第八章(焊缝、螺栓连接)--钢结构习题参考解答

8.4 有一工字形钢梁，采用I50a（Q235钢），承受荷载如图8-83所示。F=125kN，因长度不够而用对接坡口焊缝连接。焊条采用E43型，手工焊，焊缝质量属Ⅱ级，对接焊缝抗拉强度设计值ftw 205N/mm2，抗剪强度设计值fvw 120N/mm2。验算此焊缝受力时是否安全。

图8-83 习题8.4

解：

依题意知焊缝截面特性：

2343

A=119.25cm，Wx＝1858.9cm,Ix=46472cm,Sx=1084.1cm,截面高度h=50cm，截面宽度b=158mm，翼缘厚t=20mm，腹板厚tw=12.0mm。 假定忽略腹板与翼缘的圆角，计算得到翼缘与腹板交点处的面积矩S1=20×158×（250－10）

53

=7.584×10mm。

对接焊缝受力：V F 125kN；M F 2 250kN m 焊缝应力验算：

M250 1062w2

最大正应力： 134.5N/mm f 205N/mmt

Wx1858.9 103

VSx125 103 1084.1 103

最大剪应力： 24.3N/mm2 fvw 120N/mm2 4Ixtw46472 10 12

折算应力：

zs 127.2N/mm2 ftw 205N/mm2 故焊缝满足要求。

8.5 图8-84所示的牛腿用角焊缝与柱连接。钢材为Q235钢，焊条用E43型，手工焊，角焊缝强度设计值ffw 160N/mm2。T=350kN，验算焊缝的受力。

图8-84 习题8.5 图8-84-1 焊缝截面计算简图

解：

（注：焊缝上下翼缘长度114mm有些问题，应取l 2t 130 2 10 110mm，黄钜枝06年6月19日）

如图8-84-1，截面特性计算如下：

A (114 2 52 4 288 2) 0.7hf 5667.2mm2 Aw 288 2 0.7hf 3225.6mm2

1288288If [ 2883 2 114 ( 16)2 2 52 () 4] 0.7hf 7.913 107mm4

1222

焊缝受力：

247.5kN

；V 247.5kN； M V e 49.5kN m 应力验算：危险点为a、b两点，下面分别验算： 对a点： N

N a

N247.5 103 43.67N/mm2 A5667.2

M a

My49.5 106 1602

100.09N/mm7If7.913 10

NM

a a 43.67 100.09 143.76N/mm2 fffw 195.2N/mm2

对b点：

V b

V247.5 103 76.73N/mm2 Aw3225.6

NN

b a 43.67N/mm2 M b

Myb49.5 106 1442

90.16N/mm7If7.913

10

2w2 133.87N/mm ff 160N/mm

故焊缝强度满足要求。

8.6 计算图8-85所示的工字形截面焊接梁在距支座5m拼接处的角焊缝。钢材为Q345钢，焊条为E50型，ffw 200N/mm2，F=200kN。问：（1）腹板拼接处是否满足要求？（2）确定翼缘拼接板焊缝脚尺寸和长度。