第八章(焊缝、螺栓连接)--钢结构习题参考解答(2)

图8-85 习题8.6

解：

（1）根据结构力学知识，拼接处受力：V F 200kN，M 2200kN m，其中剪力由腹板承担，弯矩由工字梁的翼缘和腹板 惯性矩的比值分配： Ix

13

12 142 01213

12 1420 Iw 12

10

4 50 20 71mm219 410 0 10 1.

2

2. 869mm104

图8-85-1 角焊缝计算简图

Iw2.86 109

MW M 2200 516.16kN m 10

Ix1.219 10

Mf M Mw 1683.84kN m

经过分析，拼接板左右两侧受剪力与弯矩作用，相比较而言，右侧拼接板焊缝受力更不利，

故以右侧拼接板焊缝验算。 计算焊缝截面特性：

162

2x2 16.2mm，x1 162 16.2 145.8mm

162 2 1300

162

由对称性得：y1 y2 650mm

Ix (162 6502 2

1

13003) 0.7 8 1.79 109mm4 12

12

Iy {2 [ 1623 162 81 16.2 ] 1300 16.22} 0.7 8 1.35 107mm4

12

If Ix Iy 1.80 109mm4

Af 2 162 1300 0.7 8 9094.4mm2

将剪力、弯矩移至焊缝形心得到焊缝受力：

V 200kN；M'w 516.16 200 0.1588 547.92kN m

焊缝验算：分析得A、B两点为危险点，下面分别验算： 对A点：

V200 103

11.0N/mm2( )

2 Af9094.4

V

ay

Max

M'wy1547.92 106 650 98.9N/mm2( ) 9

2 If2 1.80 10M'wx1547.92 106 145.82 22.2N/mm( ) 9

2 If2 1.80

10

M

ay

102.6N/mm2 ffw 200N/mm2 MM bx 98.9N/mm2( ) bx 2.5N/mm2( )

V

对B点，同理可得： by 11.0N/mm2( ) 81.5N/mm2 ffw 200N/mm2 故焊缝强度满足要求。

1683.84 106 1169.3kN （2）翼缘受轴力：N h1420

20

对于角焊缝，一般要求hf hf t (1~2)，取hf 16mm 由2 0.7hflw 1169.3 10，计算得到：lw 261mm 故取lw 280mm（一侧）便可以满足要求。

8.7验算图8-86中桁架节点焊缝“A”是否满足要求，确定焊缝“B”、“C”的长度。已知焊缝A的角焊缝hf＝10mm，焊缝B、C的角焊缝hf=6mm。钢材为Q235钢。焊条用E43型，手工焊，ffw 160N/mm2。在不利组合下杆件力为N1=150kN，N2=489.41kN，N3=230kN，N4=14.1kN，N5=250kN。

3

Mf

图8-86 习题8.7