习题3-1
解：由表3-1查得n/mm2，计算长度mm
对接直焊缝的承载力为。
500×20×175=1750 n/mm2
若采用斜焊缝则，由表2-4查得n/mm2
对接斜焊缝的承载力为。
500×20×205=2050 n/mm2
此时斜焊缝的 mm
按规范规定采用1.5:1可达到等强度要求，不必进行验算。
习题3-2解：（1）计算外力。
对接截面承受剪力v﹦f﹦180 kn
弯矩m﹦180×200﹦36×106 nmm
2）计算截面几何特征值。
2900 mm2
47.92×106 mm4
mm3 mm3
mm3 3）计算内力
查表3-1得n/mm2，n/mm2，n/mm2，n/mm2≤n/mm2
n/mm2≤n/mm2
n/mm2≤n/mm2
n/mm2≤n/mm2
n/mm2n/mm2
由此可见，此对接焊缝是满足强度要求的。
习题3-3解：如图n＝400 kn，其截面由两个等肢角钢2∠100×10组成，节点板厚12mm。钢材为q235-f，焊条型号e43。
1）采用两侧角焊缝查表3-1n/mm2
n侧＝n＝ 400 kn n背＝0.7n侧＝0.7×400 ＝280 kn
n尖＝0.3n侧＝0.3×400 ＝120 kn
对于肢背焊缝构造要求1.5≤≤1.2
则可得肢背 6mm≤≤14mm 取 mm
每面肢背焊缝长度， 背mm
注意构造要求 8≤≤60 即 112≤≤840
且 ≥ｂb≤16t (t>12mm)
或 b≤190mm(t≤12mm)
即 ≥ｂ100mm 取背＝120mm
对于肢尖焊缝构造要求1.5≤≤
则可得 6mm≤≤8mm 取 mm
每面肢尖焊缝长度， 尖mm
注意构造要求 8≤≤60即 64≤≤480
且 ≥ｂb≤16t (t>12mm)
或 b≤190mm(t≤12mm)
即 ≥ｂ100mm 取尖＝120mm
2）采用三面围焊缝 mm
n端。2×1.22×0.7×8×100×160 ＝218.624 kn
n侧＝n-n端 ＝ 400－218.624 ＝181.376 kn
n背＝0.7n侧＝0.7×181.376 ＝126.96 kn
n尖＝0.3n侧＝0.3×181.376 ＝54.41 kn
每面肢背焊缝长度背mm 取80mm
注意构造要求 8≤≤60即 64≤≤480
每面肢尖焊缝长度尖mm 取80mm
注意构造要求 8≤≤60即 64≤≤480
习题3-4解：如图3-44所示查表3-1n/mm2，斜角焊缝可以等效成端焊缝或侧焊缝（取最不利情况）
此斜角焊缝只能等效为端焊缝。
端＝2×（100＋150-10＋150-10）＝1520 mm
n端。1.22×0.7×8×1520×160 ＝830.77 kn
侧＝4×100＝400 mm
n侧＝0.7×8×400×160 ＝358.40 kn
n＝n端＋n侧＝830.77＋358.40 ＝1189.17 kn
查表2-6和表2-4 n/mm2
kn显然此时连接焊缝所能承受的静力轴心力设计值为1189.17 kn
习题3-5解：如图3-45所示，受拉力＝390kn，θ＝60°，＝8mm， q235钢材，e43焊条，试验算连接焊缝的强度能否满足要求。
解：1)计算外力。
＝＝390×sin60°＝337.74 kn
＝＝390×cos60°＝195.00 kn
2）计算截面几何特征。
焊缝有效截面积为
2×0.7×8×（200－10）＝2128 mm2
3）计算内力 ＝160n/mm2
角焊缝有效边缘的应力。
＝＝158.71 n/mm2
＝91.635 n/mm2
所以 ＝159.30 n/mm2≤＝160 n/mm2
即连接焊缝的强度能满足要求。
习题3-6解：如图3-46所示，q235钢材，e43焊条，角焊缝所能承受的最大静力荷载设计值f。
1）计算外力。
在偏心斜向力f作用下，角焊缝承受。
剪力 v＝fsin60o 轴向力n＝fcos60o
扭矩其中：＝200 mm ，＝50 mm
2）计算截面几何特征值。
2×0.7×10×（100－10）＝1260 mm2
mm4mm4
mm43）计算内力。
3）计算f43.6 kn
习题3-7解：如图3-47所示，q235-f钢材，受＝1180kn，采用m22普通螺栓拼接，ⅰ类螺孔，试设计此连接。
1）计算单个螺栓的承载力设计值查表3-3nn
2）计算所需螺栓的数目。
由于，故按抗剪指标计算螺栓数目。
取＝9 且三行三列排列。
3）验算钢板净截面强度查表2-4 ＝205n/mm2
n/mm2≤＝205n/mm2
此连接是合理的。
习题3-8解：如例图3-7所示，当螺栓改用m22时，求p的设计值。
1）计算单个螺栓的承载力设计值查表3-3knkn
2）计算所需螺栓的数目。
由于，故按抗剪指标进行核算。
偏心力p的分力和对螺栓群转动中心的扭矩分别为。
cm cmcm2
扭矩作用下螺栓所受最大剪切力的各分力。
剪力作用下每个螺栓所受平均剪力的各分力。
螺栓所受最大的合成剪切力。
故 p≤90.778 kn
习题3-9解：如图3-39所示，设计普通螺栓连接，q235钢材，螺栓总数为10个，间距10mm，受＝400kn，通过螺栓群形心。
计算单个螺栓的承载力设计值查表3-3knkn
kn kn剪力和拉力共同作用下。
因为所以可暂以替。
上式即为则 cm
由附录五选定m20，并验算。此时的 cm
kn kn kn kn可靠。
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