钢结构焊缝连接-附答案

1、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之间的夹角满足（ B ）。A）tan1.5 B）tan1.5 C）70 D）6mm时，

2、hfmax t-(12mm) 。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t12mm）或 200mm （当t12mm），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

3、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Pl30kN，hfl0mm，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，

4、M=Pe=13010=1300kNmm。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：A点应力最大，为两者叠加，即：因为f =0，将最危险A点的应力代入强度条件：即：171.95 N/mm21.22160 N/mm2=195.2 N/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P100kN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hf8mm，ffw160N/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=Pe=30,0

5、0kNmm。由V在焊缝中产生的剪应力为：。由M产生的正应力为：代入强度条件：强度满足要求。3计算图中焊缝承载能力是否满是要求。已知：Fl20kN，hf8mm，ffw160N/mm2。F为静力荷载。解：将外力F移至焊缝的形心，得：N=P=120kN，M=Pe=12050=6,000kNmm。由N产生的应力为：由M产生的应力为：静力荷载，f=1.22，则：满足要求。4验算图示直角角焊缝的强度。已知静荷载F120kN（设计值），角焊缝的焊角尺寸为hf8mm，钢材为Q235BF钢，手工焊，焊条为E43型，ffw160N/mm2。解：将F移至焊缝形心，得到：N=120=103.9kNV=120=60kN

6、M=Pe=103.935=3.64103kNmm。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F390kN，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）。ffw160N/mm2。解：（1）焊缝有效截面的几何特性Aw20.7hflw20.7hf200280hfmm2（2）确定焊接尺寸hf最危险点在焊缝最上或最下面点解得：hf8.7mm，取hf10mm。故取hf10mm，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

7、引弧板。ffw160N/mm2。解：a.正面焊缝：b.侧面焊缝：c.斜面焊缝：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F220kN。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）。ftw185 N/mm2，fcw215N/mm2，fvw125 N/mm2。（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，故只算腹板的截面面积。（2）验算焊缝强度最危险点是下面B点，故只要验算该点的焊缝强度。折算应力：不满足要求。8如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊缝连接，N667kN（静载设计值），角钢为2L10010，节点板厚度为10mm，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，角焊缝强度设计值ffw160N/mm2，肢尖肢背焊缝厚度相同。试确定所需焊缝的厚度和施焊长度。解：角钢肢尖处：hf,max=10-(12)=98mm角钢肢背处：hf,max=1.210=12mm角钢肢背、肢尖都取：hf=8mm肢尖：N1k1N=0.7