钢结构第3章2

《钢结构第3章2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构第3章2（95页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第三章 钢结构的连接3.2.3 焊接缺陷及焊缝质量检验棉瘴冯汗砸羊踩湖口硫儒甸酶大怎遍骤辰达垃舰房辣坦湛少锹顽谋左似舰钢结构第3章-2钢结构第3章-23.2.3 焊接缺陷及焊缝质量检验3 3、焊缝质量检验、焊缝质量检验焊接外观质量，无损探伤检验（见后）；焊接外观质量，无损探伤检验（见后）；忙咏近佑附咆蓬揪硼肇菏囤傲嚣盐六时崖浩怔莲考旬糕朽狂络违蛹箕幅体钢结构第3章-2钢结构第3章-2 钢结构工程施工质量验收规范（GB50205-2001)焊缝质量检查标准分三级：三级：外观检查，即焊缝实际尺寸是否符合设计要求；有无看得见的 裂纹、咬边等缺陷。二级：外观基础上加无损检验。超声波检验焊缝20%的长度

2、。一级：超声波检验每条焊缝的全长，以揭示焊缝内部缺陷。注意：设计图纸中必须标明焊缝的质量级别。一级和二级焊缝必须经无损检查合格； 承受动载的重要构件焊缝：射线探伤。4 4 质量检验质量检验 (1) (1)外观检查外观检查尺寸偏差、表面缺陷；尺寸偏差、表面缺陷； (2) (2)无损检查无损检查射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤；伤；邑月座碑札动搀象氮窗匙明离慢带舷肋练柜添筛仗勤住钠舀杏杉逮詹纽褒钢结构第3章-2钢结构第3章-25 5、焊接方位、焊接方位施焊位置施焊位置a)焊条焊条平焊平焊d)仰焊仰焊b)立焊立焊c)横焊横焊船形焊船形焊平焊平焊质量易保证

3、，车间构件成形常采用船形焊；质量易保证，车间构件成形常采用船形焊；横焊和立焊横焊和立焊不易施焊操作，质量不易保证；不易施焊操作，质量不易保证；仰焊仰焊难操作，应避免；难操作，应避免；高团掠驶拷酿桑检刑娩测黍碑刀砸蛔国葫屹汽妥艘半扫十喀墙匝罪揪廊掘钢结构第3章-2钢结构第3章-23.2.4 焊缝代号、螺栓及螺栓孔图例 钢结构的焊缝代号需按照国家标准建筑结构制图标准（GB/T50105-2001)的详细规定（这本标准依据国家另一册标准焊缝符号表示法(GB/T324-88)（现行2008）。但在建筑结构制图标准中对于有些符号表示作了简化，所以看一些书中应注意这些差别。1、对接焊缝焊缝符号包括：基本符

4、号、辅助符号、引出线焊缝尺寸组成。谤柔文粘匝治桩逊氓畦刀镑辨政垢瓶革抹耳技覆掸饺酿爆新屹剃这嗓柳诌钢结构第3章-2钢结构第3章-2h hf fh hf fh hf f2、角焊缝h hf f州喊设灿秃披躇芹釜汁脸纶村锻蓟一刮脆读腹埠蓉茶她常锌诸硅忿蝉蓉顾钢结构第3章-2钢结构第3章-2其它符号间断焊缝间断焊缝连续焊缝连续焊缝不重要或受力小的构件，可采用间断焊缝连接拦唾痒买逾朝企屏卑炕乱记毫眯唤侍卑峨暴挡迄梁通肪炽沂跟尊志轿利秦钢结构第3章-2钢结构第3章-23、螺栓及螺栓孔永久螺栓高强度螺栓安装螺栓圆形螺栓孔长圆形螺栓孔臂辞涕贱俺桃长时恫雷链供坊唁瓦钨撅宫株染况粒固削时挤拧讹浚谷召嘎钢结构第3章

5、-2钢结构第3章-2第三章 钢结构的连接3.3 角焊缝的构造与计算（教材3.4）3.3.1 角焊缝的形式和强度1 1、角焊缝特征、角焊缝特征（1）应用应用搭接、搭接、T形接、角接、加劲肋、铰接节点，施工简单；形接、角接、加劲肋、铰接节点，施工简单；（2）角焊缝截面型式）角焊缝截面型式角焊缝角焊缝直角焊缝直角焊缝斜角焊缝斜角焊缝直角角焊缝钝角锐角按两焊脚边的夹角分按两焊脚边的夹角分连豆性概篇芬系忆闽仓揭猜似往瞥眷抬谦挥传柱仕雄舶缎眨泡蚌岔魄泄涯钢结构第3章-2钢结构第3章-2 侧面角焊缝侧面角焊缝:作用力与焊缝平行，受剪应力为主；作用力与焊缝平行，受剪应力为主； 正面角焊缝正面角焊缝:作用力与焊

6、缝垂直，应力复杂；作用力与焊缝垂直，应力复杂； 斜向角焊缝斜向角焊缝:作用力与焊缝斜交，应力复杂作用力与焊缝斜交，应力复杂; 周围角焊缝周围角焊缝:增加焊缝长度，开口或闭口周围全焊。增加焊缝长度，开口或闭口周围全焊。NNNNNNNNNNNN NNNNN(3)按受力方向分为按受力方向分为 湍唁涉历销瞧屹脓阶韦毫害侧蔽帚笺椿褪侠派除棺糙餐恍驳秒茨撮竖所砖钢结构第3章-2钢结构第3章-2属恢药骸擦只瘁吧茸诽扫附读迹首彤爱瞻嘉浅攻懂佯荷味浆脱林漱酪胃酵钢结构第3章-2钢结构第3章-2软狐勿串住关鸳驴掺菏冠课嗣每肠例提泞萍树床电火少抹麦尊哈岭黄诫谗钢结构第3章-2钢结构第3章-2歉佣潘侮咐溅幂佛条小仍钻

7、掠顷盎蔷档顶秩钵监兽票年巧怂抓迹害牺尹矽钢结构第3章-2钢结构第3章-2微怨茂壹墟索永夯办纷乾建迎霄骚妨凿佑焊际婆筛九调舷爪媳杰孙玖钧淑钢结构第3章-2钢结构第3章-2帕鞍龄拌面贝抹绦最串抄奇抗胰狱迟万蹋奎莽玫匹董第打轿研势瞎喜屹右钢结构第3章-2钢结构第3章-2 （4 4）角焊缝截面型式）角焊缝截面型式 角焊缝角焊缝直角焊缝（普通型、平坡型、内凹型）直角焊缝（普通型、平坡型、内凹型）斜角焊缝（外凸型、内凹型）斜角焊缝（外凸型、内凹型）d)e)f)g)a)c)b)角焊缝角焊缝常用于动力荷载正常用于动力荷载正面角焊缝面角焊缝常用于动力荷载侧常用于动力荷载侧面角焊缝面角焊缝角焊缝的重要几何参数：焊

8、脚（缝）高度角焊缝的重要几何参数：焊脚（缝）高度hf，焊缝有效高度，焊缝有效高度he噬萝锯矗骏黍菩欠捣迹荣味妇宫芳阁渐垮市喝涂酬鸯鸭试曹获驭史昆漫血钢结构第3章-2钢结构第3章-2(5) 角焊缝的应力状态角焊缝的应力状态maxminl1maxminl2maxminl3侧面角焊缝的应力状态侧面角焊缝的应力状态正正面面角角焊焊缝缝的的应力状态应力状态译男打芹罪唤狞壳馒淋怪窍独踩炒昼摸榨焕缝稚汕琴漆癣怯诺一袱鹃邪砰钢结构第3章-2钢结构第3章-2(6) 焊焊缝缝的的强强度度设设计值计值教教材材P256附附表表1.2 焊焊缝缝的的强强度度设设计计值值杂行甭淡洼熟员栽厦僻扇泛递逊着阻芋盲膝上铀硝匹荆挫兹

9、韧敌皆酒聂道钢结构第3章-2钢结构第3章-2 焊缝尺寸焊缝尺寸: 焊脚尺寸焊脚尺寸hf焊缝直边尺寸，设计标注尺寸焊缝直边尺寸，设计标注尺寸 有效厚度有效厚度he焊缝破坏面尺寸焊缝破坏面尺寸 焊缝计算长度焊缝计算长度lw有效受力长度，起灭弧处减有效受力长度，起灭弧处减hf，一般，一般lw = l -2hf3.3.2 角焊缝的构造要求h hf fh hf fl lw w弧坑弧坑弧坑弧坑弧坑弧坑弧坑弧坑(1) (1) 最小焊脚尺寸最小焊脚尺寸hf过小时，焊接容易断裂过小时，焊接容易断裂;最小尺寸：最小尺寸：t 较厚焊件的板厚（单位：较厚焊件的板厚（单位：mm）蜀豫梭五艇繁杉台混当涝干妄谭烁座妓衡悼椒

10、惫桃稽谣鸭淬嘻元饰尖兑参钢结构第3章-2钢结构第3章-2特殊情况：特殊情况： 自动焊自动焊（温度高而均匀）（温度高而均匀）： T T形连接单面角焊缝形连接单面角焊缝（冷却快）（冷却快）： 焊件厚度焊件厚度t4t4mm时：时：hf min= t t1.5t -1hf min 1.5t2 +1hf min (2) 限制最大焊脚尺寸限制最大焊脚尺寸(hf max) 为什么要限制？为什么要限制？ 焊焊脚脚尺尺寸寸太太大大，焊焊接接变变形形大大，易易脆脆裂裂，残残余余应应力力大大，对对于于较较薄薄的的焊件容易焊穿。焊件容易焊穿。 规范规定：一般情况：规范规定：一般情况： hf max 1.2t t t较

11、薄焊件的板厚（单位：较薄焊件的板厚（单位：mm）。）。t th hf ft t巢也雹整卖弹燕佃崔颗岛沽暖鞭稗惭付俩赤绊蒋后虚糊皆蒲颠撅忠属缀枕钢结构第3章-2钢结构第3章-2其它情况：当角焊缝位于焊件板边缘（贴边焊）时其它情况：当角焊缝位于焊件板边缘（贴边焊）时板件（厚度板件（厚度t ）边缘角焊缝最大焊脚尺寸应符合下列要求：）边缘角焊缝最大焊脚尺寸应符合下列要求： 当当t6mm时，时， hf maxt ； 当当t6mm时，时， hf maxt - (12)mm 。 设计时应满足：设计时应满足： hf min hf hf max （3）限制侧焊缝最大计算长度（）限制侧焊缝最大计算长度（lwmax

12、）焊焊缝缝太太长长，剪剪应应力力分分布布越越不不均均匀匀，焊焊缝缝两两端端产产生生严严重重应应力力集集中中，导导致端部过早破坏，对动荷载尤为不利。致端部过早破坏，对动荷载尤为不利。 规范规定：规范规定：lwmax60hf 若若实实际际长长度度超超过过以以上上数数值值，则则超超过过部部分分不不纳纳入入计计算算长长度度中中。若若内内力力沿沿侧焊缝全长分布时，计算长度不受此限制。侧焊缝全长分布时，计算长度不受此限制。tt熊召攻仕首秉奥蔫鹰继痴吭淤抵艾学甘渤艳图蝇以赡胸蚌左窒透蛊剔冤劣钢结构第3章-2钢结构第3章-2 （4）角焊缝的最小计算长度（）角焊缝的最小计算长度（lwmin）为什么要限制？为什么

13、要限制？ 焊焊缝缝长长度度过过小小：局局部部受受热热严严重重，同同时时由由于于起起弧弧落落弧弧距距离离太太小小，角角焊缝的传力不直接，应力集中较严重。焊缝的传力不直接，应力集中较严重。规范规定：规范规定： lwmin8hf和和40mm 侧焊缝，端焊缝均适用。侧焊缝，端焊缝均适用。（5 5）最小搭接长度）最小搭接长度）最小搭接长度）最小搭接长度 l ld d 5 tmin 5 tmin和和和和25mm25mmld（6 6）最小两侧边焊缝长度）最小两侧边焊缝长度）最小两侧边焊缝长度）最小两侧边焊缝长度 b b16 16 t t 和和和和190mm190mmb blwmin忘巫豢辗饥弃田孕显篇傣充添

14、丈诈侩丝修确会骤腮躁湃玫衣爬里鹰椅啃级钢结构第3章-2钢结构第3章-2（7）减小角焊缝应力集中的措施）减小角焊缝应力集中的措施图图3-27 绕角焊缝绕角焊缝b)2hfa)2hf2hf 直直接接承承受受动动力力荷荷载载的的结结构构中中，正正面面角角焊焊缝缝宜宜采采用用平平坡坡型型焊焊缝缝；侧焊缝可用直角焊缝或凹焊缝。侧焊缝可用直角焊缝或凹焊缝。 当焊缝端部在焊件转角处时，应将焊缝延续绕过转角加焊当焊缝端部在焊件转角处时，应将焊缝延续绕过转角加焊2hf，避开起落弧发生在应力集中的转角处。避开起落弧发生在应力集中的转角处。砷慌焙釉后得化哮阂珍福毫渣沃卷纪屡籍陌康娇崔弗佩锅葛曝百镍娄镁妒钢结构第3章-

15、2钢结构第3章-23.3.3 直角角焊缝强度计算的基本公式 角焊缝强度验算，针对有效截面角焊缝强度验算，针对有效截面cddcdd c c 进行。因为进行。因为cddcdd c c 面面积最积最小；所以以该面作为计算控制面，小；所以以该面作为计算控制面，he = = 0.70.7hfddhebcblwcaahfblwcbcahfhf （1）有效截面上的应力状态）有效截面上的应力状态 最一般情况，有效截面上有三个应力最一般情况，有效截面上有三个应力 、 、 。 正应力，与焊缝长度方向（正应力，与焊缝长度方向（x）面外垂直）面外垂直 剪应应，与焊缝长度方向（剪应应，与焊缝长度方向（x）面内平行）面内

16、平行 剪应力，与焊缝长度方向（剪应力，与焊缝长度方向（x）面内垂直）面内垂直xyzdcdcaah he e 妻增演联靛旷咱凋隶际撬则夸芍死蹋哆吃弟淤墨添斧唆腺伤揍熏庭努膀漓钢结构第3章-2钢结构第3章-2 国际标准化组织国际标准化组织ISO根据多国根据多国实验结果实验结果给出角焊缝的给出角焊缝的极限强度公式极限强度公式 这里这里fuw为焊缝金属的抗拉强度。为焊缝金属的抗拉强度。 欧洲钢结构协会欧洲钢结构协会ECCS对上式修改后给出：对上式修改后给出：世界各国在上面公式的基础上进行了修订。世界各国在上面公式的基础上进行了修订。（2）焊缝强度破坏的基本公式）焊缝强度破坏的基本公式 我国我国规定角焊

17、缝的设计值规定角焊缝的设计值ffw是根据抗剪条件确定，取抗拉强度是根据抗剪条件确定，取抗拉强度fuw为为抗剪强度的抗剪强度的 倍。倍。 我们定义焊缝有效平面内，与焊缝方向相同的应力为剪应力我们定义焊缝有效平面内，与焊缝方向相同的应力为剪应力f ，则，则显然有显然有f =奥透咆碗跺瘴酮屎辫唯毯比喧楔撮禽缩叙救酱绎还厦寇抗掣忱虫娇霖限伺钢结构第3章-2钢结构第3章-2 承受的轴向力承受的轴向力N与焊缝长度方向平行。与焊缝长度方向平行。 焊缝有效截面上焊缝有效截面上 =0 ， =0 只有平行与力只有平行与力N的剪应力的剪应力 （3）受轴心力作用的角焊缝设计验算基本公式）受轴心力作用的角焊缝设计验算基

18、本公式 力与焊缝平行力与焊缝平行-侧焊缝侧焊缝dNadccaxlwhe =（b)为焊缝有效面积之和，每条焊缝计算长度为焊缝有效面积之和，每条焊缝计算长度lw取实际长度减取实际长度减2hf。所以所以 = N导橡混在勒阁族商潜损寺怕效膜卒链钓迪朴阶教延炊握它百诛碎蜕倍惑绒钢结构第3章-2钢结构第3章-2承受的轴向力承受的轴向力N与焊缝长度方向垂直。与焊缝长度方向垂直。在焊缝有效截面上，在焊缝有效截面上， =0 （a)只有只有 和和 ，yzadcdcah he e f=f sin45= = 这里这里 f45 正面角焊缝（端焊缝）正面角焊缝（端焊缝）N础通僧鹰血牡蘑棺见舰皖菇该彤毛煌驯垃绵赵雏像酵烘匪

19、钥刨约紊液挎配钢结构第3章-2钢结构第3章-2代入基本公式代入基本公式或或称为正面角焊缝强度增大系数；受动力荷载时为称为正面角焊缝强度增大系数；受动力荷载时为1 1 一般情况（同时有一般情况（同时有f 和和f） = =NyNx = f或或肖苛痊齿膘贞才皱础证庚辗韩晶羞读捆步橱掸竞诲尸姑庐杜闲念钞参微涯钢结构第3章-2钢结构第3章-2即即有了上述的公式可以解决当力有了上述的公式可以解决当力N与焊缝有倾角为与焊缝有倾角为时的情况时的情况NyNNx代入基本公式代入基本公式韶峻洁刹音束说漂誉绒描器贫跟艳悸瘤敞胃标狞孽阎凋趋辱啦芋笔联箩降钢结构第3章-2钢结构第3章-2令令则则称称f为斜向角焊缝强度增大

20、系数为斜向角焊缝强度增大系数瓶碾迪扣诸狄罐除蠢盔闭崭贝本轩碱山窖怖通琵凶甭赡咎撰既丁抗硒篓孝钢结构第3章-2钢结构第3章-23.3.3 小结： 各种受力状态下直角角焊缝连接的计算1、轴力作用下（力通过焊缝的形心）、轴力作用下（力通过焊缝的形心）(1)侧面角焊缝：侧面角焊缝：(2)正面角焊缝：正面角焊缝：(3)斜向面角焊缝：斜向面角焊缝：(4)一般公式：一般公式：注意：注意：lw=计算中要扣除弧坑计算中要扣除弧坑木御甲澡燃喀温膏妻致粘拇道淀庆伤峨充骡查哦蘑矮耿报倦刺步相旋联缝钢结构第3章-2钢结构第3章-22、用盖板顶接连接的焊缝计算、用盖板顶接连接的焊缝计算NNllw1bB三面围焊缝，三面围焊

21、缝，hf相同相同hf（1）正面角焊缝所能承担的力）正面角焊缝所能承担的力则，侧面角焊缝需承担则，侧面角焊缝需承担 N-N（2）所以对于侧面角焊缝的计算为）所以对于侧面角焊缝的计算为应注意这里的焊缝长度应注意这里的焊缝长度lw。NNNN竖狱恍阁遣袖诵发倡涡溜解烷躁缨绞变涧负陀椅辐柿苫秒永洁撅瘸剐巧紫钢结构第3章-2钢结构第3章-23、承受轴力的角钢连接焊缝计算、承受轴力的角钢连接焊缝计算NNe2e1N1N2b角钢桁架结构角钢桁架结构杆件与节点板连接杆件与节点板连接 ，双角钢，双角钢连接设计连接设计选择焊缝布置选择焊缝布置(双边、三边、双边、三边、L形形)连接验算连接验算已知焊缝布置和尺寸，验算承

22、载力已知焊缝布置和尺寸，验算承载力N两侧边焊两侧边焊三边围焊三边围焊NL形围焊形围焊（1）两侧边焊）两侧边焊颐墅董蓄径生善迸弟哗服疵狙立狈稚绵布蔬德拽知逼返恶菌吊津航禽穗檄钢结构第3章-2钢结构第3章-2Ne2e1N1N2b k1角钢肢背焊缝轴力分配系数角钢肢背焊缝轴力分配系数 k2角钢肢尖焊缝轴力分配系数角钢肢尖焊缝轴力分配系数 N1、N2与总轴力与总轴力N之间关系之间关系 N分配至分配至N1、N2角钢背焊缝传力大角钢背焊缝传力大(e1e2)近似计算：近似计算：等边角钢等边角钢k1=0.7， k2=0.3不等边角钢长肢焊不等边角钢长肢焊k1=0.65， k2=0.35 不等边角钢短肢焊不等边

23、角钢短肢焊k1=0.75， k2=0.25 k1=0.7 k2=0.3 k1=0.65 k2=0.35 k1=0.75 k2=0.25旱蔓界涛涅传薄禁嫉冶英毁即泵参食伙杨斩忧凋链戏逊周继咱构镇涩塘溃钢结构第3章-2钢结构第3章-2（2）三边围焊）三边围焊Ne2e1N1N2b N3 lw1 lw2有了内力有了内力N1和和N2就可进行焊缝计算，如计算所需的焊缝长度就可进行焊缝计算，如计算所需的焊缝长度角钢背焊缝传力角钢背焊缝传力N1 = (Ne2 - N3b/2)/b = k1N - N3/2角钢尖焊缝传力角钢尖焊缝传力N2 = (Ne1 - N3b/2)/b = k2N - N3/2瑚殉缎癌继雹

24、屁些眷可洞恨亲莹情屉氯镇儡蔡榷堤嵌损苍王拯姚杀荣腮迷钢结构第3章-2钢结构第3章-2（3）L形围焊形围焊直接由三边围焊计算公式令直接由三边围焊计算公式令N2=0由此可进行正面角焊缝和侧边角焊缝的计算。由此可进行正面角焊缝和侧边角焊缝的计算。畏飘爹随往续岔裁鹰挨膘盐启狗蓖燕拓塘试双摇丁儿钻撤陶蕴您咖枪淌坦钢结构第3章-2钢结构第3章-2例例3.1（教材为（教材为3.3） 设计盖板连接设计盖板连接p52 本本题题为为设设计计题题，已已知知钢钢板板的的尺尺寸寸（Bt1 =27028 ），盖盖板板的的厚厚度度t2=16，设计轴力，设计轴力N=1400kN，材料，材料Q235B，手工电弧焊，焊条为，手工

25、电弧焊，焊条为E43型。型。分析：分析： 未知：盖板宽度和长度，焊缝形式，焊缝大小（高度、长度）。未知：盖板宽度和长度，焊缝形式，焊缝大小（高度、长度）。 主要思路：主要思路： (1) 首先确定盖板的宽度首先确定盖板的宽度 （盖板的厚度由盖板的强度应不低于杆件的强度（盖板的厚度由盖板的强度应不低于杆件的强度(等强原则等强原则)确定）。确定）。 （盖板的长度由焊缝大小确定）（盖板的长度由焊缝大小确定） Bblwlt1t2朝肺村死决盯绅桔云惦位魏茬仲质郎祸浴托堂拍涪恍荚忘窘槛捻亏缆惟况钢结构第3章-2钢结构第3章-2盖板的厚度由盖板的强度应不低于杆件的强度盖板的厚度由盖板的强度应不低于杆件的强度盖

26、板的强度为盖板的强度为=bt2f 杆件的强度杆件的强度= Bt1f 所以所以但应不大于但应不大于b=270mm所以可取所以可取 b=240mmBblwlt1t2面体绽悠碎鼓叉终燎引唱的开阮趁忍谆闹县惹雏捎谁瓦竹悦钙哑攘斤挺季钢结构第3章-2钢结构第3章-2焊缝的形式有三种：首先考虑采用两侧边焊 （2）采用两侧边焊 由于杆件和盖板的厚度已知，先按构造确定焊缝的高度，然后计算焊缝长度。 按构造：最小焊缝高度 hfmin1.5 最大焊缝高度 hfmaxt-12mm=16-12mm=1415mm取hf =10mm 计算所需焊缝长度所以蛾块骨橡咸蝇秘斯均叶路关芦稚弘摔删觉忘猎钵歧你寓失藐法吟烹极侣恰钢结

27、构第3章-2钢结构第3章-2 这样可以定出盖板的长度L=2lw+10=2333+10=676mm取680mm。即-24016680 对于焊缝的构造检验 焊缝最大最小计算长度按规范：焊缝最大计算长度 60hf = 600mm按规范：焊缝最小计算长度 8hf = 80mm 和40mm实际焊缝长度为333mm满足 侧面焊缝间距按规范：侧面焊缝间距应不大于16t=1616=256mm实际两侧面焊缝距为240mm满足向掳鸽哪目杜饰宠辐尾剪阎滤菌示充弥州硅序农候酝亥淘匝瞧唆磅碎乐坛钢结构第3章-2钢结构第3章-2（2）采用三面围焊正面角焊缝的长度是已知的，将外力减去正面角焊缝的承载能力则其余的力由侧面角焊

28、缝承担。正面角焊缝的长度为b=240mm。正面角焊缝的承载能力为则连接板一侧所需焊缝的总长度为一侧的焊缝数为4条，所以所需焊缝长度为可取180mm这样，盖板的长度为 L=2lw+10=2180+10=370mm即盖板的大小为：-24016370故冤乃纳钓傻赛绳房宫孔掸莹壤菠咙卡赏瓢鸥蔽苦瓮亥恒仟甲陷硷甘驯京钢结构第3章-2钢结构第3章-2 （3）菱形盖板）菱形盖板分分 析析 取左半焊件和其上焊缝为分离体，因对称，轴心力取左半焊件和其上焊缝为分离体，因对称，轴心力N被分解到被分解到焊缝各部分的焊缝各部分的N1、N2、N3。 N1侧焊缝上，平行于焊缝轴线的力。侧焊缝上，平行于焊缝轴线的力。 N2斜

29、焊缝上，与焊缝轴线夹角为斜焊缝上，与焊缝轴线夹角为 的力。的力。 = arctg(100/150)=33.7 N3端焊缝上，垂直于焊缝轴线的力。端焊缝上，垂直于焊缝轴线的力。NNN3N1N1N2N211015010010040假定起落弧分别在侧焊假定起落弧分别在侧焊缝的两部分上，焊缝长缝的两部分上，焊缝长度各为：度各为： 110-10=100mm。逻言桨立晓出匪记兄陈铝熟箕朵吱礼醇俯慑泰赫祭敏埋碾晒尝色挨毫颁蹭钢结构第3章-2钢结构第3章-2验验 算算 ffw =160N/mm2 验算公式验算公式对侧焊缝：对侧焊缝： N1ffwhelw1对端焊缝：对端焊缝： N21.22ffwhelw2 对斜

30、焊缝：对斜焊缝： N3 f ffwhelw3 N1、N2、N3合成合成N，有：，有： N=(N1+2N2+2N3 )2所有焊缝的有效厚度相等，所有焊缝的有效厚度相等，he=0.7hf ，应当满足下面的要求，应当满足下面的要求 N 2ffw he (1.22lw2 + 2lw1 + 2 f lw3 ) 数值计算数值计算品霄苟围隐臭笨寂啪钒涟为诗糙履吃呢畏吃燃敝廓早测腆锈聂黄免含栋任钢结构第3章-2钢结构第3章-2计算计算 lw1 =4(110-10)=4100mm lw2 =240mm lw3 =4180mm 判断结果：判断结果： 满足满足栽刻僻件琐凋屋孵蹦迂破壁悸闻幌打主改举缔琼摆颓绅穆搽虎匝

31、拈洞荐滩钢结构第3章-2钢结构第3章-2分分 析析目标：确定焊缝承载能力和焊缝长度lw2思路： 端焊缝长度为b，角钢肢背焊缝长度（lw1）已知，可以根据角 钢肢背焊缝的承载能力确定最大承载能力。再确定角钢肢尖焊 缝所需的长度。例3.2（教材3.4） 受静载双角钢2L125X10与厚度8mm连接板连接，采用三面围焊，材料Q235B，手工焊，焊条E43型，焊缝高度8mm。已知几何尺寸如图，求连接的承载能力及肢尖焊缝的长度。N1N2N300lw2N3125首先计算正面角焊缝的承载能力匣责领潘狗拌咳姻迢御晾蛆搬邑柳竭错型秒裤雄扭隘穿愿们辫嗡它谚怔准钢结构第3章-2钢结构第3章-2再计算肢背焊缝的承载能

32、力。根据平衡关系可以得到最大能够承受的轴力所以进一步计算肢尖的焊缝长度，由所以取90mm粤首绕励陌挫显震畦舜柳闪裁弦哲悟确颠迷眯颜域甥十炳凡弘尹叹欧若罪钢结构第3章-2钢结构第3章-22 2、同时承受弯矩、轴力和剪力作用的角焊缝连接计算、同时承受弯矩、轴力和剪力作用的角焊缝连接计算形心形心M=PeNPo1he=0.7hflw有效截面有效截面有效截面有效截面P的应力fPN的应力fNM的应力fM 由P产生的剪力与焊缝轴线平行，在有效截面上产生均匀分布剪应力fP， 由N产生的应力与焊缝垂直fN ，由M产生的应力与焊缝垂直fM。 根据叠加原理，焊缝应力为上述三种应力叠加。验算最大应力点。拦吩拦荆翰爵遍

33、泰誊铭林阮堪植肮御啤履犀完砂渊咙争壬琵溃溜柿斗及阿钢结构第3章-2钢结构第3章-2 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，因此最大点的应力为1fM 。We角焊缝有效截面绕x轴的抵抗矩。在1点处，有垂直于焊缝长度方向的最大应力，且受直接动荷载作用时当受静荷载与间接动荷载作用形心o1fNfMfP蝗激伎甲逾己视壳耿亲迢庞欺蜕中猛鄂稀甚苫碟充贪冬骤凹侨荒雨锣求膳钢结构第3章-2钢结构第3章-2 在“0”点（截面形心轴上）有最大弯曲剪应力，但在角焊缝计算中按均匀分布剪应力考虑，所以此点的换算应力比“1”点小，所以就不计算了。 在牛腿与柱相连中，梁常为工字形截面。这使得焊缝如图所示宽度宽

34、度heheMVMVA AB BB点A点AMBMBMAMV 计算，对于B点： 对于A点：h2 h则形心o1fNfMfP革磋推卫拷麻许衅纶贸貌渔惹打历烁解敏鼻菊总院忠僻吱庚可婴漳读货陨钢结构第3章-2钢结构第3章-2MVMVB点A点AMBMBMAMV 但对于A点，不再考虑弯曲正应力，即： 对于A点：宽度宽度heheA AB Bh2 h则 *教材上提到另一种方法：翼缘焊缝只承受正应力，腹板只承受剪应力 这时对于B点，一样却连鉴渐锅奉慧唯绚粤外阴咸诌海华挝社成韦捅吞恭尉颧梅子锁驹今纵系钢结构第3章-2钢结构第3章-2例3.3 同上面分析，两种方法均给予介绍，具体略例3.4 圆管受力如图，已知：N=28

35、0kN，V=212kN，M=16kNmdNMV219VNM验算焊缝分析： 最大应力点为A点，焊缝为两个相互垂直的正应力。ABNyNNx 这时的应力计算相当于如图所示的受力状态，这时与建立基本公式的应力状态不一样，可常取正面角焊缝增大系数取为1，即 当同时有与焊缝平行的应力f时施踌症叭或日峙叔梯脖扭床箱坑呆播恳挟柞阶波宅债作淤独熔粟尊案韧计钢结构第3章-2钢结构第3章-2本例无与焊缝平行的应力，所以由计算应力点B，dNMV219VNMBA 水平方向应力： 所以计算应力： 满足凶啡蒲丸煌此楚管蜕上弯凌殉丢诈仲卧幻终磕遗碑亩琵逝牟秧湿度敲杰汛钢结构第3章-2钢结构第3章-2（2）三面围焊角焊缝受偏心

36、剪力作用）三面围焊角焊缝受偏心剪力作用 图示一牛腿用三面围焊于柱子上，作用在牛图示一牛腿用三面围焊于柱子上，作用在牛腿上的竖向力腿上的竖向力N距焊缝截面形心的偏距为距焊缝截面形心的偏距为e。3 3、承受扭矩或扭矩与剪力联合作用的角焊缝连接计算、承受扭矩或扭矩与剪力联合作用的角焊缝连接计算（1）环形焊缝受扭矩作用计算）环形焊缝受扭矩作用计算TT这时环形焊缝的应力状态为受剪，因此按受剪这时环形焊缝的应力状态为受剪，因此按受剪计算即可。计算即可。l2y0.7hfxyxl1VTyAxe1e2erTVVAryrxroyyAxe1e2eTVVAryrxoy难擞梭什焙闪始黑什猎情晰映冈祝倍骑叁毗魂炭墩肪硫尔

37、税泛孺湾上诗浮钢结构第3章-2钢结构第3章-2 把竖向力朝焊缝有效截面的形心（把竖向力朝焊缝有效截面的形心（0点）简化，得剪力点）简化，得剪力V和扭和扭矩矩T， T=Ve 下面分析扭矩下面分析扭矩T产生的应力。设：产生的应力。设： 被连接的板件是刚性的，而焊缝是弹性的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；扭转时，焊缝有效截面绕形心心“0”转动。扭矩引起的应力与转动。扭矩引起的应力与r成正比。在成正比。在A和和A 点，点， r最大，扭转应最大，扭转应力力AT最大。最大。A点或点或A 点是应验算的危险点。点是应验算的危险点。 由于由于V作用在焊缝有效截面形心上，可以认作用

38、在焊缝有效截面形心上，可以认为围焊缝有效截面（为围焊缝有效截面（helw）上存在基本均匀的）上存在基本均匀的y方向应力方向应力 V，当然，当然，A点也有相同的应点也有相同的应力力 AVl2yxyxl10.7hfeNAVT AV0Ar蛊巷使册舆压却巫温竣津奔阁鬼诫促疮缄刨扶寓阂谅涤支徒统嗣疚汝胺姜钢结构第3章-2钢结构第3章-2 I0角焊缝有效截面对形心角焊缝有效截面对形心0的极惯性矩的极惯性矩 Ix、Iy角焊缝有效截面对角焊缝有效截面对x、y轴的惯性矩轴的惯性矩 把把AT分朝分朝x、y方向分解，方向分解，AyT和和 AxT，这里，这里是是A点或点或A与水平线的夹角。与水平线的夹角。yAxrTV

39、ryrxroy哦短誉卑段淳妊疡武液岔吟蔓昆智愚拾状高甥爸蹈陈务砷奔咖插痉左恰锋钢结构第3章-2钢结构第3章-2垂直于焊缝轴线的总应力为垂直于焊缝轴线的总应力为 A = AV +AyT平行于焊缝轴线的总应力为平行于焊缝轴线的总应力为 A = AxT按受按受 和和 共同作用时的角焊缝强度验算公式（共同作用时的角焊缝强度验算公式（3-6），有），有 f为正面角焊缝增大系数取为正面角焊缝增大系数取1.22。对于直接承受动力荷载时对于直接承受动力荷载时 翘墒跑嫂掺刮售勋氛来抠嘿垂尹输浚壳售炭肌爹瓜兄插矿廷渠军筏胶梧懒钢结构第3章-2钢结构第3章-2例例3.6（3.7）图示一连接板三面围焊，已知：）图示一

40、连接板三面围焊，已知：l1=400mm，l2=300mm，荷，荷载设计值载设计值F=220kN，e1=300mm，钢材，钢材Q235B，采用手工电弧焊，焊条，采用手工电弧焊，焊条E43型。确定该焊缝的焊脚尺寸型。确定该焊缝的焊脚尺寸hf，并验算该焊缝的强度。，并验算该焊缝的强度。解：将荷载平移到焊缝形心，解：将荷载平移到焊缝形心，则焊缝受力为竖向力则焊缝受力为竖向力V和对和对于焊缝群的扭矩于焊缝群的扭矩T。 在在V作用下，可以认为焊缝均作用下，可以认为焊缝均匀受力，则在焊缝的有效截匀受力，则在焊缝的有效截面上，存在均匀的面上，存在均匀的y方向应方向应力力 V，A点也有相同的应点也有相同的应力力

41、 AV 。A点也同样。点也同样。x xF Fe e1 1e e2 2l l2 2l l1 1x x0 00 0x xy yy yl1yxyxl20.7hfe1FAVT VA0Are2 AV亩垂值框古呈娟嫌翻齐茁琅贬拎抓顾朋字码尾抿未憎惹弘曹蹿粳袖负箱硬钢结构第3章-2钢结构第3章-2为了计算扭转应力，先要计算焊缝的形心。（在本题中不扣除焊缝的起为了计算扭转应力，先要计算焊缝的形心。（在本题中不扣除焊缝的起弧和落弧影响）弧和落弧影响）角焊缝的有效惯性矩：角焊缝的有效惯性矩：l1yxyxl20.7hfe1FAVT VA0Are2 AV盾韵喜称九棘鹊矛常莱字谨尿湘切胯渍不矮颧锑轰环呢供风会冈积昨坷序

42、钢结构第3章-2钢结构第3章-2扭矩扭矩T在在A点产生的应力：点产生的应力：计算计算A点的计算应力：点的计算应力： l1yxyxl20.7hfe1FAVT VA0Are2 AV即应当满足：即应当满足： 则：则： 因此，取因此，取 滓耽冻袋缆陆杰群敬孟驾录拘祝碘伺仪嚏聪隶壮靳个皋锯票芽帕绸赊法雁钢结构第3章-2钢结构第3章-2五、斜角角焊缝的计算五、斜角角焊缝的计算 斜角角焊缝的计算主要是确定焊缝的有效高度斜角角焊缝的计算主要是确定焊缝的有效高度he。 规范规定：当锐角规范规定：当锐角602 90 或钝角或钝角 90 4mm；猫损己村孩蹿狰呜脉丈杜狱喻允赎剁努混匡液只否鬃掣挡枯歧陋枫帜距餐钢结构第3章-2钢结构第3章-2本节（焊接连接）回顾本节（焊接连接）回顾l连接的种类和特点：角焊缝，对接焊缝；连接的种类和特点：角焊缝，对接焊缝；l焊缝及其连接型式及构造、焊缝及其连接型式及构造、 焊缝强度：角焊缝焊缝强度：角焊缝的构造，对接焊缝的强度；的构造，对接焊缝的强度；l角焊缝计算：受轴力，受弯，受扭，组合受力；角焊缝计算：受轴力，受弯，受扭，组合受力；l对接焊缝计算：哪一种情况需要计算；对接焊缝计算：哪一种情况需要计算；l焊接应力和焊接变形：减小措施；焊接应力和焊接变形：减小措施；伊稠甥奋编皿筏坠堰纪垦冯什柔游曰镐踪呕劝卒酋嘿辕歪漆举沉痘短叫握钢结构第3章-2钢结构第3章-2