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1、3、弯矩、剪力和轴心力共同作用下的T形连接角焊缝计算b)1a)形心MNV o1有效截面AABB焊缝受M、V、N作用a)形心MNV o1有效截面c)XXlw剪力V与焊缝轴线平行，构成侧焊缝受轴力作用的 状态，在有效截面上产生均匀分布剪应力。轴力N与焊缝轴线垂直，形 成垂直于焊缝方向的均匀分布应力fNf =（3-29 ）（3-28 ）在M作用下，有效截面上产生垂直 于焊缝方向且按三角形分布的应力M We角焊缝有效截面绕x轴（图）的抵抗矩。（3-30）b)1a)形心MNV o1有效截面AABBc)XXlw有效截面在1点处，有垂直于焊缝长度方向 的最大应力f，且形心MNV o11例3-6 设计牛腿与钢
2、柱间的连接角焊缝（周遍围 焊），并验算角焊缝强度。钢材A3F，手工焊，焊条 E43型。偏心力N=400kN（间接动力荷载引起），e=25cm 。NVMa)b)c)例题3-6 (角焊缝受偏心剪力)分 析目标：设计节点板和预埋钢板间的角焊缝（设计焊脚尺寸、验算焊缝强度，焊缝长度已由其它构造要求确定。） 操作：焊脚尺寸根据经验拟定；验算焊缝强度；是一个只有弯矩和剪力作用的问题。 特点：因周边围焊，焊缝截面较复杂，计算惯性矩时忽略绕角部分（留作起落弧用）；剪应力由两条竖向焊缝（牛腿腹板焊缝）承受。计 算 确定焊缝强度设计值ffw查规范得 ffw =160N/mm2 作用在焊缝上的力素计算V=N=400
3、103NM=Ne=40025104=10000104 N-mm 拟定焊脚尺寸hf考虑到牛腿腹板厚为10mm，受间接动力荷载。设计 hf =8mm，并将所有焊脚尺寸取相同值。 计算焊缝截面抗剪面积Af惯性矩IxNVMa)Af = 0.783602=4032mm2Ix= 0.78200(205.6-5.6/2)22+ 0.78(95-5.6)(180-5.6/2)24+ 0.7836032/12= 19897104mm4 确定危险点，计算危险点应力由应力分布图知，腹板上端焊缝和翼缘下侧焊缝交点最危险，该点至中性轴距离为y=180mm。 各项应力为： b)所以该构件强度满足要求c)例3-5 设计图例
4、3-5中节点板和预埋钢板间的角焊缝 。偏心力P=150kN（静荷载）。钢材A3F，手工焊，焊条E43型。 10010020P453VN M节点板预埋钢板例题3-5（角焊缝受偏心力）分 析目标：设计节点板和预埋钢板间的角焊缝（设计焊脚尺寸、验算焊缝强度，焊缝长度已由其它构造要求确定。）操作：焊脚尺寸根据经验拟定；验算焊缝强度。 特点： 荷载P不通过焊缝截面形心，使焊缝受轴力N、剪力V、弯矩M。属于角焊缝受弯矩、剪力、轴心力共同作用的情形。用式（3-11a）、（3-11b）计算。计 算 确定焊缝强度设计值ffw查规范得 ffw =160N/mm2 作用在焊缝上的力素计算N=3P/5=3150/5=
5、90kNV=4P/5=4150/5=120kNM=Ne=902=180kN-cm 拟定焊脚尺寸hf考虑到连接板件厚度为10mm，受静力荷载。取hf =8mm。 确定危险点，计算危险点应力焊缝下端点最危险，该点各项应力为：10010020焊缝强度富裕量较大是因为节点板尺寸较大 的缘故，而节点半尺寸常由其它构造要求决定。图3.34 角焊缝承受扭矩作用BA4、在扭矩、轴心力和剪力共同作用下的T形连接角焊缝计算oyxrxryT(1)、角焊缝承受扭矩作用设：被连接的板件是刚性的 ，而焊缝是弹性的，扭转时 ，焊缝有效截面绕形心“0” 转动。扭矩引起的应力与r成 正比。分析扭矩T产生的应力在A和B点，r最大
6、，扭转应 力 最大。A点或B点是应 验算的危险点。把由扭矩T引起的剪应力分解成 垂直于焊缝方向的应力分量和平行 于焊缝方向的分量。A点的应力：IpIxIy 角焊缝有效截面对形心0的极惯性矩 Ix、Iy 角焊缝有效截面对x、y轴的惯性矩把 向x、y方向分解，得与焊缝轴线垂直的应力 和与焊缝轴线平行的应力A点或B点焊缝强度的计算：(3-35)图3.34 角焊缝承受扭矩作用BAoyxrxryT（2）角焊缝承受扭矩、轴心力和剪力共同作用AFVNe=+ryrxT=V.erxryV N3.36最不利点A点焊缝强度的验算：例3-7 设计牛腿板与钢柱间的连接角焊缝（三面 围焊），并验算焊缝强度。板边长度l1=
7、300mm， l2=400mm，偏心力N=4196kN，e1=300mm，直接承受动力 荷载，钢材A3F，手工焊，焊条为E43型。ye1TNVAoa )e2l1l2xryrxrb )yoxy0.7hf例题3-7围焊缝受偏心剪力分 析目标：设计牛腿板和钢柱板间的角焊缝（设计焊脚尺寸、验算焊缝强度，焊缝长度已由其它构造要求确定） 特点：扭矩和剪力共同作用 操作：焊脚尺寸根据经验拟定； 计 算 确定焊缝强度设计值ffw查规范得 ffw =160N/mm2ye1TNVAoa )e2l1l2 拟定焊脚尺寸hf考虑到牛腿板厚度不明，受直接动力荷载。暂设计 hf =8mm，并将所有焊脚尺寸取相同值。 计算焊
8、缝截面几何量（1）形心位置x = 90mm（2）惯性矩xyx300400Ix =0.784003/12+0.78（300+5.6-8）202.822=16.4107mm4扣除了8mm考 虑起落弧Iy =0.7830032/12+0.78300(150-90)22+0.78400902 =5.5107mm4 Ip=Ix+Iy =(16.4+5.5)107mm4 =21.9107mm4e=e1+e2=300+210=510mmrx= e2 = 210mm，ry=202.8mm xyx300400e2e1NrTVAe2=l1- =300-90=210mm。x 作用在焊缝上的内力计算 V=N=196103N T=Ne=196510103=100000103 N-mm 危险点A强度验算强度满足要求。
