计算题：
1验算如图所示三块钢板焊成的工字型截面梁的对接焊缝强度。尺寸如图，截面上作用的轴心拉力设计值N=250kN，弯矩设计值M=40kN.m，剪力设计值V=200kN，钢材为Q345,手工焊，焊条为E50型，施焊时采用引弧板，三级质量标准。
mm 【解】A?2?100?12?200?8?4000 Ix?
21?8?2003?2?100?12?(100?6)2?3.23?107mm4 12I53 Wx?x?2.88?10mm
h/2
Sw1?100?12?106?127200mm3 Sw?127200?100?8?50?167200mm3
?MM40?106???138.9N/mm2 5W2.88?10N250?103???62.5N/mm2 A4000
?N
?max?138.9?62.5?201.4.6N/mm2?ftw?265N/mm2 ?maxVSw200?103?1672002w2 ???129.4N/mm?f?180N/mmv7Ixtw3.23?10?8h0200??N?138.9??62.5?186.5N/mm2 h224
?1??M
VSw1200?103?1272002 ?1???98.5N/mm7Ixtw3.23?10?8
?12?3?12?186.52?3?98.52?183.7N/mm2?1.1ftw?291.5N/mm2
2 图中I32a牛腿用对接焊缝与柱连接。钢材为Q235，焊条用E43型，手工焊，
用II级焊缝的检验质量标准。已知：I32a的截面面积A=67.05cm2；抵抗矩Wx=692.2cm2；腹板截面面积AW=25.4cm2。Ix : Sx=27.5 , tw=9.5mm 试按照《钢规》和《桥规》（焊缝为一级）分别求F的最大值。
【解】对接焊缝所承受的内力为：
2N?F?cos45?F；V?F?sin450?2F
220M?V?20?102F
1、钢规
ft?215MPa；fv?125MPa
ww对接焊缝A点处弯曲应力最大，由
NM2/2102wF?F?21.5； ?w???ft 得，
67.05692.2AwWwF=694KN
中和轴处剪应力最大，?w?V?Sw2/2Fw?12.5 ?fv 得
27.5?0.95Iwt F=461.8KN
根据翼缘和腹板相交处折算应力应满足：
?1?3?1?1.1ft?1?22w得
N2902/2102290F??F?0.02906F， ???692.2320Aw32067.05SW’=130?15?(160?7.5)?297.4cm3
V?Sw'2/2F?297.4?w???0.02F
Iwt11076?0.95?
?0.02906F?2?3(0.02F)2?1.1?21.5
得F=527KN 按钢规F的最大值为461.8KN。 【按照桥规做为选作题】 1、桥规
??w??145MPa ??w??85MPa对接焊缝A点处弯曲应力最大，由
NM?w?????w?
AwWw得，
2/2102F?F?14.5； F=468KN
67.05692.2V?Sw???W?得 中和轴处剪应力最大，?w?Iwt2/2F?8.5 F=314KN
27.5?0.95根据翼缘和腹板相交处折算应力应满足：
?1?3?1?1.1??w?得
22N2902/2102290F??F?0.02906F， ?1????692.2320Aw32067.05SW’=130?15?(160?7.5)?297.4cm3
?w??V?Sw'2/2F?297.4??0.02F Iwt11076?0.952?0.02906F??3(0.02F)2?1.1?14.5
得F=352.8KN
按桥规F的最大值为314KN。
3图(尺寸单位：mm)所示钢板牛腿用四条贴角焊缝连接在钢柱上（无引弧板）。钢材为Q235，焊条E43型。焊角尺寸hf=10mm，角焊缝计值为
试确定最大承载力P。
ffW?160MPa强度设
【解】AW=4×0.7x10×200=5600mm2；
WW=4×0.7x10×2002/6=186666.7mm3；
V?P，M＝P?e?100P；
V?y?V/AW?P/5600 M ?fx?M/WW=100P/186666.7=P/1866.7
V2()2?(?y)?P()2?()2?47.4?10?5P
1.22?1866.756001.22W ?ff?160Mpa
所以 P?105×160/47.4=337.55kN
因
M?fx114一雨棚拉杆受力如图所示，通过钢板和预埋件用角焊缝连接，需要进行角焊缝连接的验算，已知焊缝承受的静态斜向力为N＝200kN(设计值），角度??45?，角焊缝的焊脚尺寸hf=10mm, 焊缝计算长度lw=300mm,钢材为Q235-B,手工焊，焊条为E43型。连接角焊缝是否满足设计要求？
【解】内力分解
Nx?Nsin??N?sin45??200?2?141.4kN 22?141.4kN 2V1?Nsin??N?sin45??200?
M?Nsin??0.2?N?sin45??0.2?200?2?0.2?28.3kN.m 2?MM28.3?1062 ???135N/mm2WW2?1/6?0.7?10?300V141.4?103????34N/mm2
AW2?0.7?10?300V?NN141.4?103???34N/mm2 AW2?0.7?10?300(34?1352)?342?143N/mm2 1.225 试设计双角钢与节点板的角焊缝连接。钢材为Q235-B，焊条为E43型，手工焊，作用着轴心力N=1000kN（设计值），分别采用三面围焊和两面侧焊进行设计。
【解】角焊缝强度设计值ff?160N/mm。
焊脚尺寸确定：最小hf：hf?1.5tmax?1.512?5.2mm 角钢肢尖处最大hf：hf?tmin?(1~2)?10?(1~2)?9~8mm 角钢肢背处最大hf：hf?1.2tmin?1.2?10?12mm 角钢肢尖和肢背都取hf?8mm。 ⑴采用三面围焊
正面角焊缝承担的力为：
w2N3?0.7hf?lw3?fffw?0.7?8?2?125?1.22?160?273280N?273.3kN
所以侧面角焊缝实际受力：
N1??1N?N3/2?0.67?1000?273.3/2?533.4kN N2??2N?N3/2?0.33?1000?273.3/2?193.35kN
所以所需侧焊缝的实际长度为：