大工17秋《钢结构》大作业答案(第二题)

题目二：角焊缝连接计算。

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。

图a

图b

解：

（1）根据与木材料等强的原则，取盖板尺寸为2−260×8，钢材Q235，其截面面积为：

A=2×26×0.8=41.6cm2≈30×1.4=42cm2

确定敢接高度

h f=6mm<ℎf max=t− 1.2=8− 1.2=6.7mm

<ℎf max=12t min=1.2×8=9.6mm

>h f min=1.5t max=1.5×14=5.6mm

因为t=8mm<12mm，且b=260mm>200mm，为防止因仅用侧面角焊缝引起板件拱起过大，故采用三面围焊。正面角焊缝能承受的内力为：

N1=2×0.7h f l wlβf f f w=2×0.7×6×260×1.22×160=426000N=426kN

接头一侧需要角焊缝的计算长度为：

l w’=

N−N′

4×0.7ℎf f f w

=

800−426

4×0.7×6×160

×103=139mm

盖板总长：l=2×139+6+10=300mm，取310mm ，（式中6mm系考虑三面围焊链接施焊，故可一条焊缝仅在侧面焊缝一段减去起落弧陷h f）