问答题 用拼接板平接两块钢板,采用角焊缝连接,主板截面为14mm×400mm,承受轴心力设计值N=420kN(静力荷栽),钢材为Q235,采用E43系列型焊条,手工焊。试按(a)用侧面角焊缝;(b)用三面围焊,设计拼接板尺寸。
【正确答案】(1)拼接板截面选择
   根据拼接板和主板承载能力相等原则,拼接板钢材亦采用Q235,两块拼接板截面面积之和应不小于主板截面面积。考虑拼接板要侧面施焊,取拼接板宽度为360mm(主板和拼接板宽度差略大于2hf)。
   拼接板厚度t=40×1.4/(2×36)=0.78cm,取8mm,故每块拼接板截面8mm×360mm。
   (2)焊缝计算
   直角角焊缝的容许强度为85MPa。取hf=6mm(<8mm)。
   ①只采用侧面角焊缝,每段侧面角焊缝的实际长度为:
   lw=N/(4×0.7hff])+10=420×1000/(4×0.7×6×85)+10=294+10
   =304mm
   取31cm。
   被拼接两板间留出缝隙10mm,拼接板长度为:
   l=2lw+1=31×2+1=63cm
   ②采用三面围焊时,正面角焊缝承担力为:
   N3=0.7hf∑lw3[τf]=0.7×6×2×360×85=257040N=257kN
   侧面角焊缝的实际长度为:
   lw=(N-N3)/(4×0.7hff])=(420-257)/(4×0.7×6×85)=114mm,取13cm
   拼接板长度为:
   l=2lw'+1=26+1=27cm
   由此可见,三面围焊方案拼接板尺寸较小,从受力情况看也优于侧焊。
【答案解析】