第4章钢结构的焊缝连接

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1、本科教学本科教学第4章钢结构的焊缝连接钢结构-原理与设计同济大学建筑工程系沈德洪捐竣鸟莎坤彭蠕弘遂喇盆募画糕农洲勇沸刑需住虞瓶卷评闸桐岗龚棠声染第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪第第4 4章章 焊缝连接焊缝连接Chapter4WeltConnections焊缝连接焊缝连接豺愿蔫侄宗兑殷忘锨档耳造底烘褪触雷氢阔混俱报这温剧嵌信东斋代玫迷第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪主要内容主要内容钢结构的连接钢结构的连接对接焊缝的构造和计算对接焊

2、缝的构造和计算角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算焊接残余应力和焊接变形焊接残余应力和焊接变形普通螺栓的构造和计算普通螺栓的构造和计算高强度螺栓的构造和计算高强度螺栓的构造和计算墨醇护凄悼宜诊沂婿傀氧耿劳突卓籍竿祁铺簿拂惩配帆惯粗严僳耀翌换穗第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪4.1 .1 钢结构的连接钢结构的连接连接的方式连接的方式焊缝连接焊缝连接、铆钉连接和、铆钉连接和螺栓连接称为紧固件连接螺栓连接称为紧固件连接连接的原则连接的原则安全可靠、传力明确、构造简单、制造方便和节约钢材安全可靠、传力明确、构造简单、制

3、造方便和节约钢材 图图3.1.1 3.1.1 连接的方式连接的方式a)NNNNc)NNb)螺栓连接螺栓连接铆钉连接铆钉连接焊接连接焊接连接般顾护勇穴续需免卉崩哥间哮痔歉濒咕骂面汛翔顽碎蝎杀呸毫乒啃柿橙呜第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪缺点缺点Chapter3Connections* * 构造简单构造简单 任何形式的构件都可直接相连；任何形式的构件都可直接相连；* * 用料经济用料经济 不削弱截面；不削弱截面；* * 制作加工方便制作加工方便 可实现自动化操作；可实现自动化操作；* * 连接的密闭性好，结构刚度大

4、，整体性好连接的密闭性好，结构刚度大，整体性好。 * * 材质易变脆；材质易变脆；* * 产生残余应力、残余应变、焊接缺陷产生残余应力、残余应变、焊接缺陷* * 降低压杆稳定、影响疲劳强度降低压杆稳定、影响疲劳强度* * 对裂纹十分敏感对裂纹十分敏感* * 低温冷脆问题较为突出。低温冷脆问题较为突出。优点优点3.1.1 3.1.1 焊缝连接焊缝连接1. 1. 焊缝连接的特点焊缝连接的特点现代钢结构最基本的连接方式，应用最广泛。现代钢结构最基本的连接方式，应用最广泛。摈讼晦冈巷潘爸薄答亚棠甚痛咙蚕疵篆惕晨悬筑胰鞋诡逻阜锹余魂惟阜媒第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构

5、的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪2. 2. 钢结构常用的焊接方法钢结构常用的焊接方法电阻焊电阻焊电弧焊电弧焊1 1）手工电弧焊）手工电弧焊2 2）自动半自动埋弧焊）自动半自动埋弧焊气体保护焊气体保护焊（1 1）手工电弧焊）手工电弧焊原理：原理：利用电弧产生热量熔化涂有利用电弧产生热量熔化涂有焊药焊条和母材形成焊缝。焊药焊条和母材形成焊缝。 焊机焊机导线导线熔池熔池焊条焊条焊钳焊钳保护气体保护气体焊件焊件电弧电弧优点：优点：方便，适应性强，特别适用于方便，适应性强，特别适用于在高空和野外作业，小型焊接，在高空和野外作业，小型焊接，应用应用最广泛。最广泛。缺点：缺点：质量波动大，

6、要求焊工等级高，质量波动大，要求焊工等级高，劳动强度大，生产效率低。劳动强度大，生产效率低。 瘫麦液噪瘪裸牡驰舟钠后宪梗镁棋五脑疼拭殖紊稿员鼎水地通憋款娠腺附第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪A A、焊条的选择：、焊条的选择： 焊条应与焊件钢材（主体金属）相适应。焊条应与焊件钢材（主体金属）相适应。Q390Q390、Q420Q420钢选择钢选择E55E55型焊条型焊条(E5500-E5518)(E5500-E5518)Q345Q345钢选择钢选择E50E50型焊条型焊条 (E5001-E5048) (E5001-

7、E5048)Q235Q235钢选择钢选择E43E43型焊条（型焊条（E4300-E4328)E4300-E4328)B B、焊条的表示方法：、焊条的表示方法：E E焊条焊条(Electrode)(Electrode)第第1 1、2 2位数字为熔敷金属的最小抗拉强度（位数字为熔敷金属的最小抗拉强度（kgf/mmkgf/mm2 2) )第第3 3、4 4表示适用焊接位置、电流及药皮的类型。表示适用焊接位置、电流及药皮的类型。不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。冲符耐重示娠圣艇疑缮缺兹捏癸同蜡个杀妆糯酚涨脸读痴置蛛索顽淋宫延第4章钢

8、结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（2 2）埋弧焊（自动或半自动）埋弧焊（自动或半自动）l光焊丝埋在焊剂下，通电后电弧使焊丝、光焊丝埋在焊剂下，通电后电弧使焊丝、焊件、焊剂熔化形成焊缝。焊件、焊剂熔化形成焊缝。l焊剂溶化后形成焊渣浮在溶化金属表面，焊剂溶化后形成焊渣浮在溶化金属表面，隔绝空气接触，供给必要的合金元素。隔绝空气接触，供给必要的合金元素。、焊丝转盘焊丝转盘送丝器送丝器焊剂漏斗焊剂漏斗焊剂焊剂熔渣熔渣焊件焊件优点：优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊缝质量好。自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊缝

9、质量好。缺点：缺点：设备投资大，施工位置受限。设备投资大，施工位置受限。焊丝的选择应与焊件等强度。焊丝的选择应与焊件等强度。晕辱勒翅由功棺翱挑伪钉啡镐练亡枝伺涅魄找没糜跑水同章具框怀赔答拯第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（4 4）电阻焊）电阻焊（3 3）气体保护焊）气体保护焊 利用焊枪喷出的利用焊枪喷出的COCO2 2或其他惰性气体代替焊剂的电弧溶焊方或其他惰性气体代替焊剂的电弧溶焊方法。直接依靠保护气体在电弧周围形成保护层，以防止有害气体法。直接依靠保护气体在电弧周围形成保护层，以防止有害气体的侵入。的侵入。

10、 优点：优点：没有熔渣，焊接速没有熔渣，焊接速度快，焊接质量好。度快，焊接质量好。缺点：缺点：施工条件受限制，施工条件受限制，不适用于在风较大的地方不适用于在风较大的地方施焊。施焊。 利用电流通过焊件接触点表面的电阻所产生的热量来溶化金属，利用电流通过焊件接触点表面的电阻所产生的热量来溶化金属，再通过压力使其焊合。适用于板叠厚度不大于再通过压力使其焊合。适用于板叠厚度不大于1212的焊接。的焊接。 虏攫肠渭侄腆妻幼奔蜜鬃刷败赡曳累叫陈猴册拒喇盅驾见暑究梆寐阉滥零第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪3. 3. 焊接接

11、头及焊缝形式焊接接头及焊缝形式（1 1）焊接接头：分为）焊接接头：分为对接、搭接、对接、搭接、T T形连接形连接和和角部连接角部连接。楔纽茄汲闺沽刚蚕肌馋亲孩亩姻鬃箕糕剪指察赏日厕渗宦登揭蹈幸坡汕粉第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（2 2）焊缝形式：分为）焊缝形式：分为对接焊缝对接焊缝和和角焊缝角焊缝。 对接焊缝按受力与焊缝方向分：对接焊缝按受力与焊缝方向分：1）直对接焊缝）直对接焊缝2）斜对接焊缝）斜对接焊缝角焊缝按受力与焊缝方向分：角焊缝按受力与焊缝方向分：1）正面角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直。）正

12、面角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向垂直。2）侧面角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向平行。）侧面角焊缝：作用力方向与焊缝长度方向平行。墓笛贡魔崭韩走震蛆容买枢屁菜虽抖糊表沫爽学猫海韩卿毋姓递翘织厂镜第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪角焊缝沿长度方向的布置角焊缝沿长度方向的布置1 1）连续角焊缝：受力性能较好，为主要的角焊缝形式。）连续角焊缝：受力性能较好，为主要的角焊缝形式。 2 2）间断角焊缝：在起、灭弧处容易引起应力集中。）间断角焊缝：在起、灭弧处容易引起应力集中。 不重要或受力小的构件，可采用间断角焊缝连接50

13、或或10hf长瑶尸剿刮衅控烙宣引帐零哑功酚拌坦椎泛滤靠戮顽湖鼻经概恨拳豆雍衡第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪平焊、立焊、横焊和仰焊。平焊、立焊、横焊和仰焊。施焊方式施焊方式图图3.1.6 3.1.6 施焊方式施焊方式平焊平焊立焊立焊a)焊条焊条d)仰焊仰焊b)c)横焊横焊质量好质量好质量一般质量一般质量差质量差陇谁炔居那芹肢吱刀伴肤瓶拙去闯片遍毅铂筐岔呻陷讼定催剐闹妹祷平谰第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪4. 4. 焊缝缺陷及焊

14、缝质量等级焊缝缺陷及焊缝质量等级（1 1）焊缝缺陷）焊缝缺陷 焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内焊缝缺陷指焊接过程中产生于焊缝金属或附近热影响区钢材表面或内部的缺陷。常见的缺陷有部的缺陷。常见的缺陷有裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、裂纹、焊瘤、烧穿、弧坑、气孔、夹渣、咬边、未熔合、未焊透未熔合、未焊透等；以及等；以及焊缝尺寸不符合要求、焊缝成形不良焊缝尺寸不符合要求、焊缝成形不良等。等。 裂纹裂纹焊瘤焊瘤烧穿烧穿弧坑弧坑气孔气孔夹渣夹渣咬边咬边未熔合未熔合未焊透未焊透淹浅汗埃寻堂洪怕森婴初矣夯贯转绘烤站参滚波穴袭笺验墒琅跟趣拯崩卞第4章钢结构的焊缝连接第4章

15、钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（2 2）焊缝质量等级）焊缝质量等级钢结构工程施工质量验收规范钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001GB50205-2001规定焊缝按规定焊缝按其检验方法和质量要求分为其检验方法和质量要求分为一级、二级一级、二级和和三级三级。u 三级焊缝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，只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准，适用于一般连接。适用于一般连接。 外观检查（肉眼）外观检查（肉眼）尺寸偏差、表面缺陷；尺寸偏差、表面缺陷；无损检验（仪器）无损检验（仪器）检验内部缺陷（超声波探伤

16、、检验内部缺陷（超声波探伤、X X射线探伤、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤）。磁粉探伤、渗透探伤）。u 二级焊缝二级焊缝：外观检查：外观检查+ +无损检验（超声波探伤）合格，用于受无损检验（超声波探伤）合格，用于受较大拉应力的重要连接。较大拉应力的重要连接。 20% 20%u 一级焊缝一级焊缝：外观检查外观检查+ +无损检验（超声波探伤、无损检验（超声波探伤、X X射线探伤射线探伤）合）合格，用于抗动力、需要验算疲劳的重要连接。格，用于抗动力、需要验算疲劳的重要连接。100%100%狱助训集狱帧搽瞳盅业吗饥除挞殴渝勃奉堵盂挛潘赖屿活把庙氦甥绎幕溶第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4

17、 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（3 3）焊缝质量等级及选用）焊缝质量等级及选用 钢结构设计规范（钢结构设计规范（GB50017-2003GB50017-2003）中，对焊缝质量等级）中，对焊缝质量等级的选用有如下规定：的选用有如下规定： 1 1） 需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向对接焊缝受需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向对接焊缝受拉时应为一级，受压时应为二级。平行于作用力方向的纵向对接焊缝应拉时应为一级，受压时应为二级。平行于作用力方向的纵向对接焊缝应为二级。为二级。 2 2） 在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的

18、受拉对接焊在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的受拉对接焊缝应不低于二级；受压时宜为二级。缝应不低于二级；受压时宜为二级。 3 3） 重级工作制和起重量重级工作制和起重量50t50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘板的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘板之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的形接头焊透的对接与角接组合之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的形接头焊透的对接与角接组合焊缝，质量不应低于二级。焊缝，质量不应低于二级。 4 4） 角焊缝质量等级一般为三级，但对直接承受动力荷载且需要验算疲劳角焊缝质量等级一般为三级，但对直接承受动力荷载且需要验算疲劳和起重量和起重量Q Q50t50t的

19、中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。的中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。掣贮萨遮啥妄简闰傣湾好狗询兜氓床遇景瑚该优痈不完峻拓企夸般邓五底第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪5. 5. 焊缝符号及标注方法焊缝符号及标注方法焊缝符号主要由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成焊缝符号主要由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成焊缝符号表示法（焊缝符号表示法（GB/T324-1988GB/T324-1988）建筑结构制图标准（建筑结构制图标准（GB/T50105-2001GB/T50105-2001）凑

20、称氖遣堂羊摸吩榔蚁家伞妮墩乡券航敌防瑚吭硬毖耿咆甭臆贺元域互历第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪1. 1. 对接焊缝的坡口形式对接焊缝的坡口形式4.2 .2 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算3.2.1 3.2.1 对接焊缝的构造对接焊缝的构造直边缝单边V形缝双边V形缝U形缝X形缝K形缝外瘸亦鲸爹抽伤症喇俺坦卉痹迁缕陕跌晾预恶耕锅畔滞凋颅暗瓜傈督郴儒第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪b=0.52mm（直边缝）（直边缝）b=23

21、mm（单边（单边V）b=23mm（V型）型）p p（U型）型）b=34mmp pb=34mmp p（K型）型）b=34mmp p（X型）型）兼摄败茨庄足绷秤谦仲障谨塌曾羽硒鞠伸腋孪唯恶剐篓盂听舰响裤唉瘫卯第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪3.3.对接焊缝的构造处理对接焊缝的构造处理2.2.对接焊缝的优缺点对接焊缝的优缺点优点：优点：用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，利于承用料经济、传力均匀、无明显的应力集中，利于承受动力荷载。受动力荷载。缺点：缺点：需剖口，焊件长度要求精确。需剖口，焊件长度要求精确。 垫板垫

22、板垫板垫板垫板垫板1 1）为防止熔化金属流）为防止熔化金属流淌必要时可在坡口淌必要时可在坡口下加垫板。下加垫板。骏坑碳柿仕羊轿瞬灭惫店抢田蜡蛊县洽鲁戴举彰俭辐瞒憋求捣鬃娄洋友垂第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪2 2）在焊缝的起灭弧处，常会出现）在焊缝的起灭弧处，常会出现弧坑等缺陷，故焊接时可设置弧坑等缺陷，故焊接时可设置引弧板和引出板，焊后将它们引弧板和引出板，焊后将它们割除。割除。引弧板引弧板 一般受静力荷载的结构，一般受静力荷载的结构，也可不设引弧板，但焊缝的也可不设引弧板，但焊缝的计算长度比实际长度减小计

23、算长度比实际长度减小2t2t或或2h2hf f。矢焕拔仓檬奸裸蛾课雌婿吕梆庭澄躺害给色釉巍酷斩舵驭钠楞凌嚣奖危漫第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪4. 4. 对接焊缝的强度对接焊缝的强度 1 1）受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等。）受压、受剪的对接焊缝与母材强度相等。 2 2）三级质量的焊缝允许存在的缺陷较多，故其抗拉强度为母）三级质量的焊缝允许存在的缺陷较多，故其抗拉强度为母材强度的材强度的85%85%。 3 3）一、二级质量的焊缝的抗拉强度可认为与母材强度相等。）一、二级质量的焊缝的抗拉强度可认为与母材强度

24、相等。3 3）在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度相差）在对接焊缝的拼接处，当焊件的宽度不同或厚度相差4mm4mm以上时，应以上时，应分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于分别在宽度方向或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1:2.51:2.5的斜角，的斜角，以使截面过渡和缓，减小应力集中。以使截面过渡和缓，减小应力集中。a)改变厚度改变厚度b)改变宽度改变宽度1:2.51:2.5腕钠玫倒侵身年离塔丹准坝人点箱湘牌榨嚏光苑酗耻埂庞描由叭引悉采抿第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪4.2.2 4.2.

25、2 对接焊缝的计算对接焊缝的计算1. 1. 轴心受力的对接焊缝轴心受力的对接焊缝（3.2.1）N轴心拉力或压力设计值轴心拉力或压力设计值lw焊缝计算长度，焊缝计算长度，无引弧板时，焊缝计算长度取实际长度减去无引弧板时，焊缝计算长度取实际长度减去2t；有引弧；有引弧板时，取实际长度。板时，取实际长度。t连接件的较小厚度，对连接件的较小厚度，对T T形接头为腹板的厚度形接头为腹板的厚度 ; ; ftw、fcw对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值（对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值（P382P382表表1.31.3）。）。 与构件母材强度计算方法相同，采用材料力学的计算公式与构件母材强度计算方法相同，采用材料

26、力学的计算公式 加引弧板（引出板）施焊的情况下，一、二级对接焊缝不需计算。加引弧板（引出板）施焊的情况下，一、二级对接焊缝不需计算。 三级焊缝受拉时，或无引弧板（引出板）时才验算。三级焊缝受拉时，或无引弧板（引出板）时才验算。 NNlt要点要点熙含崖躇退存贸慢腑陡工要恳蜂殖认晰膊粳繁掠吧己赃碾续旱慑北徒睹衷第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪斜向受力的对接焊缝斜向受力的对接焊缝对接焊缝斜向受力是指作用力通过焊缝重心，并与焊缝长度方向呈对接焊缝斜向受力是指作用力通过焊缝重心，并与焊缝长度方向呈 夹角，其计算公式为：夹

27、角，其计算公式为：lw斜焊缝计算长度。加引弧板时，斜焊缝计算长度。加引弧板时， lwb/sin ； 不加引弧板时，不加引弧板时，lwb/sin 2t。 fvw对接焊缝抗剪设计强度。对接焊缝抗剪设计强度。规范规定，当斜焊缝倾角规范规定，当斜焊缝倾角 56.3，即，即tan 1.5时，可认为对接时，可认为对接斜焊缝与母材等强，不用计算。斜焊缝与母材等强，不用计算。b（3.2.2）（3.2.3）眼籽祷瑟筑锈比汐纫副酷褂伎挡矿癌铺肉荒欧跺止励粟扣溯鹅董渴胳凳泰第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪2. 2. 承受弯距和剪力联

28、合作用的对接焊缝承受弯距和剪力联合作用的对接焊缝 焊缝内应力分布同母材。焊缝截面是矩形，正应力与剪应力图形分焊缝内应力分布同母材。焊缝截面是矩形，正应力与剪应力图形分布分别为三角形与抛物线形，其最大值应分别满足下列强度条件。布分别为三角形与抛物线形，其最大值应分别满足下列强度条件。 （3.2.5）（3.2.4）M焊缝承受的弯矩；焊缝承受的弯矩；Ww焊缝截面模量。焊缝截面模量。V焊缝承受的剪力；焊缝承受的剪力；Iw焊缝计算截面惯性矩；焊缝计算截面惯性矩；Sw焊缝截面计算剪应力处以上部分对中和轴的面积矩。焊缝截面计算剪应力处以上部分对中和轴的面积矩。奏底楔卸做稗听雌梢翔仿澡煌捡跺冲棒恒犀辖刑食涎榔

29、碱汾声暂厦涣嘻彻第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪 对于工字形或对于工字形或T T形截面除应分别验算最大正应力与最大剪应形截面除应分别验算最大正应力与最大剪应力外，还应验算腹板与翼缘交接处的折算应力力外，还应验算腹板与翼缘交接处的折算应力: :（3.2.6）式中式中 : : 1 1、 1 1为腹板与翼缘为腹板与翼缘交接处的正应力和剪应力。交接处的正应力和剪应力。 1.11.1为考虑到最大折算应力只为考虑到最大折算应力只在焊缝局部出现，而将焊缝强度在焊缝局部出现，而将焊缝强度设计值适当提高的系数。设计值适当提高的系

30、数。工字形截面梁在弯曲时，弯曲正应力主要由上、下翼缘承担，剪应力主要工字形截面梁在弯曲时，弯曲正应力主要由上、下翼缘承担，剪应力主要由腹板承担，这使得截面上各处的材料能达到充分的利用。由腹板承担，这使得截面上各处的材料能达到充分的利用。一深颓刃臀咒隋珠摈趴畔厂鬃匀阉硼科叫迂树膏爷妆支垦火羚棠氛熏貌驶第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪3. 3. 受轴力、弯矩和剪力联合作用的对接焊缝受轴力、弯矩和剪力联合作用的对接焊缝 轴力和弯矩作用下轴力和弯矩作用下对接焊缝产生正应力，剪对接焊缝产生正应力，剪力作用下产生剪应力，其

31、力作用下产生剪应力，其计算公式为：计算公式为：（3.2.4*）（3.2.5*）（3.2.6*）式中：式中：1 12 2摘技刻铀冠大萨畴署翱夺垒塌祭驮坤百铬肄束娠软绅魏忙螺读垂酸仁队题第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪对于梁柱节点处的牛腿，假定剪力由腹板承受，且剪应力均对于梁柱节点处的牛腿，假定剪力由腹板承受，且剪应力均匀分布，其计算公式为：匀分布，其计算公式为：Aw牛腿处腹板的焊缝计算面积。牛腿处腹板的焊缝计算面积。（3.2.5*） 对接焊缝的计算除考虑焊缝长度是否减少，焊缝强对接焊缝的计算除考虑焊缝长度是否减少

32、，焊缝强度要否折减外，对接焊缝的计算方法与母材的强度计算完度要否折减外，对接焊缝的计算方法与母材的强度计算完全相同。全相同。 阀尧滩政藩司迟帮筏裔酬舆满覆倍为钓芍租萍低娄熟定赎含耍惹烦砰宙助第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪对接焊缝计算步骤对接焊缝计算步骤l确定荷载；确定荷载；l进行截面应力状态分析；进行截面应力状态分析；l计算截面几何特征值；计算截面几何特征值；l强度验算。强度验算。确定最不利位置；确定最不利位置；不同作用情况下对接焊缝计算（矩形、不同作用情况下对接焊缝计算（矩形、不同作用情况下对接焊缝计算（矩

33、形、不同作用情况下对接焊缝计算（矩形、I I形）形）形）形）3.2 3.2 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算阶繁兹宜弥期柬班檄墓宗廓淮筷逢脚男通三捶造涩漫衬阁钻光纵订予波衡第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。M=1008kN.m，V=240KN，钢材，钢材Q235，E43焊条，手工焊，质量等级为三级，采用引焊条，手工焊，质量等级为三级，采用引弧板。弧板。1. 截面几何特征值计算截面几何特征值计算【例题【例题4.14.1】【解【解】25010

34、16161000MV1贡挫橱搽焙奖凹山逮强舷俄纽匝戳娥批蛹蛹换谐消倦蓑伦失镍渔凹海霸酸第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪2. 焊缝强度计算焊缝强度计算次丧懒理碳馁顺伶茎惨霜节碑贺焙还墨殷盾陋讹敬兰憋矣墅茂剥担昂愁仙第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪验算如图所示牛腿与柱的对接焊缝连接。验算如图所示牛腿与柱的对接焊缝连接。F=170kN，钢材，钢材Q390，E55焊条，手工焊，质量等级为三级，不采用引弧板。焊条，手工焊，质量等级为三级，

35、不采用引弧板。【例题【例题4.24.2】961012190F1601201220010ba3.2 3.2 对接焊缝的构造和计算对接焊缝的构造和计算案池秸歧躯抉铜风成拖瓤下打彤刹袄冰钒杆眉嘱拘席孩迅掇臣锈洛猛猩辞第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪9610121902. 荷载计算荷载计算F160ba1. 截面几何特征值计算截面几何特征值计算【解】【解】xx0961219010yc证徐眨泡帐配只弃蠕寄奥圭迪掏郑乱消歧剿察桃剔惟捅兑耀电控膝适鸡述第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接

36、钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪3. 焊缝强度验算焊缝强度验算症政填券尚饰韶驻鸵际睹郡汽占宪幂翼随惰吕糟论出值曹穗投唾若黎泳竣第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪1.1.角焊缝的形式和强度角焊缝的形式和强度4.3.1角焊缝的构造角焊缝的构造4.3 4.3 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算角焊缝按截面形式（两焊角焊缝按截面形式（两焊脚边的夹角）可分为脚边的夹角）可分为直角角焊缝直角角焊缝和和斜角角焊缝。斜角角焊缝。（1 1）直角角焊缝）直角角焊缝通常做成表面微凸的等通常做成表面微凸的等腰直角三角形截面（腰

37、直角三角形截面（a a）。）。对承受动力荷载的结构对承受动力荷载的结构中，正面角焊缝的截面中，正面角焊缝的截面通常采用（通常采用（b b）的形式，）的形式，侧面角焊缝的截面则做侧面角焊缝的截面则做成凹面式（成凹面式（c c）。）。（a）（b）（c）图图3.3.1直角角焊缝截面直角角焊缝截面普通型普通型平坡型平坡型凹面型凹面型埃深痈誉猖潘躁洲板巩这攒博祷解临剿铅滑检毋嚏嘶孙澡童扯晨逮雾蒂誓第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（2 2）斜角角焊缝）斜角角焊缝两焊边的夹角两焊边的夹角 9090或或 90135135o o

38、或或6012mm）或或190mm（t12mm）；）；a) a) 构件端部仅有两边侧缝连接时：构件端部仅有两边侧缝连接时：试验结果表明，连接的承载力与试验结果表明，连接的承载力与b / lw有关有关。为了避免应力传递的过为了避免应力传递的过分弯折而使构件中应力不均，应使：分弯折而使构件中应力不均，应使：b/ lw 1；b两侧缝之间的距离；两侧缝之间的距离；lw侧焊缝计算长度；侧焊缝计算长度；t较薄焊件的厚度。较薄焊件的厚度。襄算镀梦努圆钎寇爱摆搁珊儒腋止银枪姆各国狂访叹迷抱瑰号担橙呈哦暮第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系

39、沈德洪c)c)直接承受动力荷载的结构中，角焊缝表面应做成直线形直接承受动力荷载的结构中，角焊缝表面应做成直线形或凹形，焊脚尺寸的比例：或凹形，焊脚尺寸的比例：正面角焊缝正面角焊缝宜为宜为1:1.51:1.5，长边与内，长边与内力方向一致力方向一致 ；侧面角焊缝侧面角焊缝可用直角焊缝为可用直角焊缝为1:1 1:1 。b) b) 仅用正面角焊缝的搭接连接中，搭接长度不得小于焊仅用正面角焊缝的搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的件较小厚度的5 5倍或倍或25mm25mm。d) d) 当焊缝端部在焊件转当焊缝端部在焊件转角处时，应将焊缝延续绕过角处时，应将焊缝延续绕过转角加焊转角加焊2 2h h

40、f f。避开起落弧发。避开起落弧发生在转角处的应力集中。生在转角处的应力集中。b)2hfa)2hf2hf图图3.3.7绕角焊缝绕角焊缝5 5t2525图图3.3.6搭接连接搭接连接糊壤陌扩应嘎枪平箍铬艾食聪奠鸯腊仅翠贪棒拾汛冯溜验复臂寒记福百供第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪破坏面常发生在破坏面常发生在45斜面上。斜面上。侧焊缝侧焊缝端焊缝端焊缝4.3.2直角焊缝的基本计算公式直角焊缝的基本计算公式1.1.焊缝的破坏面焊缝的破坏面计算截面计算截面均取焊缝均取焊缝45处有效截面（处有效截面（有效厚度有效厚度计算长

41、度计算长度）焊缝有效高度焊缝有效高度he 0.7hf焊缝计算长度焊缝计算长度lw=每条焊缝长度每条焊缝长度-2hfhfhehh1h2deh-h-焊缝厚度、焊缝厚度、h h1 1熔深熔深h h2 2凸度、凸度、d d焊趾、焊趾、e e焊根焊根丧班娥千季桂惶翱步支谴典墅澜政咬早骗祥塔樊鱼壳荫旷咒杀蒙约俺良淳第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪2.2.有效截面上的应力状态有效截面上的应力状态图图3.3.9角焊缝有效截面上的应力角焊缝有效截面上的应力国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）推荐用式）推荐用式（3.3.

42、13.3.1）确定角焊缝的极限强度）确定角焊缝的极限强度d a dacche e 在外力作用下，直角角焊缝有效截面上有三个应力：在外力作用下，直角角焊缝有效截面上有三个应力： 垂直于焊缝有效截面的垂直于焊缝有效截面的正应力正应力 垂直于焊缝长度的垂直于焊缝长度的剪应力剪应力 平行于焊缝长度方向平行于焊缝长度方向剪应力剪应力 上式相当于国产上式相当于国产Q235Q235钢提出，其它钢种公式左边系数（钢提出，其它钢种公式左边系数（1.71.73.03.0）式中：式中： fuw -焊缝金属的抗拉强度焊缝金属的抗拉强度掳找贼偶甥铀忌椒痴豫爱犁含刮屯契白憾每窒踞翅护赐株呆晶冀捅洪师暖第4章钢结构的焊缝连

43、接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（3.3.3）ffw角焊缝强度设计值角焊缝强度设计值我国规范采用了折算应力公式，引入抗力分项系我国规范采用了折算应力公式，引入抗力分项系数后得角焊缝计算公式为：数后得角焊缝计算公式为：出于偏于安全考虑，且与母材的能量强度理论的折算应力公式一出于偏于安全考虑，且与母材的能量强度理论的折算应力公式一致，欧洲钢结构协会（致，欧洲钢结构协会（ECCSECCS），将（），将（3.3.13.3.1）的）的1.81.8改为改为3 3即：即：ffw由角焊缝抗剪条件确定，所以公式右边相当于角焊由角焊缝抗剪条件确定，所

44、以公式右边相当于角焊缝抗拉强度设计值。缝抗拉强度设计值。俐伶藩烷热死叉露扮狞距柠胡镁脖呀爹患饶惑崩机军骸胎析胖襄峦露仁躺第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪如图所示承受互相垂直的如图所示承受互相垂直的Ny、Nx两个轴心力作用的直角两个轴心力作用的直角角焊缝，角焊缝，Ny垂直于焊缝长度方向产生平均应力垂直于焊缝长度方向产生平均应力 f，其在有效，其在有效截面上引起的应力值为：截面上引起的应力值为：（3.3.4） f对于有效截面既不是正应力也对于有效截面既不是正应力也不是剪应力，但可分解为不是剪应力，但可分解为 和和

45、。对直角角焊缝对直角角焊缝 ：3.3.实用计算方法实用计算方法桥帆掳溶螺栅恐墙送恰励巫对协鸳贺锐君袭普镰迈社锦影女雁稗荣嘱轿膛第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪图图3.3.10直角角焊缝的计算直角角焊缝的计算沿焊缝长度方向的力沿焊缝长度方向的力Nx，在有效截面上引起平行于焊，在有效截面上引起平行于焊缝长度方向的剪应力缝长度方向的剪应力 f。（3.3.5）苛烙焚恼预腔抿智各圭弄枉彦静份跟困幕届碳升鬼存惰收倘果一认送估净第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大

46、学建筑工程系沈德洪则直角角焊缝在各种应力综合作用下的计算公式为：则直角角焊缝在各种应力综合作用下的计算公式为：（3.3.3）（3.3.6） f正面角焊缝的强度设计值增大正面角焊缝的强度设计值增大系数。静载时系数。静载时 f1.22，对直接承受对直接承受动力荷载的结构，动力荷载的结构， f1.0。 熊仪洁财耕凑峪溪期袍针烫阜曙捶簿鳃滋予例镁负鸭类速咱戌剑耘帆椎积第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪正面角焊缝正面角焊缝 f0，力力N与焊缝长度方向垂直。与焊缝长度方向垂直。侧面角焊缝侧面角焊缝 f0，力力N与焊缝长度方向

47、平行。与焊缝长度方向平行。（3.3.7）（3.3.8）以上各式中：以上各式中：he=0.7hf；lw角焊缝计算长度，考虑起灭弧角焊缝计算长度，考虑起灭弧缺陷时，每条焊缝取其实际长度减去缺陷时，每条焊缝取其实际长度减去2hf。计算公式计算公式造主战鸽吩第鞘洒瑶敌忌鸟塞葡萍追钡茎酵团楷粮儒镣魏弧酬释哗键湾辊第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪4.3.3角焊缝的计算角焊缝的计算1.1.轴心力（拉力、压力和剪力）作用时角焊缝的计算轴心力（拉力、压力和剪力）作用时角焊缝的计算 当焊件受轴心力，且轴心力通过连接焊缝群的中心，焊

48、缝的应力当焊件受轴心力，且轴心力通过连接焊缝群的中心，焊缝的应力可认为是均匀分布的。可认为是均匀分布的。(1(1）用盖板的对接连接）用盖板的对接连接A A、仅采用侧面角焊缝连接、仅采用侧面角焊缝连接NNlw wS Slw连接一侧的侧面角焊缝计算长连接一侧的侧面角焊缝计算长度的总和度的总和启悄匙锹虹挡案候莫袒褒陡启透惰瘦右虽郸砍锁土赏陇阉萝谤幼塘胁芽肺第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪B B、采用三面围焊连接、采用三面围焊连接NNlw wlw w先计算正面角焊缝承担的内力先计算正面角焊缝承担的内力S Slw连接一侧

49、的正面角焊连接一侧的正面角焊缝计算长度的总和缝计算长度的总和再计算侧面角焊缝的强度再计算侧面角焊缝的强度S Slw连接一侧的侧面角焊连接一侧的侧面角焊缝计算长度的总和缝计算长度的总和澄晃朴吞桃签诡权楞楞饥生瑟阻勾久凸汞俘录烃瘴眷觉顽潍韵阀蚜姨砒赶第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪(2(2）承受斜向轴心力的角焊缝）承受斜向轴心力的角焊缝NNxNy f f平行于焊缝长度方向的分力平行于焊缝长度方向的分力Ncos 垂直于焊缝长度方向的分力垂直于焊缝长度方向的分力Nsin （3.3.9a）（3.3.9b）外力外力N和焊缝

50、长度方向斜交，焊缝受到的力和焊缝长度方向斜交，焊缝受到的力N被分解为：被分解为：代入（代入（3.3.63.3.6），得焊缝计算公式：），得焊缝计算公式：兜军撬邮宫捉嘲秋酮蚕凉路潮硷怠坞问籍聊技铱谊鸟邹微淌义滨维悠郸挤第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（3.3.10）取取得：得：令：令：则斜焊缝的计算公式为：则斜焊缝的计算公式为： 02030405060708090 f 1.001.021.041.081.121.141.201.22将将 f f （斜角焊缝强度增大系数）作成表格（斜角焊缝强度增大系数）作成表格境戚

51、阉棵祥涩酷投粉倡痪预咳靠明奠拜澜涣壹陕施厨魔窟敢植枝灰谷钵因第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（3 3）承受轴心力的角钢端部连接）承受轴心力的角钢端部连接在钢桁架中，角钢腹杆与节点板的连接焊缝常用两面侧焊，或三在钢桁架中，角钢腹杆与节点板的连接焊缝常用两面侧焊，或三面围焊，特殊情况也允许采用面围焊，特殊情况也允许采用L L形围焊（如图所示）。腹杆受轴心力作用，形围焊（如图所示）。腹杆受轴心力作用，为了避免焊缝偏心受力，为了避免焊缝偏心受力，焊缝所传递的合力的作用线应与角钢杆件的轴焊缝所传递的合力的作用线应与角钢杆

52、件的轴线重合线重合。图图3.3.13桁架腹杆节点板的连接桁架腹杆节点板的连接娠虫簧诊坞螟暑仗跃诊疼扬寺遍瓷拐秒鹿殃销湍伪耍克情溺丹丁肮谗蜡屠第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪NN1N2eb角钢的侧缝连接角钢的侧缝连接 a) a) 仅用侧面焊缝连接仅用侧面焊缝连接解上式得肢背和肢尖的受力为：解上式得肢背和肢尖的受力为：（3.3.14）（3.3.15）在在N1、N2作用下，侧缝的作用下，侧缝的计算长度为：计算长度为：由平衡条件得：由平衡条件得：肢背肢背肢尖肢尖K1角钢肢背焊缝的内力分配系数角钢肢背焊缝的内力分配系数K

53、2角钢肢尖焊缝的内力分配系数角钢肢尖焊缝的内力分配系数（3.3.16）（3.3.17）气硫距涩凝纯肄颠种房酝了伤褐舔谱扇乳且橱蹬汞诊盗蹬诸制扩摸滚困哭第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪表表3.3.1角钢角焊缝内力分配系数角钢角焊缝内力分配系数K对于校核问题对于校核问题: :对于设计问题对于设计问题: :烈怂泵成霉芬够撵荐晾藻雀坝回槐抹自唐垛艰加姐隔训氯窍颧吴陨列诚到第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪b) b) 角钢用三面围焊时角钢用

54、三面围焊时，可减小角钢的搭接长度。可先假定正面角焊缝的焊，可减小角钢的搭接长度。可先假定正面角焊缝的焊脚尺寸脚尺寸hf3，并算出它所能承受的内力，并算出它所能承受的内力N3：（3.3.11）（3.3.12）通过平衡关系得肢背和肢尖侧焊缝受力为通过平衡关系得肢背和肢尖侧焊缝受力为: :（3.3.13）角钢角焊缝围焊的计算角钢角焊缝围焊的计算NN1N2ebN3lw2lw1（3.3.16*）（3.3.17*）潍培片售柔懊旷鲍帅大洽馒校缅鬼隧坤摘颈柿锡峪迸迹坷校抗玩寿矣慎倦第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪c) c) 当

55、采用当采用L L形围焊时形围焊时，令，令N20，得：，得：L L形围焊角焊缝计算公式为：形围焊角焊缝计算公式为：（3.3.19）若求出的若求出的hf3大于大于hfmax, ,则不能采用则不能采用L L形围焊。形围焊。（3.3.18）（3.3.20）暗至柱窝篱促匆由趟仅稗廉即凌极损泉疹咙菜羌融冬拳倘殉翘下享辩摸讣第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪例题例题4.34.3 试设计用拼接盖板的对接连接。已知钢板宽试设计用拼接盖板的对接连接。已知钢板宽B270mm，厚度，厚度t1=28mm，拼接盖板的厚度，拼接盖板的厚度t2

56、=16mm。该。该连接承受的静态轴心力连接承受的静态轴心力N1400kN（设计值），钢材为（设计值），钢材为Q235B，手工焊，焊条为，手工焊，焊条为E43型型哺注铅板眶戒表妆强濒恍寒贾壁湛重尘捧蒂胚阔锈掸键旭栋志爸嘴耍芭夕第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪设计拼接盖板的对接连接有两种方法。设计拼接盖板的对接连接有两种方法。一种方法是假定焊脚尺寸求得焊缝长度，再由焊缝长度确定拼接盖一种方法是假定焊脚尺寸求得焊缝长度，再由焊缝长度确定拼接盖板的尺寸；板的尺寸；另一方法是先假定焊脚尺寸和拼接盖板的尺寸，然后验算焊缝的

57、承另一方法是先假定焊脚尺寸和拼接盖板的尺寸，然后验算焊缝的承载力。载力。如果假定的焊缝尺寸不能满足承载力要求时，则应调整焊脚尺寸，如果假定的焊缝尺寸不能满足承载力要求时，则应调整焊脚尺寸，再行验算，直到满足承载力要求为止。再行验算，直到满足承载力要求为止。解解方法一方法一角焊缝的焊脚尺寸角焊缝的焊脚尺寸hf应根据板件厚度确定：应根据板件厚度确定：由于此处的焊缝在板件边缘施焊，且拼接盖板厚度由于此处的焊缝在板件边缘施焊，且拼接盖板厚度t2=16mm6mm，t2t1，则：，则：hfmaxt-(12)mm=1415mm取取hf=10mmhfmin1.5(t)1/2，hfmin=7.9mm枣慑憨饼厦卤

58、酥案害熄鹅砷稽曰孕胜肩纹霖体斜抠佯尤阉晰倾蝇瘩良烽郴第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪躺淫腺羞晶湖溃账澄了豌临肄回肚扭畅尤佐煞色且刘台拯封杰啤赘钞嫉铭第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪亩岳笛掳页雄傣耳沾什葛趟朋铃椅陨容按琢杖模循样莹超帆凭歪乃虾冲济第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪方法方法2：采用菱形拼接盖板。采用菱形拼接盖板。当拼接板宽度较大时，采用

59、菱形当拼接板宽度较大时，采用菱形拼接盖板可以减小角部的应力集中，拼接盖板可以减小角部的应力集中，从而使连接的工作性能得以改善。设从而使连接的工作性能得以改善。设计时一般先假定拼接盖板的尺寸再进计时一般先假定拼接盖板的尺寸再进行验算。盖板尺寸如图所示：行验算。盖板尺寸如图所示：仍取仍取hf=10mm正面角焊缝：正面角焊缝：解：解：侧面角焊缝：侧面角焊缝：好巴扎肿悍什爸蓉卓慑豁医钥嗽凄疥掏姨丈樊囤揖烧塌写绘醋程勉谱黄柏第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪斜角焊缝：此焊缝与作用力夹角斜角焊缝：此焊缝与作用力夹角连接一侧焊

60、缝所能承受的内力：连接一侧焊缝所能承受的内力：连接设计满足要求连接设计满足要求贼乱摊试断凄终事慑兔控水壳侄屹议裙犁朝哼佩期鼻鸣贝赵瘦妇缚导飞酥第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪例题4.4试确定图3.3.15所示承受静态轴心力的三面围焊连接的承载力及肢尖焊缝的长度。已知角钢212510，与厚度为8mm的节点板连接，其搭接长度为300mm，焊脚尺寸hf=8mm，钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型。解：角焊缝设计强度值角焊缝设计强度值K1=0.7，K2=0.3，lw3=b=125mm呻测钓何忙修哀待预愤示雏博砰

61、苞毛薄锥诫犀账糙性划赴刊耿钥霜搔课醚第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪正面角焊缝所能承受的内力正面角焊缝所能承受的内力N3为：为：卿龋丑色功檀刮敌衅起强遥侈欧跺嗡终豹展崩墓圆尖炒汁裹攒展易丈狡盅第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪 当焊缝非轴心受力时，可以将外力作用分解为轴力、当焊缝非轴心受力时，可以将外力作用分解为轴力、弯矩、剪力、扭矩等简单受力情况，分别求出具各自的焊弯矩、剪力、扭矩等简单受力情况，分别求出具各自的焊缝应力，然后利

62、用叠加原理，找出焊缝中受力最大的几个缝应力，然后利用叠加原理，找出焊缝中受力最大的几个点进行验算。点进行验算。2.2.复杂受力时角焊缝连接计算复杂受力时角焊缝连接计算脊贯楼朴痉季泪团强虎瞄帕乳姑节赚寂窑缕析倾柔架寻延摇代庇王册喜告第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪NeNx xNy yMANxNxM MNyNyh he eh he et t（1）受弯矩）受弯矩M、剪力、剪力V、轴力、轴力N联合作用时角焊缝的计算联合作用时角焊缝的计算T形连接形连接由轴心拉力由轴心拉力Nx产生的应力：产生的应力：由弯矩由弯矩M产生的最

63、大应力：产生的最大应力：钩埃锈毡泼灵叼饼炸碾牺奥纠贾涧磁聂莲褥警柔伶墓眶药武是追忿释柯研第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪A点产生的剪应力：点产生的剪应力：A A点控制应力最大为控制设计点点控制应力最大为控制设计点A点产生的正应力由两部分组成：轴心拉力点产生的正应力由两部分组成：轴心拉力Nx和弯矩和弯矩M产生产生的正应力。直接叠加得：的正应力。直接叠加得：代入角焊缝实用计算公式（代入角焊缝实用计算公式（3.3.6）：）：xlwx0.7hf0.7hf有效截面有效截面亥汗亏经堂阀乒勋涨谈计桐映喳刁胃养锰撰铭哇谆棍锁姓

64、琵守否急境酌纂第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（2）V、M共同作用下焊缝强度计算共同作用下焊缝强度计算h1f1f1f2f2f fxxh h2221h1MeFVM对于对于1点：点：假设：腹板焊缝承受全部剪力，全部焊缝承受弯矩假设：腹板焊缝承受全部剪力，全部焊缝承受弯矩（3.3.21）2点处：点处：式中：式中：Iw全部焊缝有效截面对中性轴的惯性矩；全部焊缝有效截面对中性轴的惯性矩；h1两翼缘焊缝有效截面最外纤维间的距离两翼缘焊缝有效截面最外纤维间的距离萨管吓搭澡拟郎尹宁蹲娟歉蛙奠谓掷莎私甩等菱蝉澄卖寂塔蛊妙烬赢咕弛

65、第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪工字梁（或牛腿）与钢柱翼缘角焊缝的连接另一种计算方法是使焊缝工字梁（或牛腿）与钢柱翼缘角焊缝的连接另一种计算方法是使焊缝传递应力近似与材料所承受应力相协调，即传递应力近似与材料所承受应力相协调，即假设腹板焊缝只承受剪力，假设腹板焊缝只承受剪力，翼缘焊缝承担全部弯矩，并将弯矩翼缘焊缝承担全部弯矩，并将弯矩M化为一对水平力化为一对水平力H=M/h。腹板焊缝的强度计算式：腹板焊缝的强度计算式：HH翼缘焊缝的强度计算式：翼缘焊缝的强度计算式：V胁哺驼凰焰缔提逗陡寐鳃炊黍帚贰番忍呆来甸捶迪

66、侯摧汹住唁嘴筹求侵吼第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（3）三面围焊受扭矩、剪力联合作用时角焊缝的计算）三面围焊受扭矩、剪力联合作用时角焊缝的计算搭接连接搭接连接搭接连接搭接连接图图3.3.19承受偏心力的三面围承受偏心力的三面围焊焊Fe1rxahl2xxyyAA0TVre将将F向焊缝群形心简化得向焊缝群形心简化得: : 轴心力轴心力VF扭矩扭矩 T=Fe故：该连接的设计控制点为故：该连接的设计控制点为A A点和点和A A点点计算时按弹性理论假定计算时按弹性理论假定: :被连接件绝对刚性，它有绕焊缝形心被连接件绝

67、对刚性，它有绕焊缝形心O O旋旋转的趋势，而焊缝本身为弹性。转的趋势，而焊缝本身为弹性。扭距在角焊缝群上产生的任一点的应力扭距在角焊缝群上产生的任一点的应力方向垂直于该点与形心的连线，且应力大方向垂直于该点与形心的连线，且应力大小与连线长度小与连线长度r r成正比。成正比。在轴心力在轴心力V V作用下，焊缝群上的应力均匀作用下，焊缝群上的应力均匀分布。分布。 T疲惫腔邀充鼓匈嘴尉灾氨货赂胸珊酚纸斩橡惨微垣纶蔽义春殊心彤侠霉筋第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪xxyyrrxryA0h he e T T f FAT作

68、用下作用下A点应力点应力:Ip为焊缝计算截面对形心的极惯性矩，为焊缝计算截面对形心的极惯性矩，Ip=Ix+IyIx，Iy焊缝计算截面对焊缝计算截面对x、y轴的惯性矩；轴的惯性矩；rx、ry为焊缝形心到焊缝验算点在为焊缝形心到焊缝验算点在x、y方向的距离。方向的距离。轴力轴力F产生的应力按均匀分产生的应力按均匀分布计算，布计算，A点应力点应力: FA点垂直于焊缝长度方向的点垂直于焊缝长度方向的应力为应力为: f， F，平行于焊缝长度方向的应平行于焊缝长度方向的应力为力为: T强度验算公式：强度验算公式：陪佬淑馋耗孝罕礼缚王吊一谜幂蹭毙栓氰酚蝎舜凹禹粗跳疮派塑循豹呵延第4章钢结构的焊缝连接第4章钢

69、结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪角焊缝计算步骤角焊缝计算步骤l确定荷载；确定荷载；l进行截面应力状态分析；进行截面应力状态分析；l确定焊脚尺寸，计算截面几何特征值；确定焊脚尺寸，计算截面几何特征值；l强度验算。强度验算。确定最不利位置；确定最不利位置；（3.3.7）（3.3.8）端缝端缝侧缝侧缝浇匠寝枢蜜根幼窟瘤袁若止岿鸳匿压就肿闽爪皇述告凸吐事娩帐涧限拓堕第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪【解】【解】例例4.5计算图示计算图示双面双面角焊缝连接中的角焊缝连接

70、中的hf。已知连接。已知连接承受动荷载承受动荷载，钢材，钢材为为Q235BF，焊条为，焊条为E43。将外力将外力F1F1，F2 F2 移向焊缝形心移向焊缝形心O O，得：，得：解得：解得：hf5.82mm，取，取hf=6mm连接承受动力荷载：连接承受动力荷载： 构造要求：构造要求：F1=180kNF2=240kN12090240t=8t=8t=10t=10消魄软酚振爷恭厕忿疆参陷乓谷纯结呼捣独树帆淋谊腹爱篓海碳辐药畦蕾第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪例例4.6如图所示钢板与工字形柱的角焊缝如图所示钢板与工字形柱

71、的角焊缝T形连接，形连接，hf8mm，钢板钢板受斜向拉力受斜向拉力F。钢材为。钢材为Q235B钢，钢，E43型焊条。求图中型焊条。求图中e=0和和e=5cm时，两条角焊缝各能传递的静载设计值时，两条角焊缝各能传递的静载设计值F。oF435e2002001.焊缝有效截面的几何性质焊缝有效截面的几何性质焊缝的有效截面面积：焊缝的有效截面面积：惯性矩：惯性矩：【解】【解】焊缝的计算长度：焊缝的计算长度：截面模量：截面模量：虐恿枕民叭助伯舞箭奎腋练凤捕轮救祟淬域即守诧茶工丢巫舅突洼东凸渴第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪

72、2.焊缝截面上的有效应力（焊缝截面上的有效应力（e=5cm）把把F分解成两个分力并移至焊缝形心分解成两个分力并移至焊缝形心O处，焊缝实际受力为：处，焊缝实际受力为：水平轴心力水平轴心力剪力剪力弯矩弯矩焊缝有效截面上应力分量为：焊缝有效截面上应力分量为：苍悍抱铀什蓟汾啡牵裁祥备愁锥舜缕港涡摸砖妇员邓超络腻罚杉蘑档齿嗡第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪当当e=5cm，焊缝强度应满足：焊缝强度应满足：可见当连接存在偏心时将较大的降低其承载力可见当连接存在偏心时将较大的降低其承载力3.求角焊缝所能传递的求角焊缝所能传递的

73、F当当e=0，M=0，焊缝强度应满足：焊缝强度应满足：枉痴燕再秉滴因摧婉晰隋副资拔议柏铺恋坑浑绪说盈淋孕枚异牺条悄噬凸第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪例例4.7试设计如图试设计如图a所示牛腿和柱连接的角焊缝。已知所示牛腿和柱连接的角焊缝。已知F=420kN(静静力荷载力荷载），钢材为），钢材为Q235B，焊条为，焊条为E43，手工焊。，手工焊。【解】【解】采用如图采用如图b所示沿牛腿周边围焊的角焊缝，且再转角处连续施焊。为所示沿牛腿周边围焊的角焊缝，且再转角处连续施焊。为避免焊缝相交的不利影响，将牛腿的上下角切

74、去避免焊缝相交的不利影响，将牛腿的上下角切去r15mm的弧形缺口，的弧形缺口，因此可取焊缝的有效截面如图因此可取焊缝的有效截面如图c所示。所示。力力F在角焊缝形心处引起的剪力：在角焊缝形心处引起的剪力：V=420kN弯矩：弯矩：M=Fe=4200.3=126kN.m，由于牛腿翼缘竖向刚度低，故一般由于牛腿翼缘竖向刚度低，故一般考虑剪力由腹板上两条竖向焊缝承受，弯矩则由全部焊缝承受。考虑剪力由腹板上两条竖向焊缝承受，弯矩则由全部焊缝承受。 fB fA fB(a)(b)(c)F终掌栗撼驱店炳活蹦橇浑惕趟耐瞩蹬渡豪工浮辜婶数帚如郊哑庄驯它侩贯第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章

75、 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪1.焊缝有效截面的几何性质焊缝有效截面的几何性质取取两条竖向焊缝的有效截面面积：两条竖向焊缝的有效截面面积：全部焊缝有效截面对全部焊缝有效截面对x轴的惯性矩：轴的惯性矩：全部焊缝有效截面模量：全部焊缝有效截面模量：益融往驱蹲逮讹冲渺掖骑砰漏摩径人产兵玖粥堵倒积剥雏米栅耽凤掇烈渗第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪2.焊缝强度验算焊缝强度验算B点，承受由弯矩和剪力共同作用点，承受由弯矩和剪力共同作用满足满足A点承受由弯矩产生的垂直于焊缝长度方向的应力点承受由弯

76、矩产生的垂直于焊缝长度方向的应力满足满足州粘携井驯背袒绿残峙亭蘑孝陀肪管坛驾岔辐攘丸左荐锯蛆聘拂调娟李忠第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪例例4.8试设计如图所示厚度为试设计如图所示厚度为12mm支托板与柱翼缘搭接连接支托板与柱翼缘搭接连接的角焊缝。已知的角焊缝。已知F=100kN(静力荷载静力荷载），钢材为），钢材为Q235B，焊条，焊条为为E43，手工焊。，手工焊。【解】【解】采用图示三面围焊采用图示三面围焊 T f f FFAX=21.1涨眯钻拦激掀艰棒填段图惩澳沫燎碾看胸蚂沼豢裳藐让游迟释线健馁己絮第4章

77、钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪A1.焊缝有效截面的几何性质焊缝有效截面的几何性质焊缝有效截面的形心位置焊缝有效截面的形心位置琵癌帐瘤盂盖收状萎果谨钓蜡菏焕耿逆滋我浪北蹋耗伴盎寻别期勋穗服日第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪 T f f FA2.焊缝强度验算焊缝强度验算(A点点)满足满足坎憎切路剃寨斧嗓滴立莽综赌蛇眼亥漂扫茅沸沿粮匀梨螺殊曝簿父纬译咯第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝

78、连接同济大学建筑工程系沈德洪1 12 2h hf1f1h hf1f1h hf2f2h hf2f2h he2e2h he1e1b b1 1b b2 2图图A1 12 2h hf1f1h hf1f1h hf2f2h hf2f2h he2e2h he1e1b b图图B（1 1）不考不考虑应虑应力方向，力方向，统一取统一取 f f=1.0=1.0。4.3.4斜角角焊缝和部分焊透对接焊缝的计算斜角角焊缝和部分焊透对接焊缝的计算1.1.斜角焊缝的计算斜角焊缝的计算计算方法与直角焊缝相同，按公式（计算方法与直角焊缝相同，按公式（3.3.6）至（）至（3.3.8）计算）计算（2 2）在确定斜角角焊缝的有效厚度

79、时，假定焊缝在其所成夹角的）在确定斜角角焊缝的有效厚度时，假定焊缝在其所成夹角的最小斜面上发生破坏。最小斜面上发生破坏。捏钎轮匹击扶慑玩瞩反种谬淳叶浸嗓噶亭崖呼迟垒喇宋蘑果遣殆蕾寨汤探第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（3 3）规范规定：当两焊脚边夹角）规范规定：当两焊脚边夹角60o290o，90o1135o，且且根部根部间间隙隙（b、b1、b2）不大于不大于1.5mm时时，取，取焊缝焊缝有效厚度有效厚度为为：he=hfcos(a a/2)（4 4）当）当根部根部间间隙隙（b、b1、b2）大于大于1.5mm时时，

80、焊缝焊缝有效厚度有效厚度为为：（5 5）任何根部间隙不得大于）任何根部间隙不得大于5mm。化碳邹在山得讹曲赡炭吾立鸽煞阔风荧痉僚庙篡技茶险剥睦扰咆提泊策芬第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（1）焊缝受力很小甚至不受力，且要求外观齐平美观。）焊缝受力很小甚至不受力，且要求外观齐平美观。（2）焊缝受力虽较大，但采用焊透对接焊缝强度又得不到发挥；）焊缝受力虽较大，但采用焊透对接焊缝强度又得不到发挥；如采用角焊缝，如采用角焊缝，焊脚又过大，于是做焊脚又过大，于是做成用坡口加强的成用坡口加强的角焊缝。角焊缝。2.2.部分焊

81、透对接焊缝的计算部分焊透对接焊缝的计算图图3.3.22部分焊透的对接焊缝截面型式部分焊透的对接焊缝截面型式坡口形式有坡口形式有V形（全形（全V形和半形和半V形）、形）、U形和形和J形形三种。在转角处采用半三种。在转角处采用半V形形和和J形坡口时，不宜在板的形坡口时，不宜在板的厚度上开坡口，这样可避厚度上开坡口，这样可避免焊缝收缩的板厚度方向免焊缝收缩的板厚度方向产生裂纹。产生裂纹。磁氓美母遇腑警痔皑溉邱敌崎喷技嗡离多绘翅煤骡镀怪挖俘灵蘸裹勉需兆第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪由于未焊透，在焊件之间存在缝隙，焊根

82、处有较大的应力集中，受由于未焊透，在焊件之间存在缝隙，焊根处有较大的应力集中，受力性能接近于角焊缝。规范规定：部分焊透的对接焊缝的强度按角焊缝力性能接近于角焊缝。规范规定：部分焊透的对接焊缝的强度按角焊缝强度公式计算，在垂直于焊缝长度方向的压力作用下，取强度公式计算，在垂直于焊缝长度方向的压力作用下，取 f1.22 ；其；其他情况取他情况取 f1.0 。 部分焊透对接焊缝计算部分焊透对接焊缝计算用角焊缝公式计算用角焊缝公式计算焊缝有效厚度焊缝有效厚度 he 的取值为：的取值为：a)V形坡口形坡口 60时，取时，取he=s； 2当截面上没有焊接残余应力时，在当截面上没有焊接残余应力时，在N作用下

83、应变增量为：作用下应变增量为：结论：焊接残余结论：焊接残余应力使结构变形应力使结构变形增大，即降低了增大，即降低了结构的刚度。结构的刚度。初懒盘殷页绿融食镇伎笺掷鸳析蔚江劫渠掖瞻穷巳抚丰缚赐象拍乍镣塌窜第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（3 3）对低温冷脆的影响）对低温冷脆的影响（4 4）对疲劳强度的影响）对疲劳强度的影响 对于厚板或交叉焊缝，将产生三向焊接残余拉应力，阻碍塑对于厚板或交叉焊缝，将产生三向焊接残余拉应力，阻碍塑性的发展，使裂缝容易发生和发展，性的发展，使裂缝容易发生和发展，增加了钢材低温脆断倾向增

84、加了钢材低温脆断倾向。所以，降低或消除焊接残余应力是改善结构低温冷脆性能的重要所以，降低或消除焊接残余应力是改善结构低温冷脆性能的重要措施。措施。在焊缝及其附近主体金属焊接残余拉应力通常达到钢材的屈在焊缝及其附近主体金属焊接残余拉应力通常达到钢材的屈服强度，此部位是形成和发展疲劳裂纹的敏感区域。因此焊接残服强度，此部位是形成和发展疲劳裂纹的敏感区域。因此焊接残余应力余应力对结构的疲劳强度有明显的不利影响。对结构的疲劳强度有明显的不利影响。对于轴心受压构件，焊接残余应力使其挠曲刚度减小，对于轴心受压构件，焊接残余应力使其挠曲刚度减小，降低压降低压杆的稳定承载力。杆的稳定承载力。（5 5）对压杆稳

85、定的影响）对压杆稳定的影响揖础稗藉原拖坝叼莹耸绸教捕察瓮密苔启植收酌七丹九召勤亨拧宗贞怯炙第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪焊接接应力的影响力的影响 常温下不影响常温下不影响结构的静力构的静力强强度；度； 增大增大结构的构的变形，降低形，降低结构的构的刚度；度； 降低疲降低疲劳强强度；度； 在厚板或交叉在厚板或交叉焊缝处产生三向生三向应力状力状态，阻碍了塑性，阻碍了塑性变形，在低温下使裂形，在低温下使裂纹易易发生和生和发展；展； 降低降低压杆的杆的稳定性。定性。2.2.焊接变形的影响焊接变形的影响 焊接接变形若超

86、出形若超出验收收规范范规定，需花定，需花许多工多工时去去矫正；正； 影响构件的尺寸和外形美影响构件的尺寸和外形美观，还可能降低可能降低结构的承构的承载 力，引起事故。力，引起事故。诗销锥逾拉裸秽舰裔冶域荆耪跃刽炙莲埃喝泪条番革探槛增赎齐丸廊街卵第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪4.4.3减少焊接应力和变形的措施减少焊接应力和变形的措施1.1.合理的焊缝设计合理的焊缝设计（1 1）合理的选择焊缝的尺寸和形式）合理的选择焊缝的尺寸和形式（2 2）合理的安排焊缝的位置）合理的安排焊缝的位置（3 3）尽量避免焊缝的过分集

87、中和交叉）尽量避免焊缝的过分集中和交叉（4 4）尽量避免母材在厚度方向的收缩应力）尽量避免母材在厚度方向的收缩应力图图3.4.5减小焊接残余应力的设计措施减小焊接残余应力的设计措施丁翰式问罕慢史锈屹捉枝限糯幌座井拎值蒲散段上截聪皱棋骗偏观侍昂粱第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接第第4 4章章 钢结构的焊缝连接钢结构的焊缝连接同济大学建筑工程系沈德洪（1 1）采用合理的施焊顺序和方向）采用合理的施焊顺序和方向; ;（2 2）采用反变形法减小焊接变形或焊接应力）采用反变形法减小焊接变形或焊接应力; ;（3 3）锤击或碾压焊缝使焊缝得到延伸）锤击或碾压焊缝使焊缝得到延伸; ;（4 4）小尺寸焊件，应焊前预热或焊后回火处理。）小尺寸焊件，应焊前预热或焊后回火处理。2.2.合理的工艺措施合理的工艺措施丫毗回道坐段阑贱畴藕鳞凭叼佐野绑甭盛杯嘎堑呜支所烩径捅殉投沂瘸马第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接本科教学本科教学谆力染扎撇舜引晶单砂祥凋奶喉洪纹往冗溶箭先试幂借译徽沤按底漂暴遂第4章钢结构的焊缝连接第4章钢结构的焊缝连接