一、选择题
1. 图中的焊脚尺寸h f 是根据___a___选定的。
2. 如图所示梁截面形式、尺寸（I x =22000×10mm ) 及荷载。 钢材为Q235-B•F，焊条采用E43型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，h f =_d_____mm 。
44
2.6 6 10 8
3. 如图所示为单角钢（L80×5）接长连接，采用侧面角焊缝 （Q235钢和E43型焊条，
焊脚尺寸h f =5mm。求连接承载力设计值（静载）＝___d___。
），
4. 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10mm 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。 d
40mm 60mm
80mm
100mm
5. 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___。
E55 E50 E43 前三种均可
6. 产生焊接残余应力的主要因素之一是_c_____。
钢材的塑性太低
钢材的弹性模量太高
焊接时热量分布不均
焊缝的
厚度太小
7. 产生纵向焊接残余应力的主要原因是___d___。
冷却速度太快 焊件各纤维能自由变形
钢材弹性模量太大，使构件刚度很
大 施焊时焊件上出现冷塑和热塑区
8. 角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，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___。
角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝
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
9. 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于___b___。
60h 40h 80h 120h
10. 图示的角焊缝在P 的作用下，最危险点是___b___。
a 、b 点 b 、d 点
c 、d 点 a 、c 点
11. 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时___c___。
要考虑正面角焊缝强度的提高
要考虑焊缝刚度影响
与侧面角焊缝的计算式相同
取
12. 在制作长焊件时，为了考虑焊接残余变形的影响，其下料长度等于__b____。
量
设计长度
设计长度＋纵向收缩余量 设计长度＋纵向收缩和横向收缩余
设计长度＋横向收缩余量
13. 焊接结构的疲劳强度的大小与__a____关系不大。
钢材的种类 应力循环次数
连接的构造细节
残余应力大小
14. 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与__b____有关。
15. 未焊透的对接焊缝计算应按___b___计算。
对接焊缝 角焊缝 断续焊缝
斜焊缝
二、计算题
1．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h f =8mm ，钢材
为Q235－BF 钢，手工焊，焊条为E43型，
。
1． 解：
将F 移至焊缝形心，
得
焊缝左边点受力最为不利，由 N 产生的
和 M 产生的
迭加。
代入：
焊缝强度满足要求。
2．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。F ，焊条 E43 钢材用 Q235－A·
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）。
,
2．解：
（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，故只算腹板的截面积
（2）验算焊缝强度
。
经分析最危险点是最下面点，故只要验算该点的焊缝强度。
折算应力
故折算应力强度不满足要求，如此焊缝改成二级焊缝，则
能满足强度要求了。
，就
3．两钢板截面为 －18×400 ，两面用盖板连接，钢材 Q235 ，承受轴心力设计值N=1181kN ，采用M22
普通C 级螺栓连接，d 0 = 23.5mm ，按图示连接。试验算节点是否安全。
。
，
3． 解：
（1） 螺栓强度验算
单个螺栓抗剪承载力设计值
单个螺栓承压承载力设计值
故取
。
每侧12个螺栓，承载力为
（2）验算被连接钢板的净截面强度
4．梁的连接构造如图所示。连接承受的弯矩 M =1000kN·m ，剪力 V =100kN 。钢材 Q235 ，摩擦型高强
度螺栓10.9级，M20，接触面喷砂处理，
强度。提示：梁腹板分担的弯矩按
。试验算梁节点高强度螺栓连接的
计算，剪力全部由腹板承受。
4． 解：
（1） 连接一侧最不利情况下的受力
M 由翼缘和腹板按刚度分配
梁截面对于水平对称轴的惯性矩
腹板对于水平对称轴的惯性矩
腹板分担的弯矩：
翼缘分担的弯矩：
翼缘分担的弯矩由螺栓群受轴向力来承担：
腹板螺栓群除分担部分弯矩外，还承受全部剪力，而该剪力对腹板连 接螺栓群又有偏心，将剪力移到螺栓群形心，受力为：
（2） 确定单个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值 翼缘螺栓：
按图中尺寸沿受力方向的连接长度
故需将螺栓的承载力设计值乘以下列折减系数，即：
腹板螺栓：
因上、下排螺栓“1”的合力方向大致是水平的，沿受力方向的连接长度
，故不需乘折减系数
。
（3） 螺栓强度验算
a. 翼缘板拼接螺栓：
螺栓孔径d 0取21.5mm ，翼缘板的净截面面积为：
翼缘板能承受的轴向力：
毛截面：
净截面：
摩擦型高强度螺栓能承受的轴向力：
上述三项最小值为 N=1473kN >翼缘螺栓群受到的力 788.5kN, 故翼缘板拼接螺栓满足强度要求。
b. 腹板拼接螺栓：
腹板承受的内力 V =100kN M =220.5kN·m 每个螺栓所承受的垂直剪力为：
在弯矩的作用下，受力最大的螺栓承受的水平剪力为：
（因 y >3x ，故略去
1
1
）
所以腹板拼接螺栓群满足强度要求。
例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 l 和 l 为其计算长度，即既不考虑焊缝的实际长度稍大12
于 l 和 l ，也不扣除水平焊缝的两端缺陷10mm 。 12
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。
例2：计算 图示角焊缝连接中的h 。已知连接承受动荷载，钢材为 Q235BF ，焊条为E43型，
f
，
，图中尺寸单位为：mm 。
解：将外力F 1，F 2 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 h f ≥ 5.82mm
取 h f = 6mm
构造要求：
，满足要求。
一、选择题
1. 图中的焊脚尺寸h f 是根据___a___选定的。
2. 如图所示梁截面形式、尺寸（I x =22000×10mm ) 及荷载。 钢材为Q235-B•F，焊条采用E43型手工焊，梁翼缘和腹板间用角焊缝连接，h f =_d_____mm 。
44
2.6 6 10 8
3. 如图所示为单角钢（L80×5）接长连接，采用侧面角焊缝 （Q235钢和E43型焊条，
焊脚尺寸h f =5mm。求连接承载力设计值（静载）＝___d___。
），
4. 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10mm 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。 d
40mm 60mm
80mm
100mm
5. 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___。
E55 E50 E43 前三种均可
6. 产生焊接残余应力的主要因素之一是_c_____。
钢材的塑性太低
钢材的弹性模量太高
焊接时热量分布不均
焊缝的
厚度太小
7. 产生纵向焊接残余应力的主要原因是___d___。
冷却速度太快 焊件各纤维能自由变形
钢材弹性模量太大，使构件刚度很
大 施焊时焊件上出现冷塑和热塑区
8. 角钢和钢板间用侧焊缝搭接连接，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___。
角钢肢背的侧焊缝与角钢肢尖的侧焊缝受力相等 角钢肢尖侧焊缝受力大于角钢肢背的侧焊缝 角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝
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
9. 在动荷载作用下，侧焊缝的计算长度不宜大于___b___。
60h 40h 80h 120h
10. 图示的角焊缝在P 的作用下，最危险点是___b___。
a 、b 点 b 、d 点
c 、d 点 a 、c 点
11. 对于直接承受动力荷载的结构，计算正面直角焊缝时___c___。
要考虑正面角焊缝强度的提高
要考虑焊缝刚度影响
与侧面角焊缝的计算式相同
取
12. 在制作长焊件时，为了考虑焊接残余变形的影响，其下料长度等于__b____。
量
设计长度
设计长度＋纵向收缩余量 设计长度＋纵向收缩和横向收缩余
设计长度＋横向收缩余量
13. 焊接结构的疲劳强度的大小与__a____关系不大。
钢材的种类 应力循环次数
连接的构造细节
残余应力大小
14. 焊接连接或焊接构件的疲劳性能与__b____有关。
15. 未焊透的对接焊缝计算应按___b___计算。
对接焊缝 角焊缝 断续焊缝
斜焊缝
二、计算题
1．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h f =8mm ，钢材
为Q235－BF 钢，手工焊，焊条为E43型，
。
1． 解：
将F 移至焊缝形心，
得
焊缝左边点受力最为不利，由 N 产生的
和 M 产生的
迭加。
代入：
焊缝强度满足要求。
2．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。F ，焊条 E43 钢材用 Q235－A·
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）。
,
2．解：
（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，故只算腹板的截面积
（2）验算焊缝强度
。
经分析最危险点是最下面点，故只要验算该点的焊缝强度。
折算应力
故折算应力强度不满足要求，如此焊缝改成二级焊缝，则
能满足强度要求了。
，就
3．两钢板截面为 －18×400 ，两面用盖板连接，钢材 Q235 ，承受轴心力设计值N=1181kN ，采用M22
普通C 级螺栓连接，d 0 = 23.5mm ，按图示连接。试验算节点是否安全。
。
，
3． 解：
（1） 螺栓强度验算
单个螺栓抗剪承载力设计值
单个螺栓承压承载力设计值
故取
。
每侧12个螺栓，承载力为
（2）验算被连接钢板的净截面强度
4．梁的连接构造如图所示。连接承受的弯矩 M =1000kN·m ，剪力 V =100kN 。钢材 Q235 ，摩擦型高强
度螺栓10.9级，M20，接触面喷砂处理，
强度。提示：梁腹板分担的弯矩按
。试验算梁节点高强度螺栓连接的
计算，剪力全部由腹板承受。
4． 解：
（1） 连接一侧最不利情况下的受力
M 由翼缘和腹板按刚度分配
梁截面对于水平对称轴的惯性矩
腹板对于水平对称轴的惯性矩
腹板分担的弯矩：
翼缘分担的弯矩：
翼缘分担的弯矩由螺栓群受轴向力来承担：
腹板螺栓群除分担部分弯矩外，还承受全部剪力，而该剪力对腹板连 接螺栓群又有偏心，将剪力移到螺栓群形心，受力为：
（2） 确定单个摩擦型高强度螺栓的承载力设计值 翼缘螺栓：
按图中尺寸沿受力方向的连接长度
故需将螺栓的承载力设计值乘以下列折减系数，即：
腹板螺栓：
因上、下排螺栓“1”的合力方向大致是水平的，沿受力方向的连接长度
，故不需乘折减系数
。
（3） 螺栓强度验算
a. 翼缘板拼接螺栓：
螺栓孔径d 0取21.5mm ，翼缘板的净截面面积为：
翼缘板能承受的轴向力：
毛截面：
净截面：
摩擦型高强度螺栓能承受的轴向力：
上述三项最小值为 N=1473kN >翼缘螺栓群受到的力 788.5kN, 故翼缘板拼接螺栓满足强度要求。
b. 腹板拼接螺栓：
腹板承受的内力 V =100kN M =220.5kN·m 每个螺栓所承受的垂直剪力为：
在弯矩的作用下，受力最大的螺栓承受的水平剪力为：
（因 y >3x ，故略去
1
1
）
所以腹板拼接螺栓群满足强度要求。
例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 l 和 l 为其计算长度，即既不考虑焊缝的实际长度稍大12
于 l 和 l ，也不扣除水平焊缝的两端缺陷10mm 。 12
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。
例2：计算 图示角焊缝连接中的h 。已知连接承受动荷载，钢材为 Q235BF ，焊条为E43型，
f
，
，图中尺寸单位为：mm 。
解：将外力F 1，F 2 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 h f ≥ 5.82mm
取 h f = 6mm
构造要求：
，满足要求。