焊縫連接和螺栓連接

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1、焊接連接(土木0802高雄彪)6.3.1如圖所示連接,尺寸為mm,受靜載拉力P=l30kN,=l0mm,鋼材為Q235BF,E43焊條,手工焊無引弧形板,=160N/mm2。試驗算焊縫強度,并指出焊縫最危險點的位置。如僅將P變?yōu)閴毫?,最不利點位置和應力大小有無變化?習題6.3.1圖解:將外力P向焊縫截面的形心簡化,得:N=P=130kN由N作用在焊縫中產(chǎn)生的平均應力和M作用在焊縫中產(chǎn)生的最大應力分別為:A點應力最大,為兩者疊加,即:因為,將最危險點A點的應力代入強度條件:12得即148.6N/mm2<1.22×160N/m

2、m2=195.2N/mm2,滿足強度要求。當P變?yōu)閴毫r,為A點最不利,且應力數(shù)值不變,僅僅改變了方向。6.3.2圖示連接受集中靜力荷載P=100kN的作用。被連接構(gòu)件由Q235鋼材制成,焊條為E43型。已知焊腳尺寸=8mm,=160N/mm2,試驗算連接焊縫的強度能否滿足要求。施焊時不用弓弧板。習題6.3.2圖解:將外力P向焊縫形心簡化,得V=P=l00kNM=P·e=30000kN·mm由V在焊縫中產(chǎn)生的剪應力為:12由M在焊縫中產(chǎn)生的正應力為:代入強度條件:強度滿足要求。6.3.3計算圖中焊縫①承載能力是否滿足要求。

3、已知荷載F=120KN,hf=8mm,=160N/mm2。F為靜力荷載。解:將外力F移至焊縫①的形心,得:N=F=120KNM=F·e=120×50=6000KN·mmN產(chǎn)生的應力:=M產(chǎn)生的應力:=F為靜力荷載,則:12<所以焊縫強度滿足要求。6.3.4驗算圖示直角焊縫的強度。已知靜荷載F=120KN(設計值),角焊縫的焊角尺寸為鋼材為Q235BF鋼,手工焊,焊條為E43型,。解:將F移至焊縫形心,得:N=V=M=Ne=103.9===代入:12=141.2<160所以焊縫強度滿足要求6.3.9有一三面圍焊的角鋼連接,如

4、圖,角鋼為2∟14010,連接板厚度t=12mm,承受動力荷載設計值N=1000KN。鋼材為Q235,手工電焊,焊條E43。焊角尺寸為8mm,。請確定焊縫長度。解:=1.0(單角鋼)=(單角鋼)=(單角鋼)焊縫實際長度應每端增加5mm,并取整數(shù),故肢背焊縫長度為330mm12,肢尖焊縫長度為110mm。螺栓連接(張樂)7.3.4有一牛腿用M22的精制螺栓與柱的翼緣相連,其構(gòu)造形式和尺寸如圖所示,鋼材為Q235,已知:F=400KN,,,試驗算該牛腿與柱翼緣的連接能否安全工()解:F=400KN,每片連接板受F/2=200K

5、N,將其移至螺栓群中心,得:由V在每個螺栓中引起的剪力為:12由T在最外角點螺栓產(chǎn)生的剪力:牛腿與柱翼緣的連接滿足要求。7.3.3圖示鋼構(gòu)架,其斜拉桿B端用角焊縫與節(jié)點板相連,焊縫強度滿足要求。A端采用M20(孔徑22mm)的摩擦型高強螺栓,把AB桿與節(jié)點板相連接,要求按與拉桿等強度原則配置螺栓,A端節(jié)點板尺寸不受限制。鋼拉桿采用2∟90×56×5,A=2×7.212=14.424㎝,鋼材為Q235,,高強螺栓采用8.8級,抗滑移系數(shù)預拉力P=110KN。12解:拉桿強度承載力能承受的高強螺栓數(shù)n:取,并按圖布置。7.3.

6、2兩鋼板截面為一18×400,兩面用蓋板連接,鋼材Q235,承受軸心力設計值N=1181kN,采用M22普通C級螺栓連接,,按下圖連接。試驗算節(jié)點是否安全。,,。127.3.2解:(1)螺栓強度驗算單個螺栓抗剪承載力設計值單個螺栓承壓承載力設計值故取。每側(cè)12個螺栓,承載力為(2)驗算被連接鋼板的凈截面強度7.3.5圖示支撐及其連接。支撐為單腳鋼∟截面積9.515㎝,對x軸和x軸的回轉(zhuǎn)半徑分別為1.9㎝與1.23㎝.節(jié)點長度為3m12。鋼材強度設計值為215MPa。支撐兩端都通過2個M16的8.8級摩擦型高強螺栓和節(jié)點板相

7、連,螺栓孔徑18㎜,螺栓的預拉力值為70KN,抗滑移系數(shù)為0.35.點板角焊縫強度設計值為160MPa,施焊時未用引弧板。支撐承受的拉力設計值為35KN,校核高強螺栓和焊縫的強度。解:(1)驗算高強螺栓的強度8.8級,M16高強度螺栓,預拉力P=70KN,抗滑移系數(shù)為高強螺栓僅受剪力V=35KN。每個高強螺栓的抗剪承載力:但此處為單面連接,承載力需乘0.85,即高強螺栓強度滿足要求。(2)節(jié)點板與梁或柱的連接焊縫12由于外力作用點在焊縫截面形心處則:節(jié)點板與梁或柱的連接焊縫強度滿足要求。7.3.6如圖所示的連接點,斜桿承受

8、軸向拉力設計值N=250KN,鋼材采用Q235BF。焊接時采用E43型手工焊條。螺栓連接為M22C級普通螺栓,材料為Q235,當偏心距時,如圖所示翼緣板與柱采用10個受拉普通螺栓,是否滿足要求?解:螺栓群受力作用到螺栓群上的力N可分解成拉力和剪力兩個部分。12拉力剪力因為螺栓群為c級普通螺栓,所以所有剪

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