按构造要求确定焊角高h f 为h fmin =1.5t =1.5⨯10=4.74mm mm t h fmsx 77.51==,取h f =6mm取盖板截面为260⨯6mm 2,则端缝承载力为 w t f e f B h b N ⨯⨯⨯=21 查表1－4得fwt =160 N/mm2则 kN N 8.42631616022.167.026021=⨯⨯⨯⨯⨯= 接缝一侧一条焊缝需要长度()mm f h N N L wt f W 57516067.0410975.40955057.0431=+⨯⨯⨯⨯-=+⨯⨯⨯-=取L W =60mm.则盖板全长为： mm L L W 130********=+⨯=+⨯=3-3．图3-73所示焊接工形截面梁，在腹板上设置一条工厂对接焊缝，梁拼接处承受内力为m kN M ⋅=2500，钢材为Q235钢，焊条为E43型，手工焊，二级质量标准，试验算拼接焊缝强度。

（提示：剪力V 可假定全部由腹板承担，弯矩按刚度比分配，即M II M ww =）解：查得2/215mm N f w t =，2/215mm N f w c =，2/125mm N f w v = 计算焊缝截面特征值()4237393605953601440006124021200.1121cm I =+=⨯⨯⨯+⨯⨯= 431440001200.1121cm I w =⨯⨯=21201120cm A w =⨯=验算正应力m kN M I I M w w ⋅=⨯==9.48673936014400025002246/215/9.202600/10144000109.486mm N mm N W M w w w <=⨯⨯==σ满足 验算剪应力2223/125/7.411012010500mm N mm N A V w w <=⨯⨯==τ满足验算折算应力222222/2362151.1/4.2157.4139.2023mm N mm N w w =⨯<=⨯+=+τσ满足要求3-4．图3-74所示一柱间支撑与柱的连接节点，支撑杆承受轴拉力设计值kN N 300=，用2L80×6角钢做成，钢材均为Q235钢，焊条为E43型，手工焊。

(1) 支撑与节点板采用角焊缝相连，焊脚尺寸见图，试确定焊缝长度。

(2) 节点板与端板用两条角焊缝相连，试演算该连接焊缝强度。

解：查附表1-4得2/160mm N f w f =(1) 采用两边围焊，肢背、肢尖的受力为kN N K N 2103007.011=⨯=⋅= kN N K N 903003.022=⨯=⋅=据题设焊脚高度为 mm h f 81=，mm h f 62= 计算肢背、肢尖所需焊缝长度为mm f h N L wf f w 122516087.021021057.023111=+⨯⨯⨯⨯=+⨯= mm f h N L wf f w 72516067.021021057.023212=+⨯⨯⨯⨯=+⨯=构件端部按要求做成2f h 绕角焊，故不再加5mm (2) N 分解为水平拉力kN N 1801=、竖向剪力kN V 2401=计算焊缝强度：231/8.3249087.02101807.02mm N L h N w f N=⨯⨯⨯⨯=⨯=σ231/7.4349087.02102407.02mm N L h V w f V=⨯⨯⨯⨯=⨯=τ验算和应力()222222/160/3.517.4322.18.32mm N mm N V f N ≤=+⎪⎭⎫ ⎝⎛=+⎪⎪⎭⎫⎝⎛τβσ（满足）3－5.试验算图3－75所示双板牛腿与柱的焊缝连接强度。

已知牛腿承受静力集中荷载设计值F=200kN ，钢材为16Mn,焊条为E50,手工焊，焊角尺寸h f =10mm 。

mm X c 77.597193273005.103719325.37300=⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=mm r x 23.14777.59207=-= mm r y 157214300=+=()432334.81735733195712125.153719323147121mm I X =⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯=4232307.220380072777.5973143147121219523.147195719371212mm I Y =⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+⨯⨯+⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+⨯⨯⨯= 验算角焊缝强度V ＝F ＝kN 10020021=⨯()mm kN L F T ⋅=+⨯=⨯=3472323.147200100A 处应力为232271932730010100mm N A V W V AY=⨯⨯+⨯⨯==τ2326.4907.2203800734.8173573323.1471034723mm N I I r T Y X yTAY=+⨯⨯=+⨯=τ2353.5207.2203800734.817357331571034723mm NI I r T Y X yT AX=+⨯⨯=+⨯=τA 点合应力()222220054.7822.1mm N f mm N w f V AYT AY T AX=<=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++τττ 所以强度满足要求。

3-6.若将习题3－1（2）的双盖板连接改用M20普通C 级螺栓连接，试确定连接螺栓的数目及排列形式，验算板件净截面强度。

解：螺栓直径d=20mm ，孔径d 0=21.5mm.查附表1－6，2130mmNf b v =，2305mm Nf b c =（1）.单个螺栓承载力计算（设计值）kN N f d n N b v v b r 68.81816811302042422==⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππkN N f t d N b c bc 61610003051020==⨯⨯=⨯⨯=∑ 取最小值kN N b61min= (2).求连接缝一侧所需螺栓数目 10.961550min====n N N n b取 采用并列排列.如图螺栓计算：螺栓直径d=20mm,孔径d 0=21.5mm 单个螺栓设计承载力计算kN f d n N b v v b V 84.401302041422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππkN f t d N b c b c 844201020=⨯⨯=⨯⨯=∑()kN y x y T Ni i T X4.295.35.1065.685.10103022222211=+⨯+⨯⨯⨯=+⨯=∑∑ ()kN y x x T Ni i T y2.185.35.1065.685.6103022222211=+⨯+⨯⨯⨯=+⨯=∑∑合剪力为()kN N N N N TY V Y T X b 6.39)33.82.18(4.2922211211=++=++=kN N kN N bb 84.406.39min 1=<=3-8．图3-74中节点板端板与翼缘用M22普通C 级螺栓相连，螺栓排列如图示。

(1) 当端板下端支于承托时，竖向剪力由承托承担，试验算连接螺栓的承拉强度。

(2) 当端板下端不设承托时，试验算该连接螺栓是否满足要求？2/mm NN 分解为水平拉力kN N 1801=、竖向剪力kN V 2401= (1) 计算单个螺栓抗拉承载力设计值kN N f A f d N b t e b t e b t58.51515781704.30342==⨯=⋅==π一个螺栓承担的拉力kN kN n N N t 58.5115121801<===（满足） (2) 计算单个螺栓抗剪载力设计值kN f d n N b vvbv42.491304221422=⨯⨯==ππ承压承载力设计值kN N f t d N b c b c ∑==⨯⨯=⨯=52.80805203051222 一个螺栓承担的剪力kN kN n V N v 42.4920122401<===连接强度验算1498.058.511542.49202222≤=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛b t t b v v N N N N （满足）()kN y X X T Ni i T X1.644803602401204120940912041025022222232211=+++⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=+⋅=∑∑()kN y x X T Ni i T Y03.16480360240120412094091201025022222232211=+++⨯+⨯+⨯⨯⨯=+⋅=∑∑()()kNkN N NN NN T YV Y T XN X 9.1538.77)3.168.27(3.68222112111<=++=+++=强度满足要求。

3－10.图3－77所示T 型牛腿，承受静载集中力设计值F ＝125kN ，采用2L100⨯12连接角钢及10.9级M22高强螺栓与柱相连接，钢材为16Mn 钢，接触面经喷砂处理，试分别按摩擦型和承压型高强螺栓连接确定连接角钢两肢上需用的螺栓数目及排列形式。

kN p n N f b V 1.18819045.029.09.0=⨯⨯⨯=⋅⋅=μb V N N <1 所以满足要求。

（2）.角钢与柱的连接取n=4,中距S=100mm.查表3－8和表3－9，得：p=190Kn,45.0=μmm kN Fe M ⋅=⨯==25000200125V=F=125Kn受力最大的螺栓“2”所受的力：kN n V N N Y 25.3141252=== ()kN p kN y n My N i t 2.151908.08.05.37501504150250002222=⨯=<=+⨯⨯==∑ 单个螺栓抗剪承载力设计值()()v y t f b V N kN N p n N 285.705.3725.119055.019.025.19.0>=⨯-⨯⨯⨯=-⋅=μ 所以强度满足要求。

2. 按承压型高强螺栓设计（1）.角钢与牛腿板连接查表得2310mm Nf b v =，2640mm N f b c = kN f d n N b v f b V 6.2353102242422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππkN f t d N b c b c 12.1976401422=⨯⨯=⨯⨯=∑取kN N b 12.197min=，仍取三个M22螺栓，布置如上图所示，所以N 1=99.75kN<kN N b 12.197min= 所以强度满足要求。

（2）.角钢与栓得连接kN f d n N b v f b V 8.1173102241422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππkN f t d N b c b c 96.1686401222=⨯⨯=⨯⨯=∑取kN N b 8.117min =,排列如上图受力最大得螺栓所受的力：kN P kN N t 1528.05.37=<= kN N kN n V N B C V 8.1402.125.314125=<===1355.01525.378.11725.312222<=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛b t t B V V N N N N满足要求。