第三章 钢结构的连接
3.1 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接(图3.80)。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,轴心力N=1000KN(设计值),分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。
解:(1)三面围焊 ffw?160N/mm2 ?1?确定焊脚尺寸:
21 ?2? 33hf,max?1.2tmin?1.2?10?12mm, hf,min?1.5tmin?1.512?5.2mm, hf?8mm
内力分配:
N3??f??0.7hf?b?ffw?1.22?2?0.7?8?125?160?273280N?273.28KN
N31273.28??1000??196.69KN 232N2273.28N1??1N?3??1000??530.03KN
232N2??2N?焊缝长度计算:
lw1?N1530.03??296mm, w?0.7hf?ff2?0.7?8?160?1?296?8?304mm?60hf?60?8?480mm,取310mm。 则实际焊缝长度为 lwlw2?N2196.69??110mm, w?0.7hf?ff2?0.7?8?160?2?110?8?118mm?60hf?60?8?480mm,取120mm。 则实际焊缝长度为 lw(2)两面侧焊
确定焊脚尺寸:同上,取hf1?8mm, hf2?6mm 内力分配:N2??2N?焊缝长度计算:
12?1000?333KN, N1??1N??1000?667KN 33lw1?N1667??372mm, w0.7h?f2?0.7?8?160?ff则实际焊缝长度为:
?1?372?8?2?388mm?60hf?60?8?480mm,取390mm。 lwlw2?N2333??248mm, w?0.7hf?ff2?0.7?6?160则实际焊缝长度为:
?1?248?6?2?260mm?60hf?60?8?480mm,取260mm。 lw3.2 试求图3.81所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B,焊条为E43型,手工焊,角焊缝焊脚尺寸hf?8mm,e1?30cm。
焊脚尺寸:hf?8mm
205?22焊缝截面的形心:x0??45.6mm
511.2?5.6?2?205?5.65.6?45.6?162.2mm 则e2?205?2205?5.6?(1)内力分析:V=F, T?F?(e1?e2)?F?(300?162.2)?462.2F (2)焊缝截面参数计算:
IX?1?5.6?511.23?2?205?5.6?(250?2.8)2?2.09?108mm4 122052Iy?5.6?511.2?45.62?2?205?5.6?(162.2?)?1.41?107mm4
2Ip?Ix?Iy?2.231?108mm4
?hlew?511.2?5.6?2?205?5.6?5158.72mm2
(3)应力计算 T引起的应力:?Tx?T?ryIP?462.2F?255.6?4?5.295?10F 82.231?10?Ty?V引起的应力:?Vy?T?rx462.2F?166.2??3.360?10?4F 8IP2.231?10VF??1.938?10?4F
?helw5158.722(4)(5.295?10F)?[(?43.360?1.938)?10?4F]2?160
1.22?28.04?18.86?10?4F?160
?6.85?10?4F?160
?F?233577N?233.58KN