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:中-|||-中-|||-M 梁 中-|||-8-|||-柱 8-|||-横隔 8-|||-端部铣平-|||-角焊缝"A"-|||-支托 300 (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。

解:(1)验算受剪承载力:

a. 确定焊脚高度

板件边缘的角焊缝:

普通角焊缝:

则

故取

b.

设承受静载,支托选用Q235B,则查表得角焊缝强度设计值

采用三面围焊且为绕角焊:

对于水平焊缝,承受正应力,

对于竖向焊缝,承受剪应力,

,满足要求。

故焊缝A的高度。

(2)验算抗弯承载力

查表得普通C级螺栓抗拉强度设计值;公称直径为24mm的普通螺栓

故抗弯承载力满足要求。

(3)验算构造要求:

C级螺栓 故满足构造要求

综合(2),(3)该螺栓满足要求。

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的级高强度螺栓摩擦型连接(摩擦面间仅用钢丝刷清理浮锈),其承载力有何差别

解:

(1) 验算拉剪作用

查表得普通C级螺栓;;Q235B钢;公称直径为20mm的普通螺栓。

故,验算合格。

(2) 改用M20级的级高强度螺栓摩擦型连接,查表得预拉力,抗滑移系数,且单剪。取标准孔。

未超过5%,故验算合格。

设其承载力为,;

,则,承载力下降。

如图所示螺栓连接采用Q235B钢。C级螺栓直径,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

(1) 受剪承载力

双剪;

(2) 承压承载力:查表得Q235钢,C级螺栓

;

(3) 净截面强度计算

取不利情况,对C级螺栓;

Q235钢极限抗拉强度

,若取薄板;若取厚板;故取厚板计算。

故取。

(4) 毛截面强度计算

查表得Q235钢在时

,故取。

综上,此连接能承受的最大承载力为。

如上题中将C级螺栓改用M20()的级高强度螺栓。求此连接最大能承受的值。要求按摩擦型连接和承压型连接分别计算(钢板表面仅用钢丝清理浮锈)。

解:(1)摩擦型连接:

查表得预拉力,抗滑移系数,且双剪。取标准孔。

净截面强度:

毛截面强度:

,故取

(3) 承压型连接:

查表得;;且双剪;公称直径为20mm的普通螺栓。

设剪切面在螺纹处:

净截面强度:

毛截面强度:

,故取

试验算如图所示钢梁的拼接。拼接采用高强度螺栓型连接。钢材为Q345钢,采用级M20高强度螺栓,孔径为22mm,接触面喷砂后涂富锌漆。拼接处梁的内力为(翼缘拼接可按轴心力计算,轴心力取翼缘截面面积和翼缘内平均正应力的乘积,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:查表得级M20高强度螺栓预拉力,抗滑移系数,且双剪。取标准孔。

(1) 翼缘板验算

净截面强度:查表得Q345钢

取最外排螺栓:

毛截面强度:

故翼缘验算合格。

(2) 腹板验算

剪扭组合:

剪力偏心:

弯矩分配:

扭矩:

设左边为所在的板,则危险点为1、2点。1点:

取1点 :

则,

故腹板验算合格。

双角钢拉杆与柱的连接如图。拉力。钢材为Q235B钢。角钢与节点板、节点板与端板采用焊缝连接,焊条采用E43型焊条。端板与柱采用双排级M20高强度螺栓连接。构件表面采用喷砂后涂无机富锌漆处理。试求:

(1) 角钢与节点板连接的焊缝长度;

(2) 节点板与端板的焊缝高度;

(3) 验算高强度螺栓连接(分别按摩擦型和承压型连接考虑)。

解:(1)角钢长肢相并:

双面焊,查表得

肢背:

肢尖:

焊脚高度;

肢背:

肢尖:

故取肢背焊缝长度为280mm,肢尖焊缝长度为160mm。

(2)

普通角焊缝:

,设承受静载,

;

故取。

(3) 摩擦型连接:

查表得预拉力,抗滑移系数,且单剪。取标准孔。

;

承受弯矩:。

,故验算不合格。

承压型连接:

查表得;;且单剪;公称直径为20mm的普通螺栓。

设剪切面在螺纹处:

故承压型验算合格。