钢结构基本原理习题
钢结构基本原理习题
3.1 试设计图所示的用双层盖板和角焊缝的对接连接。采用Q235 钢，手工焊，焊条为E4311，
轴心拉力N＝1400KN(静载，设计值)。主板-20×420。
解 盖板横截面按等强度原则确定，即盖板横截面积不应小于被连接板件的横截面积．因此
盖板钢材选Q235 钢，横截面为-12×400，总面积A1 为
A1＝2×12×400＝9600mm
2
＞A＝420×20＝8400mm
2
直角角焊缝的强度设计值
w
f
f ＝160N／mm
2
(查自附表1.3)
角焊缝的焊脚尺寸：较薄主体金属板的厚度t＝12mm，因此，
max , f
h = t-2= 12-2=10mm；较
厚主体金属板的厚度t＝20mm，因此，
min , f
h ＝1.5 t ＝1.5 2 0 ＝6.7mm 7mm，所以，取
角焊缝的焊脚尺寸
f
h ＝10mm，满足：
max , f
h ≥
f
h ≥
min , f
h
a)采用侧面角焊缝时 因为 b＝400mm＞200mm(t＝12mm)因此加直径 d＝15mm 的焊钉4 个，
由于焊钉施焊质量不易保证，仅考虑它起构造作用。
侧面角焊缝的计算长度
w
l 为
w
l ＝N／(4
f
h
w
f
f )＝1.4×10
6
／(4×0.7×10×160)＝312.5mm
满足
min , w
l = 8
f
h = 8×10 ＝80mm＜
w
l ＜60
f
h ＝60×10＝600mm 条件。
侧面角焊缝的实际长度
f
l 为
f
l ＝
w
l + 2
f
h ＝312.5＋20＝332.5mm,取340mm
如果被连板件间留出缝隙10mm，则盖板长度l 为
l = 2
f
l +10 = 2×340+10 = 690mm
b)采用三面围焊时 正面角焊缝承担的力
3
N 为
3
N ＝
e
h B
f
β
w
f
f ×2＝0.7×10×400×1.22×160×2＝1.093×10
6
N
侧面角焊缝的计算长度
w
l 为
w
l ＝( N -
3
N )／(4
e
h
w
f
f )＝(1.4×10
6
-1.093×10
6
)/(4×0.7×10×160)＝69mm
w
l =80mm
w , mi n
l ＝ 8
f
h ＝8×10＝80mm，取
w
l =
min , w
l =80mm
由于此时的侧面角焊缝只有一端受起落弧影响，故侧面角焊缝的实际长度
f
l 为
f
l ＝
w
l ＋
f
h = 80＋10 ＝ 90mm，取90mm，则盖板长度l 为
l ＝2
f
l +10＝2×90 十10＝190mm
3.2 如图为双角钢和节点板的角焊缝连接。Q235 钢，焊条 E4311。手工焊，轴心拉力 N＝
2
0
1 0
1 0
2
0
0
2
0
0
1
0
1
0
( a )
3 4 0
( b )
N
3 4 0
2
0
1 0
1 0
1 0 1 0
N N
2
0
0
2
0
0
1
2
1
2
1
2
1
2
1
0
1
0
9 0 9 0
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