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1、1、如图所示两截面为14x400的钢板,采用双盖板和C级普通螺栓连接，单盖板厚度为7mm。螺栓为 M22，螺栓孔径d0=24mm。fvb140N mm2承受轴心拉力设计值 N700KN。试验算此连接。b2钢材为 Q235，f 305N mmc，；解：单个螺栓抗剪承载力设计值：N nvbvd24f 2bv2224140 106.4kN单个螺栓承压承载力设计值:bNc dtfcb 221430594kN连接一侧所需螺栓数目为12:bbNminNvb,Ncbmin 94 kNF=Nmin12 1127.3 kN700 kN验算连件的净截面强度。连接钢板在截面受力最大的 N,连接盖板则是截面33受力最
2、大也是 N，但是因两者钢材、截面均相同，故只验算连接钢板.An(bn1d0)t (400424)14 4256mm2N700103N164.5N2 f 215mmmm2An4256满足要求12、图示双角钢与节点板三面围焊缝连接,受静态轴心拉力 N，角钢为 21258010 长肢相拼，焊脚尺寸 hf=8 mm，,钢材为 Q235，焊条 E43 型，手工焊；肢背焊缝实际长度l1=300 mm，焊缝内力分配系数K1=0.65,K2=0。35，正面焊缝的强度增大系数f=1.22，角焊缝强度设计值ff=160 N/mm2。试确定此连接能承受的最大静力荷载设计值F 及肢尖焊缝的长度l2。（15 分）w解：
3、由题意得lw3125mm正面焊接:N3 20.7hflw3f ffw 20.78mm125mm1.22160N/mm2=273。3kN肢背侧焊缝:N1 20.7hf(l1hf)ffw 20.78mm(300mm8mm)160N/mm2=523。26 kN又N1 k1N N32 N N1N3273280523260221015.24 kNK10.65N3=218693N(3 分）2N2 k2N lW 2N2218693 h 8 122 8 130mmfW2he2ff2 0.7 81603、如图所示钢板与工字形柱采用双面角焊缝T 形连接，hf8mm，其它尺寸已在图中给出，钢板承受一个斜向拉力F50
4、0 kN 的作用（静力荷载），钢材 Q235B，焊条 E43 系列,ff160N/mm。面积A=4300mm2，抵抗矩W=2。75105mm3。试验算此连接能否满w22足强度要求.ff2f ffw82工字形柱50354F解：力系分解:水平轴心力N Fsin500剪力V F cos 5002002003300KN54 400KN53弯 矩M Fesin 50050 15000KN mm5N300000N 69.75N/mm2在水平轴心力作用下:fA4300.8M150001000M 54.50N/mm2在弯矩作用下：f5W2.752510V400000V 93.00N/mm2在剪力作用下:fA4
5、300.8所以:MNfffVf2 269.7554.5022w 93.00137.9N/mm ff1601.2224 4、如图所示的两端铰接且在中点有侧向支撑的轴压柱.钢材为Q235，截面无削弱，静载轴力设计值N=1600kN，柱为焊接工字型截面，翼缘为焰切割边（=150，对、x x、y y 轴均属b 类截面）。已知A9000mm2，Ix=1.325108mm4，Iy=3.65107mm4。试对该支柱进行截面验算。（注:长细比计算精确到小数点后一位)（15分）。b235h0235(250.1)(100.1)tftwfyy3解:1）刚度验算ixIx121.3mmiyAIyA63。7 mmloy3
6、000lox6000 x 49.5y 47.1ix121.3iy63.72）整体稳定性验算：因为截面对 X 轴、Y 轴属 b 类截面，用x查附表得x 0.8582N160010322满足要求 207.2N/mm f 215N/mm2xA0.85829010 mm3）局部稳定验算：(2508)b23523528.6 (100.1max)(100.149.5)15t14fy235ho250235235 31.25 (250.5max)(250.549.5)50满足要求tw8fy2354)截面无孔洞削弱，故不进行强度验算。4例、竖立钢板用角焊缝连接于钢柱上的焊缝计算（拉、剪）条件：图 5.5.16
7、所示，一竖立钢板用有钢柱上。已知焊缝承受的静态斜向力 N=280N(设计值），60，角焊缝的焊脚尺寸hf8mm，155mm，钢材为 Q235lwB，手工焊,焊条 E43。要求：验算直角角焊缝的强度答案:查表得ftw160N1）解法 1将 N 力分解力垂直于焊缝和平行于焊缝的分力,即Nx N sin60 280Ny N cos60 280mm23 242.5kN21140kN2Nx242.5103f155Nmm22helw20.78(15528)140103f 90N2mm2helw20.78(15528)焊缝同时承受f和f作用，可用规范式（7。1.33）验算Nyf201552wN()(f)2(
8、)(90)2156N2 ff160mmmm2f1.225例、角钢和节点板连接计算（两边侧焊连接）条件：如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊焊缝连接,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.要求：试确定所需焊缝的厚度和施焊长度答案：角焊缝的强度设计值ffw160Nmm2hf,min1.5 10 5mm2角钢肢尖处hf,max10(1 2)9 8mm角钢肢背处hf,max1.210 12mm角钢肢背、肢尖都取hf 8mm(角钢肢背和肢尖可采用相同的焊脚尺寸，也可使肢背的焊脚尺寸比肢尖的大 2mm)。N1 k1 N 0.76
9、67 466.9kNN2 k2 N 0.3667 200.1kN所需焊缝计算长度为lw1N1N220.7hfffw466.9103(20.78160)261mmlw220.7hfffw3200.110(20.78160)112mm侧面焊缝实际施焊长度为l1 lw1 2hf 26116 277，取 280mml2 lw2 2hf11216 128，取 130mm6例 4、角钢和节点板连接计算(三面围焊连接）条件:图 5。5.20 所示角焊缝与连结板的三面围焊连接中，轴心力设计值N=800Kn(静力荷载)，角钢为 2L1107010（长肢相连)，连接板厚度为 12mm，刚才 Q235，焊条 E43
10、 型，手工焊。要求：试确定所需焊脚尺寸和焊缝长度。答案：设角钢肢背、肢尖及端部焊脚尺寸相同，取hf 8mm；由规范表 3.4.13 查的角焊缝强度设计值hwf160Nm。端缝能承受的内里为：Nw3 20.7hfbfff 20.781101.22160 240kN肢背和肢尖分担的内力为：N1 K1N N32 0.65800 2402 400kNNN32 K2N 2 0.35800 2402160kN肢背和肢尖焊缝需要的实际长度为：N1400103l120.7hw hffff20.781608 231mm取 235mmN3l216010220.7hw hf8 97mmfff20.78160取 10
11、0mm7例、角钢和节点板的搭接连接（用螺栓连接条件：有一角钢和节点板搭接的螺栓连接,钢材为 Q235BF 钢。承受的轴心拉力设计值计值N 3.9105（静载)。采用 C 级螺栓，用2L9060的角钢组成 T形截面(见图 5。5.33），截面积A 2120mm2.要求：确定螺栓数量和布置答案：1。栓直径确定根据在角钢上设置螺栓的构造要求，在角钢2L9060上的栓孔最大开孔直径为 23。5mm，线距 e=50mm.据此选用 M20 螺栓，孔径为d0 21.5mm。端距为 45mm中距（螺距）为 65mm螺栓数目确定:一个 C 级螺栓受剪承载力设计值Nb为N nvbvd23.14202f 2140
12、87920N 87.92kN44bvbNc dtfcb 2010305 61000N 61kNbNb minNv,Nvc 61000N所需螺栓数目 n 为Nn bN3.9105 6.4个取 7 个390(1.1)6100015021.58螺栓布置如图 5。5。33 所示.7 个螺栓 6 个空l1 665 390mm 15d01521.5 322.5mm故螺栓的承载力设计值应乘以折减系数为1.1l13901.1 0.979 0.7150d015021.5得所需螺栓数为Nn bN3.9105 6.6个390(1.1)6100015021.5所以取 7 个螺栓满足螺栓抗剪要求。3.构件净截面强度验算
13、An An1d0t 2120121.562 1862mmn3.9105 209.5NAn1862mm2 f 215Nmm2所以该连接按 M20，d0 21.5mm，7 个螺栓如图布置满足要求。例、工形截面柱的刚度、整体稳定验算条件：两端铰接轴心压杆所受的轴向压力设计值 N=500kN，柱的高度为 6m,设在 x 平面内柱高为 4.5m 处有支撑系统以阻止柱的侧向位移，柱截面为焊接工字形翼缘为轧制边，尺寸如图 5。3。8 所示，钢材为 Q235。要求：验算整体稳定性答桑：根据题意可知l0 x 6m,l0y 4.5m。l)计算截面特征值。毛截面面积：A 2221 200.6 56cm2截面惯性：1
14、Ix(22223 21.4203)5255cm41291223Iy 21775cm4(忽略腹板）12截面回转半径：ixIx5255 9.68cmA56iyIA5251 9.68cm562）柱的长细比和刚度验算。xl0 x600 61.98 150ix9.68yl0yiy450 71.93 1505.633）整体稳定验算。根据截面组成条件,从规范表5.1.-1 知，对x 轴属 b 类，对y 轴属 c 类，查规范表C2，C3 得：0.807 0.780(61.9860)0.796x 0.807 65600.610 0.780y 0.610(79.9375)0.57880 75N500103N154
15、.5N2 f 2152mmmmyA0.5785600满足要求。例题、验算实腹柱腹板和翼缘的局部稳定。答案:腹板高度h0 250mm，厚度tw 8mm；长细比 50.4，腹板局部稳定h0250235235 31.25 (25 0.5)(25 0.550.4)41.43tw8fy345翼缘局部稳定性按规范公式(5.4.1-1）10ht(250 8)/223523510.08(10 0.5)(10 0.150.4)12.412fy345腹板和翼缘的局部稳定均能得到保证.例、条件：某轴心受拉构件的受力情况和截面尺寸见图 5。4。3，承受的静力荷载设计值为 N1000kN，钢材为 Q235A，构件截面无削弱.要求：确定能承受的最大荷载 F答案：截面特性为A 2241.4800。8=131。2cm211Ix 2241.4(80 1.4)2 0.8803/12 145449.5cm422Wx Ix/(401.4)145449.5/41.4 3513.3cm3。构件的最大弯矩为Mx 6F(kN m).由规范式（5。2。1）有Mx(f N1000)xWnx(21510)1.053513.3103 512.0kN mAn131.2F Mx/6 85.3kN即横向荷载 F 的最大值为 85。3kN。11