3.1 試設計圖所示的用雙層蓋板和角焊縫的對接連線。採用q235鋼，手工焊，焊條為e4311，軸心拉力n＝1400kn(靜載，設計值)。主機板-20×420。
解蓋板橫截面按等強度原則確定，即蓋板橫截面積不應小於被連線板件的橫截面積．因此蓋板鋼材選q235鋼，橫截面為-12×400，總面積a1為
a1＝2×12×400＝9600mm2＞a＝420×20＝8400mm2
直角角焊縫的強度設計值＝160n／mm2(查自附表1.3)
角焊縫的焊腳尺寸：較薄主體金屬板的厚度t＝12mm，因此， = t-2= 12-2=10mm；較厚主體金屬板的厚度t＝20mm，因此，＝1.5＝1.
5＝6.7mm7mm，所以，取角焊縫的焊腳尺寸＝10mm，滿足：≥≥
a)採用側面角焊縫時因為b＝400mm＞200mm(t＝12mm)因此加直徑d＝15mm的焊釘4個，由於焊釘施焊質量不易保證，僅考慮它起構造作用。
側面角焊縫的計算長度為
＝n／(4)＝1.4×106／(4×0.7×10×160)＝312.5mm
滿足= 8= 8×10 ＝80mm＜＜60＝60×10＝600mm條件。
側面角焊縫的實際長度為
＝+ 2＝312.5＋20＝332.5mm,取340mm
如果被連板件間留出縫隙10mm，則蓋板長度為
= 2+10 = 2×340+10 = 690mm
b)採用三面圍焊時正面角焊縫承擔的力為
＝b×2＝0.7×10×400×1.22×160×2＝1.093×106n
側面角焊縫的計算長度為
＝(-)／(4)＝(1.4×106-1.093×106)/(4×0.7×10×160)＝69mm
=80mm＝ 8＝8×10＝80mm，取==80mm
由於此時的側面角焊縫只有一端受起落弧影響，故側面角焊縫的實際長度為
＝＋= 80＋10 ＝ 90mm，取90mm，則蓋板長度為
＝2+10＝2×90十10＝190mm
3.2 如圖為雙角鋼和節點板的角焊縫連線。q235鋼，焊條e4311。
手工焊，軸心拉力n＝700kn(靜載，設計值)。試：1)採用兩面側焊縫設計.
(要求分別按肢背和肢尖採用相同焊腳尺寸和不同焊縫尺寸設計)； 2)採用三面圍焊設計。
解角焊縫強度設計值＝160／mm2,t1=10mm,t2=12mm
(肢背)；和＝10-
＝mm(肢尖)。因此，在兩面側焊肢背和肢尖採用相同焊腳尺寸時，取＝＝＝8mm；在兩面側焊肢背和肢尖採用不同焊腳尺寸時，取=＝10mm, =＝8mm；在三面圍焊時，取＝＝＝＝6 mm。均滿足≤＜條件。
1)採用兩面側焊，並在角鋼端部連續地繞角加焊2
a)肢背和肢尖採用相同焊腳尺寸時:
＝0.65×7×105／2＝2.275×105n
＝0.35×7×105／2＝1.225×105n
需要的側面焊縫計算長度為
＝2.275×105／(0.7×8×160)＝254mm
＝1.225×105／(0.7×8×160)＝137mm
則均滿足要求
肢背上的焊縫實際長度和肢尖上的焊縫實際長度為
＝+=254＋8＝262 mm，取270 mm
＝+=137＋8＝145 mm，取150 mm
b)肢背和肢尖採用不同焊腳尺寸時:
＝2.275×105n1.225×105n
需要的側面焊縫計算長度為
＝2.275×105／(0.7×10×160)＝203mm
＝1.225×105／(0.7×8×160)＝137mm
則均滿足要求
肢背上的焊縫實際長度和肢尖上的焊縫實際長度為
＝+=203＋8＝211 mm，取220 mm
＝+=137＋8＝145 mm，取150 mm
2)採用三面圍焊
正面角焊縫承擔的力為，
＝2×0.7b＝2×0.7×8×100×1.22×160＝2.186×105n
肢背和肢尖上的力為
＝0.65×7×105-2.186×105／2＝3.457×105n
＝0.35×7×105-2.186×105／2＝1.357×105n
所需側面焊縫計算長度為
＝3.457×105／(2×0.7×8×160)＝193mm
＝1.357×105／(2×0.7×8×160)＝76mm
則均滿足要求。
肢背上的焊縫實際長度和肢尖上的焊縫實際長度為
＝+＝193＋8＝201mm，取210mm
＝＋＝76＋8＝84mm，取90mm
3.3 節點構造如圖所示。懸臂承托與柱翼緣採用角焊縫連線，q235鋼，手工焊，焊條e43型，焊腳尺寸hf＝8mm。試求角焊縫能承受的最大靜態和動態荷載n。
解 a)幾何特性
確定焊縫重心的座標為
=0.7×8(2003/12+2×72×1002)=1.18×107mm4 =0.
7×8[200×152 +2×723/12+2×72×(72/2-15)2]=9.56×105mm4
=+=1.18×107+9.56×105=1.27×107mm4
b)內力計算
t＝ne＝n(a＋l1-)＝n(80＋150-15)＝215n
v＝nc)焊縫驗算
＝215n×100／(1.27×107)＝1.69×10-3n
＝215n×(72-15)／(1.27×107)＝9.65×10-4n
＝n／[0.7×8(200+72×2)]＝5.19×10-4n
代入下式, ，
當承受靜載時，解得n=76.84kn
當承受動載時，解得n=71.14kn
3.4 試設計圖所示牛腿中的角焊縫。q235鋼，焊條e43型，手工焊，承受靜力荷載n＝100kn(設計值)。
解角焊縫的強度設計值＝160n／mm2
取焊腳尺寸＝8mm。滿足＝1.5＝1.5＝5.2mm＜＜＝1.2t＝1.2×12=14.4mm條件。每條焊縫的計算長度均大於8而小於60。
a)內力
＝1.0×105×150＝1.5×107nmm
＝1×105n
b)焊縫的截面幾何特性
確定焊縫形心座標為：
焊縫有效截面對x軸的慣性矩為
＝0.7×8[150×67.52＋(150-12)×（67.5-12）2+2×2003/12＋2×200×（100+12-67.5）2]
=1.81×107mm4
＝／67.5＝1.81×107/67.5=2.68×105mm3
腹板右下角焊縫有效截面抵抗矩為
＝／（212-67.5）＝1.81×107／144.5＝1.25×105mm3
c)驗算
在彎矩作用下的角焊縫按 [3.11(c)]式驗算
1.81×107／(2.68×105)＝55.9n／mm2＜＝160n／mm2
牛腿腹板右下角焊縫既有較大的彎曲正應力，又受剪應力，屬平面受力，按 [3.11(d)]式驗算該點的強度。其中
1.81×107／(1.25×105)＝120n／mm2
＝1×105／(2×0.7×8×200)＝44.6n／mm2
代入 [3.11(d)]式，得
＝160n／mm2 可靠
3.5 條件同習題3.1，試設計用對接焊縫的對接連線。焊縫質量ⅲ級。
解構件厚度t＝20mm，因直邊焊不易焊透，可採用有斜坡口的單邊v或v形焊縫
(1)當不採用引弧板時：
所以當不採用引弧板時，對接正焊縫不能滿足要求，可以改用對接斜焊縫。斜焊縫與作用力的夾角為θ滿足tanθ≤1.5，強度可不計算。
(2)當採用引弧板時：
所以當採用引弧板時，對接正焊縫能滿足要求。
3.6 試設計如圖3.71所示a)角鋼與連線板的螺栓連線；b)豎向連線板與柱的翼緣板的螺栓連線。q235鋼，螺栓為c級螺栓，採用承托板。
解查附表, c級螺栓的＝140n／mm2，q235鋼的＝305n／mm2，＝215n／mm2 。
確定螺栓直徑
根據附表在∟100×8上的釘孔最大直徑為24mm，線距e＝55mm。據此選用m20，孔徑21mm,端距為50mm＞2＝2×21＝42mm並＜8t＝8×8＝64mm(符合要求)；栓距為70mm＞3＝3×21＝63mm並＜12t＝12×8＝96mm(符合要求)。
b)乙個c級螺栓承載力設計值為
＝＝2×140×3.14×202／4＝8.792×104n
＝＝20×14×405＝8.54×104n
所以承載力＝8.54×104n
c)確定螺栓數目
＝4×70＝260mm＜15＝15×21＝315mm ，＝1.0
＝4.0×105／(8.54×104)＝4.7，取5個。
d)構件淨截面強度驗算
＝-nt＝3127—2×21×8＝2791mm
＝4.0×105／2791＝143.3n／mm2＜＝215n／mm2,符合要求。
豎向連線板同翼緣的連線
選用螺栓m20，布置螺栓時使拉桿的軸線通過螺栓群的形心，由於採用承托板，可不考慮剪力的作用，只考慮拉力的作用。
承擔內力計算
將力f向螺栓群形心o簡化，得：
=4.0×105×0.707＝283 kn
單個螺栓最大拉力計算：
確定螺栓數目：
個， 取n=6個
3.7 按摩擦型高強度螺栓設計習題3.6中所要求的連線(取消承托板)。高強度螺栓10.9級，m20，接觸面為噴砂後生赤鏽。
解 a)角鋼與節點板的連線設計
q235鋼噴砂後生赤鏽處理時μ=0.45.
10.9級m20螺栓預拉力p=155kn，m20孔徑為22mm
①單個螺栓抗剪承載力設計值
0.9×2×0.45×1.55×105 ＝1.256×105n
②確定螺栓數目
個，取4個。
對2∟100×8的連線角鋼，採用單列布置，取線距e1＝55mm，取端距為50mm，栓距為70mm，滿足表3.4的要求。
沿受力方向的搭接長度＝3×70＝210mm＜15d0＝15×22＝330mm，不考慮折減。
截面強度驗算
＝(1－0.5×1／4)×4.0×105／(3127－2×22×8)
＝126.1 n/mm2＜＝215 n／mm2 合格
b)豎向連線板同翼緣的連線
①承擔內力計算
將力f向螺栓群形心o簡化，得
=4.0×105×0.707＝283 kn
＝＝4.0×105×0.707＝283 kn
單個螺栓受剪承載力設計值為：
式中nt為每個高強度螺栓承受的剪力，,n為所需螺栓的個數。
確定螺栓的個數：
解得n=6.7 取8個， 分兩列，每列4個
3.8 按承壓型高強度螺栓設計習題3.6中所要求的連線(取消承托板)。高強度螺栓10.9級，m20，接觸面為噴砂後生赤鏽，剪下面不在螺紋處。
解 a)角鋼與節點板的連線設計
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