解：一. 角焊缝①的设计
根据剪应力互等定理，焊接牛腿翼缘与腹板接触
面间沿梁轴单位长度上的水平剪力Th为
Th?VS1VS?tw?1?1 IxtwIx 为了保证翼缘板和腹板的整体工作，应使两条角焊缝的剪应力?f不超过角焊缝的强度设计值ff。即
w?f?VS1Th??ffw
1.4hfIx1.4hfIx 因此可得hf?三．
VS1=2.4mm，取hf?6mm
1.4ffwIx角焊缝②，③的设计
焊缝尺寸近似标于左图，并设角焊缝②，③尺寸皆为hf 焊缝有效截面的形心位置y?对x轴的惯性矩 Ix?120?20?190?2?115?70mm
130?120?190?2131?5?2he??43?2he?12?he?52?13?he?72?2849.6he(cm4) 33焊缝应力和焊脚尺寸
假设弯矩由全部焊缝承受，剪力只由竖向角焊缝承受并沿竖向均匀分布
My11.76?106?7028.892焊缝上端拉应力 ?f1???(N/mm) 4Ix2849.6he?10he下端拉应力?f2M(lw?y)11.76?106?(212?70)58.62???(N/mm) 4Ix2849.6he?10he 竖向焊缝上的平均剪应力
V98?10351.62 ?f???(N/mm) 2AW19?2?he?10he
则下端处折算应力需满足以下条件
(?f2258.6251.62)??f2?()?()?ffw?160N/mm2 ?f1.22hehe 所以he?4.4mm,hf?6.3mm，取hf=8mm，满足构造要求
3.14试求图3-71所示连接的最大设计荷载。钢材为Q235B，焊条E43型，手工焊，角焊缝焊脚尺寸hf?8mm，e1?30cm。
解：1.有效截面的几何特性
两水平角焊缝的计算长度为
lw?205?8?197mm
2 面积A?(2?19.7?50)he?50.1cm
2?19.7?0.7?0.8?9.85?4.34cm
50.11 惯性矩 Ix?(?503?2?19.7?252)?0.7?0.8?13796cm4
12 形心位置 x?
1??Iy??50?4.342?2???4.342?15.42???0.7?0.8?623cm4
3?? I0?Ix?Iy?14419cm 2.扭矩和剪力设计值
V?F,T?F?(e1?205?x)?0.46F 3.角焊缝的强度条件及最大设计荷载
以左上角点的应力最大
4Ty10.46F?106?250 ????0.798F? 4I014419?10Tf6Tx10.46F?10??197?43.4? ????0.49F? I014419?104TfVF?103 ????0.2F? 2AW50.1?10Vf
由角焊缝强度条件：
T?V0.49F?0.2F2f??f222w2()??T?()?(0.798F)?f?160N/mmff?f1.22
?F?163.6kN
3.15如图3-72所示:两块钢板截面为20?400，钢材A3F，承受轴心力设计值N=
1180kN，采用M22普通螺栓拼接,I类螺孔，试设计此连接。
b2b2解：螺栓连接的强度设计值：fv?140N/mm,fc?305N/mm
1.计算螺栓的承载力设计值
3.14?222?f?2??140?10?3?106.4kN 受剪 N?nv?44bvbv?d2承压 Nc?db?t?fbc?22?20?305?10?3?134.2kN
2.计算所需螺栓并进行布置
所需螺栓数为（由受剪控制）n?N1180??11.1，采用12个 bNv106.4 3.构件净截面强度的验算
由于拼接板截面面积大于钢板，故只需验算钢板即可
2 An?2?40?2?4?2.35?61.2cm
故钢板净截面应力为 ??
N1180?10??192.8N/mm2?f?205N/mm2，满足 AN61.2
3.16 图3-73所示的普通螺栓连接，材料为Q235钢，采用螺栓直径20mm，承受的荷载设计值V=240kN。试按下列条件验算此连接是否安全：1)假定支托承受剪力；2)假定支托不承受剪力。
解：1) 假定支托承受剪力
验算受力最大螺栓的抗拉强度（即最上排）
?yNmax?2i?102?202?302?1400cm2
Mymaxm?yi2240?0.11?106?300??28.3kN22?1400?10Ntb?Ae?ftb?244.8?170?10?3?41.6kN＞Nmax，满足。
2)假定支托不承受剪力
?d2bV240bfv?59.7kN Nv???30kN ；Nv?nv2m?n2?4
3.17 某双盖板高强度螺栓摩擦型连接如图3-74所示。构件材料为Q345钢，螺栓采用M20，强度等级为8.8级，接触面喷砂处理。试确定此连接所能承受的最大拉力N。
(Nv2Nt2)?()?0.72＜1.0，满足。 bbNvNt
解：查表知：抗滑移系数??0.50，一个螺栓的预拉力p?125kN 一个螺栓抗剪承载力设计值为
