内容发布更新时间 : 2024/11/14 14:49:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
3.13 如图（P115习题3.13）所示梁与柱的连接中，钢材为Q235-B，弯矩设计值M=100kN.m，剪力V=600kN，试完成下列设计和验算：
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由普通螺栓承受，螺栓直径24mm，验算螺栓是否满足要求。 解：ffw?160N/mm2ftb?170N/mm2Ae?353mm2
,，1） 支托焊脚尺寸计算
支托采用三面围焊，且有绕角焊缝，不计焊缝起落弧的不利影响，同时考虑剪力传力偏心和传力不均匀等的影响，焊缝计算通常取竖向剪力的1.2~1.3倍。 正面角焊缝能承受的力：N2?heb?fffw?300?1.22?160he?58560heN侧面角焊缝能承受的力：N1?2helwffw?2?250?160he?80000heN取1.3V?N1?N2
1.3?600?103he5.63h??5.63mm，则h???8.04mmf所需焊脚尺寸：e58560?800000.70.7
取hf=10mm 2） 拉力螺栓验算：
单个螺栓抗拉承载力设计值：Ntbe?Aeftb?353?170?60010Ne弯矩作用最大受力螺栓所承受的拉力：
My1100?106?600N1???40000N?Ntb?60010N222222?yi2?(600?500?300?200?100)
满足。
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3.14.试验算如图所示拉力螺栓连接的强度，C级螺栓M20，所用钢材为Q235B，若改用M20的8.8级高强度螺栓摩擦型连接（摩擦面仅用钢丝刷清除浮锈）其承载力有何差别？ 解：
1. 采用普通螺栓连接
fvb?140N/mm2ftb?170N/mm2fcb?305N/mm2查表：,，
4060604045°150kNAe?245mm2
1) 内力计算
剪力： V?Nsin45??150?0.707?106.07kN 拉力：N?Ncos45??150?0.707?106.07kN 2） 螺栓强度验算
2416202f?1?3.14??140?43960N=43.96kN 单个螺栓受剪承载力：N?nv?44bvbv?d2单个螺栓承压承载力：Ncb??tdfcb?16?20?305?97600N=97.6kN 单个螺栓受拉承载力：Ntbe?Aeftb?245?170?41650N?41.65kNe每个螺栓承受均匀剪力和拉力：
螺栓最大剪力（拉力）2排2列：Nv?Nt?22
N106.07?=26.5kN2?24
22?N??Nt??26.5??26.5?拉-剪共同作用时：?v???b???????0.88?1b??43.96??41.65? ?Nv??Nt?Nv?26.5kN 2. 改用高强度螺栓摩擦型连接 查表3.5.2 8.8级M20高强螺栓预拉力P=125kN，摩擦面仅用钢丝刷清除浮锈μ=0.3 b?0.9nf?P?0.9?1?0.3?125?33.75kN单个螺栓受剪承载力设计值：Nv 单个螺栓受拉承载力设计值：Ntbe?0.8P?0.8?125?100kN 拉-剪共同作用： NvNt26.526.5????1.05?1连接不满足要求。 bbNvNt33.75100 6 3.15.如图所示螺栓连接采用Q235B钢，C级螺栓直径d=20mm，求此连接最大能承受的Fmax值。 fvb?140N/mm2fcb?305N/mm21240606060604010406060606040406060606040解：查附表1.3： ， 2f?205N/mm查附表1.1： t=20mm202f?2?3.14??140?87920N=87.92kN单个螺栓受剪承载力：N?nv?44 bvbv?d2单个螺栓承压承载力：Ncb??tdfcb?20?20?305?122000N=122kN b?13?87.92?1143kN此螺栓连接最大能承受的轴力设计值：Fmax?nNv 连接板件净截面面积A1(直线)：A1?t(b?3d0)?20?(320?3?21.5)?5110mm2 净截面面积A2(折线)：A2?20?(2?40?4?602?602?5?21.5)?6238mm2 构件截面最大能承受的轴力设计值：Fmax?A1f?5110?205?1048kN 所以此连接最大能承受的轴力设计值Fmax=1048kN。 3.16. 如上题中将C级螺栓改为M20的10.9级高强度螺栓，求此连接最大能承受的Fmax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：查表3.5.2 10.9级M20高强螺栓预拉力P=155kN，摩擦面仅用钢丝刷清除浮锈μ=0.3 查附表1.3高强度螺栓承压型连接：1）摩擦型连接 b?0.9nf?P?0.9?2?0.3?155?83.7kN单个螺栓受剪承载力设计值：Nv b?13?83.7?1088kN螺栓连接最大能承受的Fmax值：Fmax?nNv fvb?310N/mm212假设螺栓孔直径d0=21.5mm ， fcb?470N/mm2 构件截面最大能承受的轴力设计值： ?/(1?0.5n1/n)?1048/(1?0.5?3/13)?1184kNFmax?Fmax 此连接采用高强度螺栓摩擦型连接时最大能承受的Fmax=1088kN 。 7 2) 承压型连接 单个螺栓受剪承载力设计值（受剪面不在螺纹处）： 202N?nv?f?2?3.14??310?194680N=194.68kN44 bvbv?d2单个螺栓承压承载力设计值：Ncb??tdfcb?20?20?470?188000N=188kN b?13?188?2444kN此连接螺栓所能承受的最大轴力设计值：Fmax?nNv 构件截面最大能承受的轴力设计值：Fmax?A1f?5110?205?1048kN 所以此高强度螺栓承压型连接最大能承受的轴力设计值Fmax=1048kN。 8