No.09 对接焊缝计算和角焊缝计算(2014)

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1、钢结构设计原理第三章钢结构的连接第3章钢结构的连接§3.2对接焊缝及其连接的计算土木与交通工程学院主讲：何嘉年第2页SchoolofCivilandTransportationEngineering第3章钢结构的连接一、对接连接构造1.焊件边缘加工成各种不同形式的剖口（a）直边缝（b）单边V形坡口（c）V形坡口（d）U形坡口（e）K形坡口（f）X形坡口土木与交通工程学院主讲：何嘉年第3页SchoolofCivilandTransportationEngineering第3章钢结构的连接2.计算长度的选取llworl2t土木与交通工程学院主讲：何嘉年第5页SchoolofCivi

2、landTransportationEngineering3.不同板宽和不同板厚的对接焊缝直接承受动力荷载且需要进行疲劳计算的结构，斜角坡度不应大于1:4第3章钢结构的连接4.对接焊缝交叉a>=200mm土木与交通工程学院主讲：何嘉年第8页SchoolofCivilandTransportationEngineering二、焊透的对接焊缝的计算1．轴心受拉（压）Nwwff或tcltwtmin——对接连接中较小的厚度，忽略焊缝起鼓；wf——对接焊缝抗拉强度；tw——对接焊缝抗压强度；fc——焊缝的计算长度。lw由于对接焊缝是焊件截面的组成部分，焊缝中的应力分布情况基本上与焊件原来

3、的情况相同，故计算方法与构件的强度计算一样。NsinwftltwNcoswfvltw例：试验下图所示钢板的对接焊缝的强度。图中a=540mm,t=22mm，轴心力的设计值为N=2500kN。钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型，三级检验标准的焊缝，施焊时加引弧板。[解]wwf0.85f0.85205174.25MPa,取为f175MPaff直缝连接其计算长度l=54cm。w焊缝正应力为：3N2500102w2210Nmm/f175Nmm/tlt54022w不满足要求改用斜对接焊缝，取截割斜度为1.5:1，即θ=56°，焊缝长度a54l

4、65cmwsinsin56焊缝的应力为3oNsin250010sin5622w145Nmm/f175Nmm/tlt65022w剪应力为3Ncos250010cos5622w98Nmm/f120Nmm/vlt65022w第3章钢结构的连接因此通过一、二级检验的对接焊缝的强度可以认为与母材等强度，连接不必验算；而仅通过三级检验的焊缝，焊缝的抗拉强度仅为一、二级检验焊缝强度的85%,需要如上验算。若经验算强度不够，可采用斜焊缝a当1.5时，可以不算。b土木与交通工程学院主讲：何嘉年第15页SchoolofCivilandTransportat

5、ionEngineering第3章钢结构的连接2．弯剪共同作用VMwfmaxtWxMtwVSmaxwfmaxvItxw土木与交通工程学院主讲：何嘉年第16页SchoolofCivilandTransportationEngineering第3章钢结构的连接受拉区腹板与翼缘的交界处Vh01max1hMhh0tVSw11Itxw22w31.1fzs11t土木与交通工程学院主讲：何嘉年第17页SchoolofCivilandTransportationEngineering第3章钢结构的连接§3.3直角角焊缝连接的构造和计算土木与交通工程学院主讲：何嘉年第

6、18页SchoolofCivilandTransportationEngineering第3章钢结构的连接一．定义侧焊缝——焊缝轴线平行于力线；端焊缝——焊缝轴线垂直于力线；斜焊缝——焊缝轴线倾斜于力线。土木与交通工程学院主讲：何嘉年第19页SchoolofCivilandTransportationEngineering第3章钢结构的连接二．直角角焊缝应力分析大量试验结果表明，侧面角焊缝主要承受剪应力。传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。土木与交通工程学院主讲：何嘉年第20页SchoolofCivilandTransporta

7、tionEngineering第3章钢结构的连接在进入塑性工作阶段时产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。侧面角焊缝破坏时，通常发生在直角角焊缝为45°方向的最小截面上，因此该截面称为焊缝的“咽喉截面”。土木与交通工程学院主讲：何嘉年第21页SchoolofCivilandTransportationEngineering第3章钢结构的连接正面角焊缝受力较复杂，截面的各面均存在正应力和剪应力，焊根处有很大的应力集中，通常总是在根脚处首先出现裂缝