钢结构焊缝连接附答案.docx
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钢结构焊缝连接附答案
钢结构练习二焊缝连接
一、选择题（××不做要求）
1．焊缝连接计算方法分为两类，它们是（C）。
A）手工焊缝和自动焊缝B）仰焊缝和俯焊缝
C）对接焊缝和角焊缝D）连续焊缝和断续焊缝
2．钢结构连接中所使用的焊条应与被连接构件的强度相匹配，通常在被连接构件选用Q345时，焊条选用（B）。
A）E55B）E50C）E43D）前三种均可
3．产生焊接残余应力的主要因素之一是（C）。
A）钢材的塑性太低B）钢材的弹性模量太高
C）焊接时热量分布不均D）焊缝的厚度太小
××4．不需要验算对接焊缝强度的条件是斜焊缝的轴线和外力N之间的夹角θ满足（B）。
A）tanθ≤1.5B）tanθ>1.5C）θ≥70°D）θ<70°
5．角钢和钢板间侧焊搭接连接，当角钢肢背与肢尖焊缝的焊脚尺寸和焊缝的长度都等同时，（C）。
A）角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等
B）角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝
C）角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝
D）由于角钢肢背和肢尖的侧焊缝受力不相等，因而连接受有弯矩的作用
6．在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于（B）。
A）60hfB）40hfC）80hfD）120hf
7．直角角焊缝的有效厚度he＝（A）。
A）0.7hfB）hfC）1.2hfD）1.5hf
8．等肢角钢与钢板相连接时，肢背焊缝的内力分配系数为（A）。
A）0.7B）0.75C）0.65D）0.35
9．图示的角焊缝在P的作用下，最危险点是（B）。
A）a、b点
B）b、d点
C）c、d点
D）a、c点
××10．对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时（C）。
A）要考虑正面角焊缝强度的提高B）要考虑焊缝刚度影响
C）与侧面角焊缝的计算式相同D）取βf＝1.22
11．斜角焊缝主要用于（C）。
A）钢板梁B）角钢桁架C）钢管结构D）薄壁型钢结构
12．直角角焊缝的强度计算公式
中，he是角焊缝的（B）。
A）厚度B）有效厚度
C）名义厚度D）焊脚尺寸
××13．焊接结构的疲劳强度的大小与（A）的关系不大。
A）钢材的种类B）应力循环次数
B）连接的构造细节D）残余应力大小
××14．在承受动力荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用（C）。
A）角焊缝B）焊透的对接焊缝
C）不焊透的对接焊缝D）斜对接焊缝
××15．未焊透的对接焊缝计算应按（C）计算。
A）对接焊缝B）角焊缝C）断续焊缝D）斜焊缝
16．承受静力荷载的构件，当所用钢材具有良好的塑性时，焊接残余应力并不影响构件的（A）。
A）静力强度B）刚度C）稳定承载力D）疲劳强度
17．下图所示为单角钢（L80×5）接长连接，采用侧面角焊缝（Q235钢和E43型焊条，fwf＝160N/mm2），焊脚尺寸hf＝5mm。
求连接承载力设计值（静载）＝（A）。
A）n×0.7hflwffw＝2×0.7×5×（360-10）×160
B）2×0.7×5×360×160
C）4×0.7×5×（360-10）×160
D）4×0.7×5×360×160
18．如图所示侧面角焊缝的静力承载力N=（A）N。
A）0.7×6×（410-12）×2×160B）0.7×6×410×4×160
C）0.7×6×（410-12）×4×160D）0.7×6×410×4×160
××19．如图所示屋架下弦节点荷载F作用在下弦上。
下弦与节点板问焊缝采用式（D）计算。
××20．产生纵向焊接残余应力的主要原因是（B）。
A）冷却速度太快
B）焊件各纤维能自由变形
C）钢材弹性模量太大，使构件刚度很大
D）施焊时焊件上出现冷塑和热塑区
××21．在制作长焊件时，为了考虑焊接残余变形的影响，其下料长度应等于（B）。
A）设计长度
B）设计长度＋纵向收缩余量
C）设计长度＋纵向收缩和横向收缩余量
D）设计长度十横向收缩余量
22．图中的焊脚尺寸hf是根据（A）选定的。
A）hfmin＝1.5
＝4.7mm，hfmax＝1.2×6＝7.2mm和hfmax＝6mm
B）hfmin＝1.5
＝3.7mm，hfmax＝1.2×10＝12mm和hfmax＝6mm
C）hfmin＝1.5
＝4.7mm，hfmax＝1.2×6＝7.2mm和hfmax＝6-（1～2）mm
D）hfmin＝1.5
＝4.7mm，hfmax＝1.2×10＝12mm和hfmax＝6mm
23．如图所示两块钢板用直角角焊缝连接，问最大的焊脚尺寸hfmax＝（A）mm。
A）8B）10C）12D）14
24．图中的两块钢板间采用角焊缝，其焊脚尺寸可选用（B）mm。
A）6B）8C）10D）12
××25．如图所示梁截面形式、尺寸（Ix=2200×104mm4）及荷载。
钢材为Q235BF，焊条采用E43型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，hf=（B）mm。
A）2.6B）6C）10D）8
××26．如图所示格构式轴压柱柱头，其加劲肋高he＝380mm，厚te＝16mm，钢材为Q235BF，焊条为E43型，手工焊，已知静态设计荷载N＝995kN，方了安全承载，加劲肋与缀板连接的角焊缝最小焊脚尺寸hfmin为（B）mm。
A）6B）8C）l0D）5
27．设有一截面尺寸为100×8的板件，在端部用两条侧面角焊缝焊在l0mm厚的节点板上，两板件板面平行，焊脚尺寸为6mm。
为满足最小焊缝长度的构造要求，试选用下列何项数值？
（B）
A）40mmB）60mmC）80mmD）100mm
28．钢结构在搭接连接中，搭接的长度不得小于焊件较小厚度的（B）。
A）4倍，并不得小于20mmB）5倍，并不得小于25mm
C）6倍，并不得小于30mmD）7倍，并不得小于35mm
29．在满足强度的条件下，图示①号和②号焊缝合理的hf，应分别是（D）。
A）4mm，4mm
B）6mm，8mm
C）8mm，8mm
D）6rnm，6mm
二、填空题
1．焊接的连接形式按构件的相对位置可分为____对接____，__顶接___和__搭接__三种类型。
2．焊接的连接形式按构造可分为对接焊缝和___角焊缝______两种类型。
3．焊缝按施焊位置分___横焊___、立焊、___仰焊__和___俯焊___；其中__仰焊___的操作条件最差，焊缝质量不易保证应尽量避免。
4．当两种不同强度的钢材采用焊接连接时，宜用与强度__低_（高、低）的钢材相适应的焊条。
5．承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝，除了分别计算正应力和剪应力外，在同时受有较大正应力和剪应力处，还应按下式计算折算应力：
。
××6．当承受轴心力的板件用斜的对接焊缝对接，焊缝轴线方向与作用力方向间的夹角θ符合___tgθ≤1.5__时，其强度可不计算。
7．当对接焊缝无法采用引弧板施焊时，每条焊缝的长度计算时应减去__2t___。
8．当焊件的宽度不同或厚度相差4mm以上时，在对接焊缝的拼接处，应分别在焊件的宽度方向或厚度方向做成坡度不大于__1:
2.5___的斜角。
××9．在承受___动力___荷载的结构中，垂直于受力方向的焊缝不宜采用不焊透的对接焊缝。
××10．工字形或T形牛腿的对接焊缝连接中，一般假定剪力由__腹板___的焊缝承受，剪应力均布。
××11．承受动力荷载的角焊缝连接中，可采用__平坡___焊缝或____深熔__焊缝。
12．凡能通过一、二级检验标准的对接焊缝，其抗拉设计强度与母材的抗拉设计强度相等。
13．选用焊条型号应满是焊缝金属与主体金属等强度的要求。
Q235钢应选用E43型焊条，Q345钢应选用E55型焊条。
××14．当对接焊缝的焊件厚度很小（≤10mm）时，可采用直边坡口形式。
××15．钢结构在焊接过程中会产生焊接应力，焊接应力有纵向和横向。
其中纵向焊接应力对刚度计算有影响。
16．直角角焊缝可分为垂直于构件受力方向的正面角焊缝和平行于构件受力方向的侧面角焊缝。
前者较后者的强度高、塑性低。
（高或低）
××17．在次要构件或次要焊缝连接中，可采用断续角焊缝。
18．在钢板对接时，采取分段施焊，厚焊缝则分层施焊，工字形对接焊接时采用对称跳焊，上述措施的目的在于_较小焊接应力和焊缝变形。
19．在静力或间接动力荷载作用下，正面角焊缝（端缝）的强度设计值增大系数βf＝_1.22，但对直接承受动力荷载的结构，应取βf＝_1.0。
××20．斜角角焊缝两焊脚边的夹角大于120o或小于60o时，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。
21．角焊缝的焊脚尺寸hf（mm）不得小于
，t为较厚焊件厚度（mm）。
但对自动焊，最小焊脚尺寸可减小1mm；对T形连接的单面角焊缝，应增加1mm。
××22．角焊缝的焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍（钢管结构除外），但板件（厚度为t）边缘的角焊缝最大焊脚尺寸，尚应符合下列要求：
当t≤6mm时，hfmax＝t；当t>6mm时，hfmax＝t-（1~2mm）。
23．侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。
24．侧面角焊缝的计算长度不宜大于60hf（承受静力或间接动力荷载时）或40hf（承受动力荷载时）。
25．在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的5倍，并不得小于25mm。
26．当板件的端部仅有两侧面角焊缝连接时，每条侧面焊缝长度不宜小于两侧面角焊缝之间的距离；同时两侧面角焊缝之间的距离不宜大于16t（当t>12mm）或200mm（当t≤12mm），t为较薄焊件的厚度。
××27．单面连接的单角钢按轴心受力计算它与节点板的角焊缝连接，角焊缝强度设计值应乘以折减系数_0.85。
××28．施工条件较差的高空安装焊缝，其焊缝强度设计值应乘以折减系数0.9。
××29．钢板的拼接，当采用对接焊缝时，纵横两方向的焊缝可采用T形交叉，其交叉点的间距不得小于200_mm。
××30．在直接承受动力荷载的结构中，角焊缝焊脚的比例：
对正面角焊缝宜为1:
1.5（长边顺内力方向）；对侧面角焊缝可为1:
1。
二、计算题
1．如图所示连接，尺寸为mm，受静载拉力P＝l30kN，hf＝l0mm，钢材为Q235BF，E43焊条，手工焊无引弧形板，hfw=160N/mm2。
试验算焊缝强度，并指出焊缝最危险点的位置。
如仅将P变为压力，最不利点位置和应力大小有无变化？
解：
将P向焊缝截面形心简化，得：
N=P=130kN，M=P·e=130×10=1300kN·mm。
由N作用在焊缝中产生的平均应力和M作用在焊缝中产生
的最大应力分别为：
A点应力最大，为两者叠加，即：
因为τf=0，将最危险A点的应力代入强度条件：
即：
171.95N/mm2<1.22×160N/mm2=195.2N/mm2，满足强度要求。
当P变为压力时，A点仍为最不利点，应力数值不变，仅仅改变方向。
2．图示连接受集中静力荷载P＝100kN的作用。
被连接构件由Q235钢材制成，焊条为E43型。
已知焊脚尺寸hf＝8mm，ffw＝160N/mm2，试验算连接焊缝的强度能否满足要求。
施焊时不用引弧板。
解：
将外力P向焊缝形心简化，得：
V=P=100kN，M=P·e=30,00kN·mm。
由V在焊缝中产生的剪应力为：
。
由M产生的正应力为：
代入强度条件：
强度满足要求。
××3．计算图中焊缝①承载能力是否满是要求。
已知：
F＝l20kN，hf＝8mm，ffw＝160N/mm2。
F为静力荷载。
解：
将外力F移至焊缝的形心，得：
N=P=120kN，M=P·e=120×50=6,000kN·mm。
由N产生的应力为：
由M产生的应力为：
静力荷载，βf=1.22，则：
满足要求。
4．验算图示直角角焊缝的强度。
已知静荷载F＝120kN（设计值），角焊缝的焊角尺寸为hf＝8mm，钢材为Q235BF钢，手工焊，焊条为E43型，ffw＝160N/mm2。
解：
将F移至焊缝形心，得到：
N=
×120=103.9kN
V=
×120=60kN
M=P·e=103.9×35=3.64×103kN·mm。
满足要求。
5．如图示角钢两边用角焊缝与柱相连，钢材用Q345B，焊条E50手工焊，静力荷载设计值F＝390kN，请确定焊脚尺寸（转角处绕焊hf，可不计焊口对焊缝计算长度的影响）。
ffw＝160N/mm2。
解：
（1）焊缝有效截面的几何特性
Aw＝2×0.7hflw＝2×0.7hf×200＝280hfmm2
（2）确定焊接尺寸hf
最危险点在焊缝最上或最下面点
解得：
hf≥8.7mm，取hf＝10mm。
故取hf＝10mm，即满足强度要求，又满足构造要求。
满足要求。
6．如图所示用菱形盖板拼接，试计算连接角焊缝所能承受的最大轴心静力设计值N。
钢材用Q235AF，E43焊条手工焊，不用引弧板。
ffw＝160N/mm2。
解：
a.正面焊缝：
b.侧面焊缝：
c.斜面焊缝：
故总的承载力设计值为：
N=N1+N2+N3=164+255+936=1355kN。
7．请验算图示牛腿与柱连接的对接焊缝的强度。
静力荷载设计值F＝220kN。
钢材用Q235AF，焊条E43手工焊，无引弧板，焊缝质量三级（假定剪力全部由腹板上的焊缝承受）。
ftw＝185N/mm2，fcw＝215N/mm2，fvw＝125N/mm2。
（1）计算对接焊缝计算截面的几何特性
中和轴位置：
焊缝截面几何特性：
剪力只由腹板承担，故只算腹板的截面面积。
（2）验算焊缝强度
最危险点是下面B点，故只要验算该点的焊缝强度。
折算应力：
不满足要求。
8．如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊缝连接，N＝667kN（静载设计值），角钢为2L100×10，节点板厚度为10mm，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，角焊缝强度设计值ffw＝160N/mm2，肢尖肢背焊缝厚度相同。
试确定所需焊缝的厚度和施焊长度。
解：
角钢肢尖处：
hf,max=10-（1~2）=9~8mm
角钢肢背处：
hf,max=1.2×10=12mm
角钢肢背、肢尖都取：
hf=8mm
肢尖：
N1＝k1N=0.7×667N=466.9kN；
肢背：
N2＝k2N=0.3×667N=200.1kN
所需焊缝计算长度为：
；
。
侧面焊缝实际长度为：
l1=lw1+10=261+2×8=277mm，取280mm；
l2=lw2+10=112+2×8=128mm，取140mm。
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