焊缝、螺栓例题

1、焊缝计算【例】试验算下图所示钢板的对接焊缝强度。图中l550mm,t22mm,轴心力的设计值为N=2300kN钢材为Q235-BF,手工焊，焊条E43型，焊缝质量标准三级。【解】 由表11.1.1查得焊缝抗拉强度设计值ftw 175N / mm2 ,直缝连接时计算长度lw55010540mm。焊缝正应力为:3NN230010AWlTt54022193.6N/mm2ftw截割斜度为:1,即。=56。，则焊缝长度175N/mm2，不满足要求。改用斜对接焊缝，取l5501010654mm,sinsin56故此时焊缝的正应力为:Nsin3230010sin5665422132.48N/mm2ftw17

2、5N/mm2剪应力为:Ncoslwt2300103cos5665422289.46N/mm2ftw175N/mm2【例】某8m跨度简支梁的截面和荷载设计值（含梁自重）如下图所示。在距支座2.4m处有翼缘和腹板的拼接连接，试设计其拼接的对接焊缝。已知钢材为Q235,采用E43型焊条，手工焊，三级质量标准，施焊时采用引弧板。25口心图14例11.1.2附图【解】(1)距支座2.4m处的内力jf-/2-150工24父a-2.4)/2-1008kN.m:kN(2)焊缝计算截面的几何特征值7-(250/10323-240xlOOO3)/12-2833x104mm.-1.一一mm”：1mrm-3.032K

3、lU*+10xSOOX500/2-3.232x113mm(3)焊缝强度计算由表查得fvb=185N/mrm,fvm=125N/mn2。MIDOSxlC60sl=g-=173.5田阵-旬63/10N/mnm<ftw=185N/mm2,满足。吗24。支K工2。3胪-X'''=mrn<fvw=125N/mr2i,满足。1,5x152=173.9N-N/mrn巾叼240rl0>x2.032X1065-168雇座23?8X10*5X102N/mm12、。涯2/目N1i'N/mm<=x185=mm,满足。【例】在下图所示角钢和节点板采用两侧面焊缝的连

4、接中,N=660kN（静荷载设计值），角钢为2L110X10,节点板厚度ti=12mm,钢材为，焊条E43型，手工焊。试确定所需角焊缝的焊脚尺寸hf和焊缝长度。图18例11.1.3附图【解】查附表1-3得角焊缝的强度设计值fW160N/mm2。构造要求:hfmin1.5tmax15.125.2mm,hfmaxt1289mm,角钢肢尖和肢背都取hf=8mm焊缝受力：N1 K1N0.7 660 462kN, N2 K2N0.3 660 198kN所需焊缝长度:l w1Ni462000w2W20.7hf1 f f20.7 8 160257 mmN22 0.7hf2 ff W1980002 0.7 8

5、 160110 mm因需增加2hf16mm长的焊口，故肢背侧焊缝的实际长度取为280mm肢尖侧焊缝的实际长度取为130mni螺栓计算【例】两截面为-14X400mm的钢板，采用双盖板和C级普通螺栓拼接，螺栓M20,钢材Q235,承受轴心拉力设计值N=940kN，试设计此连接。【解】（1）确定连接盖板截面4:1,图24例11.1.4附图采用双盖板拼接，截面尺寸选7X400mm与被连接钢板截面面积相等，钢材亦采用Q235(2)确定所需螺栓数目和螺栓排列布置。由表11.1.4 查得%*=140N/mm. . =305N/mn2 。aa叱aQ冗工2M.单个螺栓受剪承载力设计值：二'一n的人阿队

6、却上、几/古TV/=120x14x305=.£5400K1单个螺栓承压承载力设计值：一一N泮-j-11则连接-侧所需螺栓数目为：*皿SMD°,取门=12。采用图24所示的并列布置。连接盖板尺寸采用27X400X490mm其螺栓的中距、边距和端距均满足表11.1.3的构造要求。(3)验算连接板件的净截面强度由表2.1.5查得了=215N/mrm,连接钢板在截面I-I受力最大为N,连接盖板则是截面出-出受力最大为N,但因两者钢材、截面均相同，故只验算连接钢板。取螺栓孔径do=22mm。.L.1-一：一2独Um/-N/mrm>J=215N/mn2,满足。作业1、如图所示是用

7、双层盖板和角焊缝的对接连接，若钢板采用一10X430,承受轴力W9X105N（静载，设计值），钢材Q235,采用手工焊，焊条E4311,试按a）用侧面角焊缝连接；b）用三面围焊连接。51 002002 51解盖板横截面按等强度原则确定，此盖板横截面为一 6X400的钢材，总面积24300mm6011：侧面角焊缝的计算长度为4hef：9 1054 0.7 6 160335mm满足 lw,min 8hf 8 648mm lw60hf 60 6 360mm 的条件。即盖板横截面积不应小于被连接扳件的横截面积.2A1为A1=2X6X400=4800mm>A=430X10=直角角焊缝的强度设计值f

8、fw160N/mm2（查自附表）角焊缝的焊脚尺寸：较薄主体金属扳的厚度t=6mm因此，hf,maxt6m；较厚主体金属板白W度t=i0mm因此，hf,min1.511.5v104.7mm,取5mm所以，取角焊缝的焊脚尺寸hf6mm，满足：hf,maxhfhf,mina）采用侧面角焊缝时：因为b=400mm>200mm（t=6mmr12mm因此加直径d=15mm的电“钉4个，由于电焊钉施焊质量不易保证，仅考虑它起构造作用。侧面角焊缝的实际长度为:llw102hf3351026333mm，取340mm如果被连板件间留出缝隙10mm则盖板长度为ll2l10234010690mmb）采用三面围焊

9、时：正面角焊缝承担的力N3为:N32helwfffw20.764001.221606.56105N55侧面角焊的计算长度为：l-一9_°6.561091mm4heffw40.76160满足lw,min8hf8648mmlw60hf606360mm的条件。侧面角焊缝的实际长度为：llw591596mm,取100mm则盖板长度为li2l10210010210mmo2、图示为角钢拼接节点，采用C级普通螺栓连接。角钢型号为L75X5,轴心拉力为N=120KNf接角钢采用与构件相同的截面，材料采用Q235螺栓直径d=20mm,孔径d021.5mm,螺栓抗剪强度设计值f：130N/mm2,承压强度设计值fcb305N/mm2,钢材抗拉强度设计值f215N/mm2。试设计该拼接节点。解：（1）计算螺栓数一个螺栓的抗剪承载力计算为：nVn/-d-fV1-2021304084N44一个螺栓的承压承载力设计值为：nVdtfc205305bNV30