大连理工大学《钢结构》大作业
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学号：123456
题目一：
试设计一双盖板的角焊缝对接接头。

已知钢板截面为300mm ×14mm ，承受轴心力设计值N=800KN （静力荷载）。

钢材Q235-B ，手工焊，焊条E43型，如图（a ）所示。

若改成如图（b ）所示的菱形盖板，验算连接强度。

N
图a
N
图b
解：
根据和母材等强度原则，取2-260×8盖板，钢材Q235，其界面面积为：
A=2×26×0.8=41.6cm ²≈30×1.4=42cm ²，
确定焊缝高度：
mm t mm h f 7~6)2~1(8)2~1(＜h 6fmax =-=-==
＜mm t h f 6.982.12.1min max =⨯== ＜mm t h f 6.5145.15.1max min =⨯==
因为t=8mm ＜ 12mm ，且b=260mm ＞200mm ，为防止因仅用侧面角焊缝引起板件扭曲过大，故采用三面围焊。

正面角焊缝能承受的内力为
1N =2×0.7
w
f
f w f f l h β1=2×0.7×6×100×1.22×
160 =164000 N=164 kN
焊接缝能承受的内力为： 03.1)
197
80(3111
3sin 112=-=-=
θβθf
w f f w f f l h N θβ227.022⨯⨯==2×2×0.7×6×197×1.03×160 =545000 N=545 kN 侧面角焊缝能承受的内力为：
w f f w f f l N θβ33h 7.022⨯⨯===2×2×0.7×6×（50-6）×160
=118000 N=118kN 接头一侧能承受的内力为：
∑N= 321N N N ++=164+545+118=827 KN ＞N=800 kN （满足要求）
改用菱形后盖板长度有所增加，但焊缝受力情况有较大改善。

题目二：强度验算
如下图所示的两端简支的焊接组合截面H 型钢梁，受静力荷载作用，
200P kN =，钢材为Q235B 级钢2215/f N mm =，2125/v f N mm =，试验算跨中荷载P 作用位置的强度是否能够满足要求？
y
x
x
y
20015
-⨯3508
-⨯20015
-⨯
1000
2000
1000
解：（1）计算截面特性：
42333.22853)75.05.17(5.120212358.0cm I x =+⨯⨯⨯+⨯=
（2）P 作用处梁所受的荷载值： 弯矩：M=200×1000=mm k 1025⋅⨯N 剪力：V=P=200kN （3）验算梁的应力值 ①最大正应力：
2
24
35max /215/3.16621523501033.22853101022mm N f mm N h I M x =〈=⨯+⋅⨯⨯⨯=⋅=δ 满足要求。

②最大剪应力：
2
243max /125/3.7381033.22853)5.182152002/1758175(10200mm N f mm N t I VS v
w x =〈=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯==τ
满足要求。

③折算应力：
2
222222
3112
max 2
3
9.5932.1282.1532.1282.1533/5.598
33.2285354750010200/2.153190175
3.166190175/2152.128)155120(810200⨯+⨯-+=+⋅-+=⨯⨯⨯===⨯=⨯
==〈=⨯+⨯⨯==τδδδδτδδδc c x x z w c mm N t I VS mm N mm N f l t p
22mm /5.2362151.1mm /2.176N f N t =⨯=〈=β
满足要求。

题目五：受剪螺栓连接在达极限承载力时可能出现哪些破坏形式？螺栓排列的中距、端距和边距应满足哪些要求？
答：受剪螺栓连接在达极限承载力时可能出现以下五种破坏形式：栓杆剪断、孔壁挤压坏、钢板拉断、端部钢板剪断、栓杆受弯破坏。

螺栓排列应满足三方面要求：
1、受力要求
2、施工要求
3、构造要求，最小的栓距3d，最小的端距2d。