7.9. 两面侧焊的角钢连接，受沿形心线的静力荷载作用，设计值 N ＝600KN,角钢为2L100×63×10，连接板厚 10mm ,钢材为Q235,焊条为 E43型，手工焊，根据构造要求和受力要求设计角焊缝.解：2/160mm N f w f = 据题设焊脚高度为 mm h f 81=，mm h f 62=(1) 采用两边侧焊，肢背、肢尖的受力为（图中为长肢相连）kN N K N 39060065.011=⨯=⋅=kN N K N 21060035.022=⨯=⋅=（2）计算肢背、肢尖所需焊缝长度为mm h f h N L f w f f w 226816087.02103907.0231111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= mm h f h N L f w f f w 162616067.02102107.0232222=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= 构件端部按要求做成2f h 绕角焊，故不再加h f 。

分别取230mm 和170mm ，满足构造要求。

若端部不做2f h 绕角焊，则mm h f h N L f w f f w 2341616087.02103907.0231111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= mm h f h N L f w f f w 1681216067.02102107.0232222=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= 分别取240mm 和170mm ，满足构造要求。

7.10 图示三面围焊，焊脚尺寸为6mm ，钢材为Q235BF ，计算此连接能承受的最大拉力。

解：2/160mm N f w f =端焊缝受力kN f h b N w f f e 32816022.167.0200223=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=β侧焊缝受力kN f h l N N w f e 28816067.0)6220(2221=⨯⨯⨯-⨯=⨯⨯==kN N N N N 904288288328123=++=++=总连接板只需验算中间20厚的kN kN 90498420524020>=⨯⨯=连接板抗拉故该连接能承受的最大拉力为904kN7.11图示牛腿板承受扭矩设计值T=60kNm ，钢材为Q235BF ，焊条为E43系列。

（1）采用三面围焊角焊缝，试设计此角焊缝，即确定焊脚高度h f 。

（2）四面围焊，焊脚高度可以改为多少。

（3）方案二的焊条是否少于方案一。

解：要点：画对焊缝截面图mm h t h t f f 11~106)2~1(5.121<<⇒-<<取hf=8mm ，则焊缝有效截面如下图所示求形心位置mm x 6.54)26.5300(6.51926.52)26.5192(1926.52=⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯= 4432106427300126.58.152)1926.5(6.52mm I wx ⨯=⨯+⨯+⨯⨯= 4423231023096.546.53006.512300)]2)6.548.2(6.197[6.1976.56.197126.5(2mm I wy ⨯=⨯⨯+⨯++-⨯⨯+⨯= 4873623096427cm I I J wy wx =+=+=可以222222246246/160/4.1309.104)22.14.94()()(/4.94108736)6.54192(1060/9.1041087368.1521060mm N mm N mm N J Tr mm N J Tr T A f T A x T A y T A <=+=+=⨯-⨯⨯===⨯⨯⨯==τβσστ假设hf=7mm ，计算结果与焊脚高度近似成线性比例关系 则可以222222/160/149784.130789.104)22.14.94()()(mm N mm N T A f T A <=⨯=⨯+=+τβσ只是7mm 的焊缝很少用，一般为2mm 的模数假设hf=6mm ，则不满足强度要求如果采用近似计算，查339页附表14，有mmb i mmh i y x 5820029.029.011730039.039.0=⨯===⨯== 形心位置mm h h h x e e e 5730020021002002=⨯+⨯⨯⨯⨯⨯= ee wy wx e y wx e x wx h h I I J h A i I h A i I ⨯⨯=+⨯⨯=+=⨯⨯=⨯=⨯⨯=⨯=4222222101194)58117(70070058700117(*))754()22.1719()()(/719101194)57200(1060/75410119415010602222246246e e T A f T A e e x T A e e yT A h h mm N h h J Tr mm N h h J Tr +=+=⨯-⨯⨯===⨯⨯⨯==τβσστ取hf=8mm ，则（*）为171N/mm2>160，不满足而相对精确的计算结果仅为130.4，可见两者相差较大。

此时焊缝需要取为10mm 。

方案二：取hf=6mm ，则焊缝有效截面如下图所示444433443310906932615808103261200123004.20812)22.4300(105808300122004.30812)22.4200(mm J mm I mm I wx wx ⨯=+=⨯=⨯-⨯⨯+=⨯=⨯-⨯⨯+= 可以222222246246/160/8.1146.100)22.15.67()()(/5.671090691.1021060/6.1001090691.1521060mm N mm N mm N J Tr mm N J Tr T A f T A x T A y T A <=+=+=⨯⨯⨯===⨯⨯⨯==τβσστ取hf=5mm ，则也可以2222/160/8.1375/68.114)()(mm N mm N TA fTA <=⨯≈+τβσ用钢量比较以8与6比较，用钢量与焊脚高度平方关系成正比。

62*（200*2+300*2）=3600082*（200*2+300）=44800可见四周围焊用钢量小很多。

7.12 图示连接中，2L100x80x10(长肢相并)通过14厚连接板和20厚的端板连接于柱的翼缘，钢材用Q235BF ，焊条为E43系列，采用手工焊，所承受的静力荷载设计值为540kN 。

（1）要求确定角钢和连接板之间的焊缝尺寸。

（2）取d1=d2=170mm ，确定连接板和端板之间的焊缝尺寸。

（3）改取d1=150mm ，d2=190mm ，验算上面确定的hf 是否满足要求。

解：（1）mm h t h t f f 9~86)2~1(5.121<<⇒-<<取hf=8mm采用两边侧焊，肢背、肢尖的受力为（图中为长肢相连）kN N K N kNN K N 18954035.035154065.02211=⨯=⋅==⨯=⋅=计算肢背、肢尖所需焊缝长度为mm h f h N L mm h f h N L f w f f w f w f f w 1211616087.021018927.022*******87.021035127.023222231111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯==+⨯⨯⨯⨯=+⨯=分别取220mm 和130mm ，满足构造要求。

（2）取d1=d2=170mm ，则连接板和端板之间的焊缝受拉剪作用 kN V kN 3005.1115404495.115.1540N 2222=+⨯===+⨯=剪力拉力可以，则取2222222323/160/1317.82)22.1124()()(/7.82)16340(26.510300/124)16340(26.5104498mm N mm N mm N mm N mm h V f NV N f <=+=+=-⨯⨯⨯==-⨯⨯⨯==τβστσ（3）若取d1=150mm ，d2=190mm ，则连接板和端板之间的焊缝受拉剪弯共同作用 kNm M kN V kN 98.8204493005.1115404495.115.1540N 2222=⨯==+⨯===+⨯=弯矩剪力拉力 也认为可以满足要求2222222362323/160/9.1617.82)22.18.45124()()(/8.45123246.52)8170(1098.8/7.82)16340(26.510300/124)16340(26.510449mm N mm N mm N W M mm N mm N V f MN M VN <=++=++=⨯⨯-⨯⨯===-⨯⨯⨯==-⨯⨯⨯=τβσσστσ7.13 如图所示的螺栓双盖板连接，钢材为Q235，承受轴心拉力，螺栓为8.8级高强度螺栓摩擦型连接，接触面喷砂处理，螺栓直径20，孔径21.5，试计算此连接的最大承载力。

解：M20 8.8级 喷砂则P=125kN45.0=μ螺栓抗剪承载力15.101225.1011025.10112545.029.09.0N kN nN kNP n N bV f b V ==⨯==⨯⨯⨯==μ 最危险截面处承载力按构件截面强度算得的kN N kN f A n n N N n 670)1025.01/(7.6027.602205)5.2120220190()5.01(212'=⨯-=⇒=⨯⨯⨯-⨯==-= 故该连接的承载力为670kN思考：10颗螺栓变成8颗，承载力有何变化？按说好像承载力应该降低，实际情况呢？螺栓抗剪承载栓N 810kN 101.258nN 1bV ==⨯=承载力按构件截面强度算得的kN N kN f A n n N N n 8.688)825.01/(7.6027.602205)5.2120220190()5.01(212'=⨯-=⇒=⨯⨯⨯-⨯==-= 最后该连接的承载力为688.8kN ，反而有所放大，原因就是因为孔前传力吃掉了更多，而剩下的都是净截面能承受的602.7kN7.14 图示C 级螺栓的连接，钢材为Q235，已知d=20mm ，de=17.65mm ,d0=21.5mm ，承受设计荷载P=150kN 。

（1）假定支托承力，验算此连接是否安全？（2）假定支托不承力，验算此连接是否安全？解：书242页例题7-11知kN65.41N kN 122N kN98.43N bt b c bV ===（1）支托承力，则螺栓群受弯，螺栓绕最下排转，则kN 65.411.32)3.02.01.0(23.030/N 22221t1<=++⨯⨯=∑=kN y m My i 所以满足要求如果螺栓绕支托最下部转，则kN 65.4125)35.025.015.005.0(235.030/N 222221t1<=+++⨯⨯=∑=kN y m My i 结果更小，同样满足要求（2）支托不承力，则螺栓群受弯剪作用，螺栓绕最下排转，则kN 65.411.32)3.02.01.0(23.030/N 22221t1<=++⨯⨯=∑=kN y m My i kN 75.188/150N V ==188.0594.01816.0)65.411.32()98.4318.75()()N N (2222V V <=+=+=+b t t b N N 所以安全7.15 如图所示的连接，牛腿用连接角钢2L100X20及M22高强螺栓（10.9级）摩擦型连接和柱相连。