7钢结构的连接.pptVIP

* 李静 副教授 储运与建筑工程学院 一.计算题 1. 图示一围焊缝连接，已知 试验算该连接是否安全。? 解：将F移向焊缝形心O，三面围焊缝受力： 在计算焊缝的面积和其极惯性矩时， 近似取 l1 和 l2 为其计算长度，即既不 考虑焊缝的实际长度稍大于 l1 和 l2 ， 也不扣除水平焊缝的两端缺陷10mm。 焊缝截面面积： 在N力作用下，焊缝各点受力均匀；在T作用下，水平焊缝右边两个端点产生的应力最大，但在右上端点其应力的水平分量与N力产生的同方向，因而该焊缝在外力F作用下，该点最危险。 由N在水平焊缝右上端点产生的应力为 ： 由扭矩T在该点产生的应力的水平分量为： 由T在该点产生的应力的垂直分量为： 代入强度条件： 该连接安全。 2.计算图示角焊缝连接中的hf 。已知连接承受动荷载，钢材为 Q235BF ，焊条为E43型， 图中尺寸单位为：mm。? 解：将外力F1，F2 移向焊缝形心O，得 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? N在焊缝中产生均匀分布的 ?????? ： ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? V在焊缝中产生均匀分布的 ： 连接承受动力荷载， 则 解得? hf? ≥ 5.82mm 取??? hf = 6mm 构造要求： ?????? ? ??????????? ，满足要求。 　 二.问答题 1、请说明角焊缝焊脚尺寸不应太大、太小的原因及焊缝长度不应太长、太短的原因? 答： 焊脚尺寸太大施焊时较薄焊件容易烧穿；焊缝冷却收缩将 产生较大的焊接变形；热影响区扩大容易产生脆裂。焊脚尺寸 太小，焊接时产生的热量较小，焊缝冷却快，容易产生裂纹； 同时也不易焊透。 ?????? 焊缝长度过短，焊件局部加热严重，会使材质变脆；同时起、 落弧造成的缺陷相距太近，严重影响焊缝的工作性能。焊缝长度 过长，应力沿长度分布不均匀，两端应力可能达到极限值而先破 坏，中部则未能充分发挥其承载能力。 2、试述焊接残余应力对结构工作的影响? 答:残余应力对结构静力强度一般没有影响，因为它是自相平衡 力系，只要材料能发生塑性变形，其静力强度是不变的。但当 材料不能发展塑性时，则可能发生脆性破坏，即各点的外加应 力和其残余应力相加达到材料的抗拉强度 fy ，该点即破坏， 从而降低构件的承载力。 残余应力将减少构件的刚度，因残余应力与外加应力相加，将使 某些部分提前进入塑性而不再承担以后增加的荷载. 残余应力使构件刚度减小，因而对稳定承载力有不利影响，特别 是对工字形截面的弱轴影响更大。 双向或三向残余拉应力场，将增加材料的脆性倾向，也将降低疲 劳强度。 3、端面角焊缝和侧面角焊缝在受力上有什么不同？当作用力方向改变时，又将如何？ 答:端面角焊缝受力较复杂，但沿焊缝长度方向应力分布比较 均匀，且正面角焊缝承载力较高；侧面角焊缝受力相对简单， 主要承受沿着焊缝长度方向的剪应力，剪应力沿焊缝长度方 向分布不均匀，两边大、中间小，侧缝的承载力较低，但侧 缝塑性较好，两端出现塑性变形后，应力重分布，所以当焊 缝长度在规定的范围内时，剪应力应仍按均布计算。 ??? 当作用力方向改变时，将它分解成分别垂直于焊缝长度方向 和沿焊缝长度方向的应力，分别按端面角焊缝和侧面角焊缝算 出 和 ，且要求 。 4、对接焊和角焊缝有何区别？ 答:对接焊缝为 或 ，即由相连两板件 接触面间填充焊条施焊形