1、3.13 如图所示梁与柱（钢材为 Q235B）的连接中,M=100kNm,V=600kN, 已知梁端板和柱翼缘厚均为 14mm,支托厚 20mm,试完成下列设计和验算：（1）剪力 V 由支托焊缝承受，焊条采用E43 型，手工焊，求焊缝 A 的高度 hf。（2）弯矩 M 由普通 C 级螺栓承受，螺栓直径 24mm,验算螺栓是否满足要求。解：(1)验算受剪承载力：a. 确定焊脚高度板件边缘的角焊缝： max20,20(1)8;fthm:普通角焊缝： min ax(14),.416.f则 ax(6.8,.;fhmmin20),6ft h故取 1fb. 0.7.7efh设承受静载，支托选用 Q235B
2、，则查表得角焊缝强度设计值 2160wfNm采用三面围焊且为绕角焊：对于水平焊缝，承受正应力， 130wlbm3110.70.7.26140;wffNhl k对于竖向焊缝，承受剪应力， 5wl21.5.264130;VkN，满足2223097.1600.7.75wf ffwNmNmhl 要求。故焊缝 A 的高度 。1fm(2)验算抗弯承载力1234567891060;30;ymymy2312222;6040;(6051)iiiNMy kN 查表得普通 C 级螺栓抗拉强度设计值 ；公称直径为 24mm 的普通螺7btfm栓 235eAm311706.1bbtetNf kN故抗弯承载力满足要求。(
3、3)验算构造要求：C 级螺栓 故满足构造要求0(1.5)241.5.3760dm:综合(2),(3)该螺栓满足要求。3.14 试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。C 级螺栓 M20，所用钢材 Q235B。若改用 M20的 8.8 级高强度螺栓摩擦型连接（摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈） ，其承载力有何差别？解：2150cos41506;62.;.54VHkNHNvkNt（1 ） 验算拉剪作用查表得普通 C 级螺栓 ； ；Q235B 钢2170btfm 2140bvfNm；公称直径为 20mm 的普通螺栓 。2305bcfm 25eA2233222231041.0457.65.8761401.6.50
4、59.bbvvtetbbvt bccdNnf kNANdtf kN故，验算合格。（2 ） 改用 M20 级的 8.8 级高强度螺栓摩擦型连接，查表得预拉力 ，抗滑移125Pk系数 ，且单剪 。取标准孔 。0.31fn1.k9.0.3257.8256.1.37bvftbvtNkPNkN未超过 5%，故验算合格。设其承载力为 ， ；F248NvtF，则 ，承218()=.03.75103.75bvtN142.7FkN载力下降。3.15 如图所示螺栓连接采用 Q235B 钢。C 级螺栓直径 ，求此连接最大能承受的20dm值。maxF解：螺栓群轴心受剪，查表得公称直径为 20mm 的 C 级螺栓 21
5、40bvfNm（1 ） 受剪承载力双剪 ；2vn22308.4bbvvdNnf k（2 ） 承压承载力：查表得 Q235 钢，C 级螺栓 2305bcfNm；203512bbccNdtf kmini,min8.,8.1.4vb k（3 ） 净截面强度计算取不利情况，对 C 级螺栓 ；01.5201.5dm:Q235 钢极限抗拉强度 37ufNm，若取薄板 ；若取厚板 ；故取厚板nNA214nnll20nnNll计算。 21 0 22 0 23 04063231.52674.568091.3nn dmAdm 故取 。2150nm3.7,.0.73512uunnNffAkN （4 ） 毛截面强度计
6、算查表得 Q235 钢在 时2tm2fNm3,30510NfAf k，故取 。1max4Fk综上，此连接能承受的最大承载力为 。N3.16 如上题中将 C 级螺栓改用 M20（ ）的 10.9 级高强度螺栓。求此连接最大20d能承受的 值。要求按摩擦型连接和承压型连接分别计算（钢板表面仅用钢丝清理浮锈）maxF。解：（1）摩擦型连接：查表得预拉力 ，抗滑移系数 ，且双剪 。取标准孔 。15PkN0.32fn1.0k0.9.102.3158.7bvfNknPkN18378kN净截面强度： 31 10.5.,20.7.50.735100.517uunnffA kNA 毛截面强度： 332Nf kN
7、，故取12max108Fk（3 ） 承压型连接：查表得 ； ；且双剪 ；公称直径为 20mm2470bcf23bvfm2vn的普通螺栓 。5eA设剪切面在螺纹处： 324105.9bbvevNnf kN78ccdtmini,min.,1.115.935bbv kk净截面强度： 30.7,2.0.7102uunnNffAkNA 毛截面强度： 3325f，故取21max1FNk3.17 试验算如图所示钢梁的拼接。拼接采用高强度螺栓型连接。钢材为 Q345 钢，采用10.9 级 M20 高强度螺栓，孔径为 22mm，接触面喷砂后涂富锌漆。拼接处梁的内力为（翼缘拼接可按轴心力计算，轴心力取翼缘截面面积
8、和翼缘650,20VkNMk内平均正应力的乘积，腹板拼接承受全部的剪力和按截面惯性矩比例分配给腹板的弯矩） 。解：查表得 10.9 级 M20 高强度螺栓预拉力 ，抗滑移系数 ，且双剪15PkN0.4。取标准孔 。2fn1.0kmi.9.20.4.6bvfNnPk33941145026208.6102I m（1 ） 翼缘板验算 6 293min1025()2.948.346816;.1.75.bMy NmINAknN净截面强度：查表得 Q345 钢 2240,310uff取最外排螺栓： 3 21 168.0.5.5=.87.=0.4739-2un fNmA毛截面强度： 3 2468.20.94
9、31051NfNm故翼缘验算合格。（2 ） 腹板验算剪扭组合：剪力偏心： 1068105;602emVkN弯矩分配：33949.812.5067.28061wIbhTMkI扭矩： 3max .35.4wVe Nm设左边为 所在的板，则危险点为 1、2 点。1 点： 110,6xy22 22 26400380iixy m取 1 点 ： 111211125;3635.4013.56;8.9;xFTiiyiiVNkNnTykNrx则， 1222min03.56;931.0;.8.361.6xTyF bxyNkNkNk故腹板验算合格。3.18 双角钢拉杆与柱的连接如图。拉力 。钢材为 Q235B 钢。
10、角钢与节点板、50Nk节点板与端板采用焊缝连接，焊条采用 E43 型焊条。端板与柱采用双排 10.9 级 M20 高强度螺栓连接。构件表面采用喷砂后涂无机富锌漆处理。试求：（1 ） 角钢与节点板连接的焊缝长度；（2 ） 节点板与端板的焊缝高度；（3 ） 验算高强度螺栓连接（分别按摩擦型和承压型连接考虑） 。解：（1）角钢长肢相并： 120.65;.3;K双面焊，查表得 wfNm肢背： 1.78.2Nk肢尖： 210.3596.25NKkN焊脚高度 ；6fhmax30wflhm肢背： 11 178.26;0.26,80wflhl肢尖：32 29.504.;.714.2,6wwfNl ml故取肢背
11、焊缝长度为 280mm，肢尖焊缝长度为 160mm。（2 ） 50cos50389;VHkN普通角焊缝： min max(14,2),1.246.8;ft hmmax min(,0)6;ft;2.72.7f f ffwfwHVhlhl，设承受静载，fff 1.2f；2221603.74.wfff Nm322891045.1.4.720.5.35fwffffHhlhm故取 。1fh（3 ） 摩擦型连接：查表得预拉力 ，抗滑移系数 ，且单剪 。取标准孔5PkN0.351fn。1.0k9.10.148.2bvfNnkN0.8.1524btNPkN；392Vvn承受弯矩： 。38017.8Mekm2239.65.325.iHyNt Nn，故验算不合格。8.1.804bvt 承压型连接：查表得 ； ； 且单剪 ；270bcfNm23bvfNm250btfNm1vn公称直径为 20mm 的普通螺栓 。245eA设剪切面在螺纹处： 31017.95bbvevnf k2452ttNN238.95.30.7171bbvt3204.6bbccNdtf kN13.675.99.7.bcv故承压型验算合格。
