为一个螺栓的承压承载力设计值为构件一侧所需的螺栓数个，取n=5每侧用5个螺栓，在角钢两肢上交错排列。（2）构件净截面强度计算将角钢沿中线展开（图3 b），角钢的毛截面面积为。直线截面I-I的净面积为折线截面II-II的净面积为净截面强度满足要求。（此题附图间距有误，应为35+61+61+35=192=2X100-8）例4 图4 所示为双拼接板拼接的轴心受力构件，截面为，承受轴心拉力设计值N=850kN，钢材为Q235钢，采用8.8级的M22高强度螺栓，连接处构件接触面经喷砂处理，试采用高强度螺栓摩擦型设计此连接。解：（

5、1）采用高强度螺栓摩擦型连接一个螺栓抗剪承载力设计值连接一侧所需螺栓数为个用9个，螺栓排列如图4所示。构件净截面强度验算，钢板在边列螺栓处的截面最危险。取螺栓孔径比螺栓杆径大2.0mm。（a）（b）图4 例4附图构件毛截面验算：注：计算时若题目给出布置尺寸，应按所给尺寸进行验算，若不满足要求再调整。本章重要公式小结表：序号公式及其编号适用条件常见错误1或（3-1）轴心受力的对接焊缝计算公式焊缝的计算长度考虑错误2（3-2）受弯的对接焊缝计算公式3（3-3）受剪的对接焊缝计算公式4（3-9）侧面角焊缝受轴力作用的计算公式计算厚度取为焊角尺寸5（3-10）正面角焊缝受轴力作用的计算公式漏掉强度增大

6、系数6（3-13）角焊缝受平行和垂直于焊缝长度方向的轴力作用的计算公式7（3-19）弯矩作用下角焊缝的计算公式8（3-20）扭矩作用下角焊缝受到的剪应力极惯性矩的计算错误9（3-24）一个普通螺栓的抗剪承载力设计值取错受剪面的数目10（3-25）一个普通螺栓的承压承载力设计值总厚度未取最小值11（3-26）一个普通螺栓的抗拉承载力设计值把取为螺栓直径12=，（3-27）轴心受力的螺栓群抗剪连接中接头一边所需要的螺栓数13（3-29）轴心受力的螺栓群抗剪连接的板件净截面强度计算公式净截面面积计算有误14（3-33）螺栓群在扭矩作用下受力最大螺栓承受的剪力计算公式15（3-39）螺栓群在弯矩作用下

7、受力最大螺栓承受的拉力计算公式16（3-44）普通螺栓在拉力和剪力共同作用下应满足的公式17（3-46）一个高强度螺栓摩擦型连接的抗剪承载力设计值18（3-48）一个抗拉高强度螺栓的承载力设计值19（3-49）高强度螺栓摩擦型连接在拉力和剪力共同作用下应满足的公式20（3-50）（3-51）高强度螺栓承压型连接在拉力和剪力共同作用下应满足的公式21（3-52）轴心受力的高强度螺栓摩擦型抗剪连接的板件净截面传力思考题：3.1 钢结构常用的连接方法有哪几种？试述其优缺点及适用范围。3.2 选择焊条型号为什么要与被焊金属的种类相适应？3.3 施焊方法中，俯、立、横、仰四种焊缝中，质量最好和最差的是哪种？3.4 在计算正面角焊缝时，什么情况考虑强度设计值增大系数？为什么？3.5 角焊缝的焊脚尺寸、焊缝长度有何限制？为什么？3.6 焊缝的起落弧对焊缝有何影响？计算中如何考虑？3.7 焊接残余应力是怎样产生的？3.8 焊接残余应力对结构工作有何影响？3.9 普通螺栓连接和高强度螺栓连接的计算有什么区别？3.10 高强度螺栓摩擦型连接和承压型连接有什么区别？3.11 高强度螺栓的预拉力起什么作用？预拉力大小与承载力有何关系？3.12 计算构件净截面强度时，高强