3-1.
【解】M?Fe?0.13F
?1??2?FlwtwM16lwtw?F500?14??F7000?780F3500000130F162?500?14780F
???1??2???ft70003500000解得F?505859N?505.894kNFw?185N/mm2
此连接能够承受的最大荷载为505.9kN3-2.
【解】N3?0.7hf3?lw3?fffw?0.7?8?2?140?1.22?160?306kN
lw1?lw2?460?8?452mm
N1?k1N?N3N?0.65N?3?0.7?hf1?22?lw1?ffw?0.7?8?2?452?160?810kN
得到：N?1481.5kN 同理：
N2?k2N?N3N?0.35N?3?0.7?hf2??lw2?ffw22
?0.7?8?2?452?160?810kN得到：N?2751.4kN
因此：此连接能够承担的最大静力荷载为1481.5KN。
3-3
【解】将力F向焊缝形心简化得：
V?F
M?Fe?30FσfM?6M6?30F??3.2?104N/mm222he?lw0.7?10?2??200?Vhe?lw2
τfV??F?3.6?104FN/mm2
0.7?10?2?200?3.2?104F?24w2??? ?3.6?10F?f?160N/mmf?1.22???2??M?f??f?????Vf????2??解得F?359551N?360kN
3-4
【解】采用两边侧面角焊缝
肢背和肢尖侧焊缝受力：
?1＝k 1N?0.7?250kN?175kN?2?k 2N?0.3?250kN?75kN肢背和肢尖所需焊缝长度：
lw1N1175?103N???130mm22?0.7hfffw2?0.7?6mm?160N/mmN275?10Nw??56mm22?0.7hfff2?0.7?6mm?160N/mm3
lw2?侧焊缝的实际长度为：
l 1?l w1?2?6mm?130mm?12mm?142mm 取150mm l2?lw2?2?6mm?56mm?12mm?68mm 取70mm ⑵
将外力F向螺栓群形心简化，得
V?250?N?250?3?150kN54?200kN5
M?Ne?200?0.06?12kN?m
1）剪力V全部由承托传递，螺栓群只承受弯矩M，假设螺栓群绕最下一排螺栓旋转。 一个螺栓抗拉承载力设计值为
Nt?b2πde4ftb23.14?19.6465??170??51578N?51.58kN
4作用于一个螺栓的最大拉力为
N1t?My1N20012000?280????31.43kN 10m?yi2104?2802?2102?1402?702??N1M＜Ntb
承托与柱翼缘的连接焊缝计算：采用侧面角焊缝，焊脚尺寸hf?8mm
2）承托不承受剪力，螺栓群同时承受剪力V和弯矩M作用。螺栓群为拉力和剪力联合作
用。
一个螺栓的抗剪承载力设计值为
πd2b??222N?nvfv?1??140?53218.6N?53.2kN
44bvb2NbN?80.52kN c?d?tfc?22?12?305N/mm?80520Nbmin?53.2kN 一个螺栓的最大拉力为
N1t?31.43kN 一个螺栓的最大剪力为
NV?V150kN??15kN＜Nbc?80.52kN n10螺栓在拉力和剪力联合作用下
?NV?b?N?V??N1?t???b???N???t?22?15??31.43????????53.2??51.58?22?0.67＜1
此连接满足强度要求。
3-5．
【解】
根据构造要求：
最小焊脚尺寸hf?1.5t?1.5?10?4.74mm 最大焊脚尺寸hf?1.2t?1.2?8?9.6mm 取hf?8mm 一条焊缝的计算长度lw=300mm－16mm=284mm≥8hf=64mm且≤60hf=480mm,符合构造要求。 将力N、P向焊缝形心简化得：
V?P?300kNM?Pe1?Ne2?300?120?240?150?0kN?mmN?240kN
σ?NfNhe?V240?103??75N/mm2 lw0.7?8?2?284?300000?94.32N/mm2
0.7?8?2?2842τfV?he?lw????Vf??2??M?f??f???2?75?2w2????94.32?112.6?ff?160N/mm ?1.22? 该连接焊缝满足要求。
3-6
【解】
⑴确定连接盖板截面
采用双盖板拼接,截面尺寸选10×510,与被连接钢板截面面积接近且稍大,钢材亦为Q235。
⑵计算需要的螺栓数目和布置螺栓 一个螺栓抗剪承载力设计值为：
πd2bN?nV??fV4bV
4一个螺栓承压承载力设计值为：
?2???222?140N/mm2?10?3?106.4kNb?32Nb.8kN c?d??t?fc?22?18?305?10kN/mm?120连接所需要的螺栓数目为
.4?14.1 取 n=16个。 n≥NNbmin?1500106采用并列布置，如图所示。连接盖板尺寸为-10×510×710。中距、端距、边距均符合构造要求。
3.验算被连接钢板的净截面强度
被连接钢板Ⅰ-Ⅰ截面受力最大,连接盖板则是Ⅱ-Ⅱ截面受力最大，但后者截面面积稍大,故只验算被连接钢板即可。
An?A?n1d0t?51cm?1.8cm?4?2.35cm?1.8cm?74.88cm
2
N1500?103N22
f?215 N/mm< N/mm σ???200.322An74.88?10mm
3-7【解】
1、确定连接盖板的截面尺寸
采用双盖板拼接，截面尺寸可选10×510mm，与被连接板钢板截面面积接近且稍大，钢材为Q235钢。
2、计算螺栓数目
（1）采用摩擦型高强螺栓连接 查表知：P?125kN,??0.45 单个螺栓的抗剪承载力设计值：
bNv?0.9?nfP?0.9?0.45?2?125?101.25kN
连接所需螺栓数目n?N?14.8，取bNv15个，3排。（也可取16个，4排）
采用并列布置，连接盖板尺寸为10×510×550mm，端距55mm，栓距80mm，边距55mm，
线距100mm。
构件净截面强度验算，钢板在边列螺栓处的截面最危险。取螺栓孔径比螺栓杆径大1.5mm。
0.5n1?5???N/?N?1???1500??1-0.5??1250
n?15???An?A?n1d0t?51cm?1.8cm?5?2.15cm?1.8cm?72.45cm2 N1250?103N2 σ???172.5?f?205N/mmAn72.45?102mm2（2）采用承压型高强螺栓连接
单个螺栓的抗剪承载力设计值：
bNv?nv?d24fvb?2???2024?250?157.1kN
单个螺栓的承压承载力设计值：
bNc?d?tfbc?20?18?470?169.2kN
Nn?b?9.55，取10个，2排。
连接所需螺栓数目Nmin
采用并列布置，连接盖板尺寸为10×390×510mm， 端距55mm，栓距80mm，边距55mm，线距100mm。
构件净截面强度验算，钢板在边列螺栓处的截面最危险。取螺栓孔径比螺栓杆径大1.5mm。
An?A?n1d0t?51cm?1.8cm?5?2.15cm?1.8cm?72.45cm2 N1500?103N2 σ???207.1?f?205N/mmAn72.45?102mm23-8．
【解】
10.9级M20的高强度螺栓，查表得高强度螺栓预拉力P=155kN，抗滑移系数 =0.45 作用于螺栓群形心处的内力为：
44F??200kN?160kN5533 V?F??200kN?120kN
55M?Ne?120kN?0.25m?30kN?mN?每个高强度螺栓的承载力设计值
Ntb?0.8P?0.8?155?124kN
NbkN v?0.9nfμP?0.9?1?0.45?155?62.775最上排单个螺栓所承受的内力
Nt?Nv?NM?y160kN30?0.12????76.25kN 222nm?yi82?2??0.12???0.04???V120??15kN n8同时承受拉力和剪力的高强度螺栓承载力验算
NvNt1576.25????0.85?1 b62.775124NbNvt此连接安全。