《钢构焊缝计算受力》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢构焊缝计算受力（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钢构焊缝计算受力Company number :0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108钢结构的焊接连接钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。焊接连接是现代钢 结构最主要的连接方法。它的优点是：（1）焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便；（2）不削弱截面，用料经济；（3）连接的密闭性好，结构刚度大；（4）可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。缺点是：（1）在焊缝附近的热影响区内，钢材 的材质变脆；（2）焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低；（3）焊接结构对裂纹 很敏感，低温时冷脆的问题较为突出。一、焊缝的形式1角焊缝角焊缝按其截面形式可分为直角角焊
2、缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为 90的焊 缝称为直角角焊缝，直角边边长hf称为角焊缝的焊脚尺寸，he二为直角角焊缝的计算厚 度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角大于 135或小于 60的斜角角焊 缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。2对接焊缝对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝。焊缝金属填充在坡口内，所以 对接焊缝是被连接件的组成部分。坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小（手工焊 t 6mm ，埋弧焊 t 10mm ） 时，可用直边缝。对于一般厚度（t=10 20mm ）的焊件可采用具有斜坡的单边V形 或V形焊缝。斜坡和离缝c共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝
3、易于焊 透；钝边P有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件（t20mm ），则采用U形、K形 和X形坡。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡形式的选 用，应根据板厚和施工条件按现行标准建筑结构焊接规程的要求进行。凡T形，十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。3nJ.I)=1云| C =D,图3对接焊缝的坡形式3焊缝质量检验钢结构工程施工质量验收规范规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级 三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还 要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何
4、 尺寸，内部无损检验检查内部缺陷。二、直角角焊缝的构造与计算角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。正面角焊缝 的焊缝长度方向与作用力垂直，侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行，斜焊缝的焊缝长度方向与作用力倾斜，由正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝组成的混合，通常称作 围焊缝。侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，强度较低。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。焊缝越长，应力分布不均匀性越显着。正面角焊缝受力复杂，其破坏强度高于侧面角焊缝，但塑性变形能力差。斜焊缝的 受力性能和强度值介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。1角焊缝的构造要求（1） 最小焊脚尺寸hfM打
5、（1）式中t2较厚焊件厚度，单位为mm。计算时，焊脚尺寸取整数。自动焊熔深较大，可减小1mm ；T形连接的单面角焊缝，应增加1mm ；当焊件厚 度小于或等于4mm时，则取与焊件厚度相同。（2）最大焊脚尺寸h 1.2t（ 2）f1式中耳一较薄焊件的厚度，单位为mm。对板件边缘的角焊缝，当板件厚度t6mm时，取hfWt- （12） mm ；当tW6mm时，取hfWt。图 4 最大焊角尺寸3)角焊缝的最小计算长度侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。(4) 侧面角焊缝的最大计算长度侧面角焊缝在弹性阶段沿长度方向受力不均匀，两端大而中间小，可能首先在焊缝的两端破坏，故规定侧面角焊缝
6、的计算长度lwW60hf。若内力沿侧面角焊缝全长分布， 可不受上述限制。(5) 搭接连接的构造要求 当板件端部仅有两条侧面角焊缝连接时，应使每条侧焊缝的长度不宜小于两侧焊缝 之间的距离。两侧面角焊缝之间的距离也不宜大于16t (t12mm)或190mm (tW 12mm), t为较薄焊件的厚度。搭接连接中，当仅采用正面角焊缝时，其搭接长度不得小于焊件较小厚度的 5倍， 也不得小于 25mm。图 5 焊缝长度及两侧焊缝间距 图 6 搭接连接(6) 间断角焊缝的构造要求间断角焊缝只能用于一些次要构件的连接或受力很小的连接中。间断角焊缝的间断距离l不宜过长，以免连接不紧密。一般在受压构件中应满足lW
7、15t；在受拉构件中1W30t，t 为较薄焊件的厚度。图 7 连续角焊缝和间断角焊缝（7）减小角焊缝应力集中的措施 杆件端部搭接采用三面围焊时，所有围焊的转角处必须连续施焊。对于非围焊情况，当角焊缝的端部在构件转角处时，可连续地作长度为2hf的绕角焊。2.直角角焊缝强度计算的基本公式+ T 2 fw3）式中b 垂直于焊缝长度方向的应力；fT 平行于焊缝长度方向的应力；fP 正面角焊缝的强度增大系数，卩=；直接承受动力荷载结构中的角焊缝， ff卩=；ffw 角焊缝的强度设计值。f式（3）为角焊缝的基本计算公式。只要将焊缝应力分解为垂直于焊缝长度方向的应力和平行于焊缝长度方向的应力T，上述基本公式
8、可适用于任何受力状态 ff对正面角焊缝， T =0，得Tf4）=_n_ f_h l ew对侧面角焊缝， bf =0，得t斗 f；f h l few式中 h 直角角焊缝的有效厚度， h = h ；ee f/ 焊缝的计算长度，考虑起灭弧缺陷，按各条焊缝的实际长度每端减去h计wf3角焊缝连接的计算（1）承受轴心力作用的角焊缝连接计算1）采用盖板连接当轴心力通过连接焊缝中心时，可认为焊缝应力是均匀分布的E i I I H 1 I LI I I I I,-* _ 二丁匸：二二 -JLr 7 t I* I图 8 承受轴心力的盖板连接当只有侧面角焊缝时.f=忙5few当只有正面角焊缝时，f =告3丿；ew当采用三面围焊时，先计算正面角焊缝所承担的内力-=卩f工叽 式中 Yl 连接一侧正面角焊缝计算长度的总和。w1N 一 N再计算侧面角焊缝的强度T二-1 1rTeTx00XA/VVIS)丄 0. Ih图 13 受剪力和扭矩作用的脚焊缝图13所示为采用三面围焊搭接连接。该连接角焊缝承受竖向剪力V二F和扭矩T二 F（e1+e2）作用。计算角焊缝在扭矩T作用下产生的应力时，是基于下列假定： 被连接件是绝对刚性的，它有绕焊缝形心O旋转的趋势，而角焊缝是弹性的； 角焊缝上任一点的应力方向垂直于该点与形心的连线，且应力大小与连线长度r 成正比图中A点与A点距形心O点
