3.13如图所示梁与柱（钢材为Q235B ）的连接中,M=100kN • m,V=600kN,已知梁端板和柱翼 缘厚均为14mm,支托厚20mm,试完成下列设计和验算：（1） 剪力V 由支托焊缝承受，焊条采用E43型，手工焊，求焊缝A 的高度hf 。

（2） 弯矩M 由普通C 级螺栓承受，螺栓直径24mm,验算螺栓是否满足要求。

板件边缘的角焊缝：t = 20mm,h /mM =20-（1-2） = 18加加; 普通角焊缝：z min = min(14,20) = = 1.2x14 = 16.8/7//??;则力/nm = min(l 6.8,20) = 16.8/??w;/= max （14,20） ==6mm;故吊= 10〃〃”b. A. =0.7/7, =0.7x10 = 7〃〃“设承受静载，支托选用Q235B,则查表得角焊缝强度设计值// = 160N/ 采用三面用焊且为绕角焊：对于水平焊缝，承受正应力，Q=b = 300mmM =0.1h f l wl fi f f ；' =0.7xl0x300xl.22xl60xl0~3 =4100;对于竖向焊缝，承受剪应力，人.2 =250〃〃”N 2 = 1.25V-A^, =1.25x600-410 = 340kN;/V 2. T,2x0.7〃人2340 x 103=2 X 0.7X 10X 250 = 97 143^<^ 皿曲,，两足要解：（1）验算受剪承载力：a.确定焊脚高度求。

故焊缝A的髙度心=10〃"。

⑵验算抗弯承载力牙=y2 = 600〃〃“；y3 = y4 = 500mm\ y5 = y6 = 300〃〃”;y1 = y8 = 2OO〃2〃2；y9 = y I0 = 100〃〃”；100x10’x 6002 x (6OO2 + 5OO2 + 3002 + 2002+1002)查表得普通C级螺栓抗拉强度设讣值•卩=170N/〃〃沪;公称直径为24mm的普通螺栓A c = 353mm2N： = A, f = 353xl7OxlO-3 = 60.1£NN\ < N：故抗弯承载力满足要求。

⑶验算构造要求：d（）=〃 + （1~1・5） = 24 + 1・5 = 25・5”〃27，亠亠*」C级螺栓0故满足构造要求3d{} =3x25.5 = 76.5 < 100〃〃〃综合（2）,⑶该螺栓满足要求。

3.14试验算如图所示拉力螺栓连接的强度。

C级螺栓M20,所用钢材Q235B。

若改用M20 的8.8级髙强度螺栓摩擦型连接（摩擦而间仅用钢线刷淸理浮锈），英承载力有何差别？= W6kN;心么竺=26.5欲心―竺= 26.5各4 4 4 4（1）验算拉剪作用查表得普通C级螺栓•厂=\10N/mm2 : = 140N/加〃F : Q235B钢£ = 305 N/mm2 :公称直径为20mm的普通螺栓A e = 245mm2.= 40kN;解:V = // = 150x cos 45 = 150xN：= nv•斗-•/V/,=1X^X202X140X10-3= 44.0册N：=厲・严=245 x 170 x 10“ = 41 ・ 65kNNv = 26.5 <N^.=d ・»・肾=20x16x305x10^= 97.6册故.验算合格。

（2）改用M20级的8.8级高强度螺栓摩擦型连接，查表得预拉力P = \25kN ,抗滑移系数〃=0・30,且单剪n f=\.取标准孔£ = 1.0。

N'i冷寺"牛；力下降。

双剪n Y =2；N[= n v•普J” = 2 x f x 2(f x 140 x 1= 8&0/W26.5 26.5V 41.65；=0.876 <1Nv Nt----- H ------- ---N： N：26.5 26.5: ------ + ----- = 1.05 > 1.033.75 100未超过5%,故验算合格。

Nv Nt疋+研也F至F8_+ _33.75 100“盘+岛皿则FT42.7如承载44.0 J疋=0・9kn 出P = 0.9xl.0xlx 0.30 xl25 = 33.75RN^=0.8P = 0.8xl25 = 100W设其承载力为F,3.15如图所示螺栓连接釆用Q235B钢。

C级螺栓直径d =20加加，求此连接最大能承受的值解：螺栓群轴心受剪，查表得公称直径为20mm的C级螺栓•严=140"/〃〃沪（1）受剪承载力(2 ) 承压承载力：查表得Q235钢，C级螺栓= 305 N/min2N： = d •工7 • £" = 20x20x305x1()7 =也取:N 爲=min (疋，疋)=min(88.0,122)= 88.0WN\ = N：n X11 = 88.0x13 = 1144W(3)净截而强度讣算取不利情况，对C 级螺栓％ = d+(1 ~ 1.5) = 20+1.5 = 21.5〃〃"：0235钢极限抗拉强度A = 310N/nun2N于xN N NN<7 = —，若取薄板b= — = ——：若取厚板o- = —故取厚板计4 /”X1224l…l…x2020/”算。

A；I1 =(40 + 60 + 60 + 60 + 60 + 40-3J o)x20 = (320-3x21.5)x20 = 5110/n/?rA ZI, =(40 + 60x V2 + 60xV2+60 + 60 + 40-4</0)x20 = (370-4x 21.5)x20 =5680/M,M2A/I3=(40+60X^+60X V2+60X>/2+60X V2+40-5J O)X20=(419-5X21.5)X20=6230/WH2故取A n= A”】=51oN<r = —<0.7/(^2<0.7/；4 = 0.7 x 370x5110 x 10-3 = 1323W4(4)毛截面强度计算査表得Q235 钢在t = 20mm时f = 205 N/mnr<r = —</,^3 = A-/ = 320x20x205xl0"3 = 1312WAN\<N3<N2.故取F = 7V1 = 1144W ollidX综上，此连接能承受的最大承载力为= 1144W。

3.16如上题中将c级螺栓改用M20 (d = 20mm )的10.9级髙强度螺栓。

求此连接最大能承受的休狀值。

要求按摩擦型连接和承压型连接分别计算(钢板表而仅用钢丝清理浮锈)。

解：(1)摩擦型连接：查表得预拉力P = 155归V,抗滑移系数“ =0.30，且双剪= 2。

取标准孔£ = 1.0。

N： = 0.9 如川P = 0.9x1.0x2x0.30x155 = 83.7归V450x(1300 + 2x16)'-2x-^-x220xl300’ = &066x 109mm4N1 = x n = 83.7x13 = 1088kN净截而强度：毛截而强度：7V3 = A-/ = 320X 20X 205X 10-3 = 1312WNlvN2vN3,故取 F max =N\ = \0SSkN (3) 承压型连接：查表得= 410N/nun 2 ； £ =3\0N/mm 2 ；且双剪心=2 :公称直径为20mm 的普通螺栓人= 245加加彳° 设剪切面在螺纹处：疋=IIy • A" = 2 x 245 x 310 X10" = 151N? = d •刃• # = 20x20x470x 10~3 = l 88W略=min (,N 1； ) = min (151.9,188) = 151.9 kNA^l = ^in xn = 151.9x13 = 1975W净截面强度：cr = —<0.7y ；^2< 0.7 f u A n =0.7x370x5110xl0-3 = 1323kNA毛截而强度：TV3 = A • / = 320 x 20 x 205 x 10-3 = 1312WN3vN2vNl,故取F max =N3 = \3\2kN3.17试验算如图所示钢梁的拼接。

拼接采用髙强度螺栓型连接。

钢材为Q345钢，采用10.9 级M20高强度螺栓，孔径为22mm,接触而喷砂后涂富锌漆。

拼接处梁的力为V = 650kMM=2500WV •加（翼缘拼接可按轴心力计算，轴心力取翼缘截而而积和翼缘平均正应力的乘积，腹板拼接承受全部的剪力和按截面惯性矩比例分配给腹板的弯矩）。

解:查表得10.9级M20高强度螺栓预拉力P = 155W,抗滑移系数“ =0.40 .且双剪n f = 2。

取标准孔£ = 1.0。

N'乙=N[ = 0.9^?, //P = 0.9 x 1.0x 2 x 0.40x 155 = 111,6kN> y1-0.5^ — <0Jf^N2<0.7f u A n 1 — 0.5®11丿 A,= 0.7x370x5H0xl0-^[l-0.5xl =H71W450x(1300 + 2x16)'-2x-^-x220xl300’ = &066x 109mm 42500X 106X (1^- + —)<r = —= ------------------- 〜=203.94 N/mm 2I 8.066x10' 'N = b • A = 203.94 x 450 x 16 x 10刁=1468.368W n = 16\N = 1468.368 <n x N 寫=16x111.6 = 1785.63净截而强度：查表得Q345钢f u = 470 N/mm 2, / = 310 N/mm 2 取最外排螺栓：o- = f 1-0.5^- ■—= [ l-0.5x — X 146S.36Xxl() =221.827 <0.7f u =0.7x470=329N/mm 2 I n ) 4 I 16丿(4504x22)x16 "1毛截而强度：故翼缘验算合格。

_ 1468.368x10s―万 450x16=203.94 V/ = 310N/加〃『(1)翼缘板验算（2）腹板验算剪扭组合：剪力偏心：0 =丄 X10 + 60 + 丄 X 80 = 105〃〃”; V = 65MN2 2/ =_L x Z?x/?3 = —X 10X 13003 = 1.83X 109 mm 4 M12 127； = 4M = x2500 = 567.2W ・加I8.066x10" 扭矩：T = V • e + T = 650x 105 x 10-3 + 567.20 = 635.45W - mII U I AH设左边为几ax 所在的板，则危险点为1、2点a 1点:x { = 40mm. y\ = 600mmE( 彳 +〉；2) = 26 x 402 + 4 x (1 Otf + 2oo 2 + 3OO 2 + 4002 + 5OO 2 +6002) = 3681600mnr取1点:则，N 严 Ng =103.56册;N 、. = Ng + N 、F = 6.90 + 25 = 31.90册；N =+ Nf = Jl03.56?+31.90? = 108.36 < 7V^in = 1116kN故腹板验算介格。