【3-6】
【解】 竖焊缝焊脚尺寸hf1=6mm，水平焊缝焊脚尺寸hf2=8mm，槽
钢高度l1=400mm，搭接长度l2=305mm ，则竖向焊缝计算长度 lw1=l1=400mm，lw2=l2=305mm 焊缝计算截面的形心位置
2l2
0.7hf
2
(
l2 2

x0
)

l10.7hf
1(x0 )

0
【3-2】 (3)采用三面围焊 肢背角焊缝长度
lw1
N1
2he
f
w f

2
269103 0.7 6160

200(mm)

8hf
64(mm)
l1 lw1 hf 200 6 206 (mm)
肢背角焊缝长度
取为210mm
lw2

N2
2he
f
w f

107103 2 0.7 6160

(
f
f
)2


2 f


7.73F 10 1.22
4
2

5.64 F 10 4
2
8.48F 10 4 (N
/ mm 2 )
f
w f
160 (N
/ mm 2 )
F 188679(N) 188(kN)
【3-7】 焊接工字形截面梁，在腹板上设置一道拼接的对接焊缝，拼
第1章 钢结构的特点
1 钢结构的特点 2 钢结构的设计方法 3 两种极限状态 4 两种极限状态下的荷载组合方法(基本组合、标准组合)
第2章 钢结构的材料
1 钢材的破坏形式 2 钢材种类（钢材牌号） 3 σ～ε关系
有屈服点的钢材 无屈服点的钢材 fy 取值???
多向应力下
受压 同受拉 受弯
受剪 f yv =0.58 fy
剪力 V F 98(kN)
(2)角焊缝截面特性
最大焊脚尺寸 hf 1.5 t2 1.5 20 6.7(mm)
最小焊脚尺寸 取为hf=10mm
hf 1.2t1 1.2 12 14.4(mm)
【3-4】 (2)角焊缝截面特性
截面形心 Ay0 A1 y1 A2 y2 A3 y3
f
w f
160(N / mm2 )
腹板焊缝强度
f f
2


2 f

86.4 2 1.22
38.92
81.2(N
/ mm2 )
f
w f
160(N
/ mm2 )
【3-6】
单槽钢牛腿与柱的连接如图所示，三面围焊角焊缝采用 hf=8mm(水平焊缝)和hf=6mm(竖焊缝)。钢材为Q235B，焊条为 E43型，手工焊。试根据焊缝强度确定该牛腿所能承受的最大静 力荷载设计值F。
y0

A1 y1
A2 y2 A

A3 y3

lw1he y1 lw2he y2 2lw3he y3 lw1he lw2he 2lw3he
y0

lw1 y1 lw2 y2 lw3 y3 lw1 lw2 2lw3
130 (180 7 12 3.5) 118 (180 3.5) 2180 90 130 118 2180
拼接处截面惯性矩
Ix

1 810003 12

214 2805072

26819105 (mm4 )
工字型截面面积矩
Sx 14 280 507 8 500 250 2987440 (mm3) 翼缘截面面积矩
x0

l22hf 2 2l2hf 2 l1hf 1

3052 8 23058 400 6
102(mm)
【3-6】 【解】
焊缝截面的极惯性矩
Ix

1 0.7 6 4003 12

2 0.7 8305 2002
15904104 (mm4 )
Iy

2[ 1 12
e1 395 (mm) e2 l2 x0 305 102 203(mm)
rx 203(mm) ry 200 (mm)
扭矩T T F(e1 e2 ) F(395 203) 598 F(N mm)
【3-6】
扭矩T在A点产生的应力

T A

Trx Ip
lw 297 .5(mm) 取l 为lw3202mhmf 296 .5 2 8 312 .5(mm) 取为320mm
【3-2】 如图所示，2 ∟100×80×10通过14mm厚的连接板和20mm厚
的翼缘板连接于柱的翼缘，钢材为Q235B，焊条为E43型，手工 焊，承受静力荷载设计值N=540kN，要求确定角钢和连接板间的 焊缝尺寸。

598 F 203 2.12 108
5.73F 10 4 (N
/ mm 2 )

T A
Try Ip

598F 200 5.64F 104 (N / mm2 ) 2.12108
轴心力F在A点产生的应力

V A

F
F
helw 2 0.7 8 305 0.7 6 400

42857 lw
f

V 2helw

360103 2 0.78lw

32143 lw
【3-1(18)】
(2)间接法
2
f f


2 f

f
w f
2
2

42857 1.22lw

32l1w43
160
47615 160 lw
【3-2】 (2)采用侧面角焊缝 角焊缝所承受的轴力
肢背 N1 k1N 0.65 540 351(kN)
肢尖 N2 k 2N 0.35 540 189 (kN)
角焊缝的长度
肢背
lw1
N1
2he
f
w f

2
351103 0.78160

196.0(mm)

8hf
第3章 钢结构的连接
5 螺栓连接 传力机理
高强螺栓连接 承压型连接：计算方法与普通螺栓相同
摩擦型连接
【3-1(18)】
如图所示节点板承受斜向拉力设计值F=600kN，节点板与构 件采用双面角焊缝连接，hf=8mm，钢材为Q235B，焊条为E43型 ，设计该焊缝。
(1)直接法 sin 4
5
cos 3
M+V+N
(2) 部分焊透的对接焊缝，相当于角焊缝。
第3章 钢结构的连接
5 螺栓连接 螺栓受剪、受拉的工作性能，螺栓的破坏形式
普通螺栓连接 高强螺栓连接
第3章 钢结构的连接
5 螺栓连接
剪力 抗剪连接 扭矩
扭矩+剪力+轴心力
普通螺栓连接
轴心力 抗拉计算 弯矩
偏心受拉：大偏心、小偏心
拉力和剪力共同作用
则 l lw 2hf 296 .3 28 312 .3(mm) 取为320mm
【3-1(18)】
(2)间接法
N F sin 600 4 480(kN)
5
V F cos 600 3 360(kN)
5
f

N 2helw

480103 2 0.78lw
64(mm)
l1 lw1 2hf 196 .0 16 212 .0(mm)
取为215mm
【3-2】 (2)采用侧面角焊缝 角焊缝的长度
肢尖
lw2

N2
2he
f
w f

189103 2 0.78160 105.5(mm) 8hf
64(mm)
l2 lw2 2hf 105 .5 16 121 .5(mm)
第2章 钢结构的材料
5 影响钢材性能的因素 化学元素； 冶金缺陷：偏析等； 构造缺陷：应力集中； 钢材硬化：时效硬化等； 温度影响：蓝脆、低温冷脆。 反复荷载的作用(钢材的疲劳)
6Байду номын сангаас钢材的选用
第3章 钢结构的连接
1 钢结构的连接方法(焊接、栓接、铆接) 2 焊接 (1)角焊缝 (2)对接焊缝 (3)施焊方位、焊缝缺陷及质量检验，不同构件焊缝 级别的选择
截面最大应力
f

M ym a x Ix
11.76106 132 1796104
86.4(N / mm2 )


f
f
w f
195.2(N
/
mm2 )
【3-4】 (2)角焊缝截面特性 剪力V在腹板焊缝产生的平均应力
f

V 2lw3he

98103 2180 7
38.9(N / mm2 )
接处作用荷载设计值：弯矩M=1122kN ·m，剪力V=374kN，钢 材为Q235B，焊条为E43型，半自动焊，三级检验标准，试验算 该焊缝的强度。
【3-7】 焊缝承受弯矩M=1122kN ·m，剪力V=374kN，焊缝强度设计值
ftw 185 N / mm 2
f
w v
125
N
/
mm 2
V helw

f
w f
一般情况
f f
2

2 f


f
w f
第3章 钢结构的连接