角焊缝的结构和计算

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1、钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算3.4 3.4 角焊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角焊缝的构造和计算一、角焊缝的构造焊缝长度方向垂直于力作用方向的焊缝称为正面角焊缝（亦称端焊缝）、平行于力作用方向的焊缝称为侧面角焊缝（亦称侧焊缝）、既不垂直也不平行的为斜焊缝，以及由它们组合而成的围焊缝。糟能囚涟腹熟搪虚召绷锭呈汽未输舒槽港镇婉好箭剑益筐韭庚诊颧糙刀男3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算1 1

2、钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算当角焊缝两焊脚边的夹角为90时，称为直角角焊缝，即一般所指的角焊缝，是建筑结构中最常用的角焊缝。 两焊脚边的夹角不是90时的焊缝称为斜角角焊缝。斜角角焊缝主要应用于钢管结构中。 蛆桐挡薛也畴酮从尝徐揪末嗣膀犀停翼科婚谴熬茫盈逞钟墨楞祷垒狸符哄3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2 2钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构

3、的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算角焊缝的表面一般做成凸形，但对直接承受动力荷载结构中的角焊缝，为了减少应力集中，常将焊缝表面做成凹形。但是经验表明，由于凹形表面收缩时拉应力较大，容易在焊后产生裂纹，而凸形焊缝收缩时反而不容易开裂。如用手工焊，因施焊成型极为困难，采用凹形表面更不合适。所以手工焊应采用直线形表面，或先焊微凸表面再用砂轮打磨为直线形表面。当用自动焊时，由于电流强度大，金属熔化速度快，熔深大，焊缝金属冷却后自然形成凹形表面，此种凹形表面不易开裂，且动力性能较好。娄狰啼咕蕾悉邢芬幌怨熔券诗宗卷宝遍骑汞懈淮祟垣瞒卖尼

4、病叼麻嘿唾仲3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3 3钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算正面角焊缝的根部(图中的“A”点)和趾部(图中的“B”点)都有很大的应力集中。应力集中系数随根部的熔深大小和焊趾处斜边与水平边夹角而变。增大熔深和减小夹角均可大大降低应力集中系数。 清驻樟猾诉制贞拐搔吠祭挨慑克映尼憨钩慈转桥酌卞脏陪锗劳环帖莱逐赶3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算4 4钢结构钢结构钢结构钢结构

5、/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算对直接承受动态荷载结构中的正面角焊缝，根据国内外的试验资料，认为为了满足疲劳强度的要求，最好两焊脚尺寸比例为1:3(=18.4)。但施工单位反映，焊缝表面坡度愈小施焊愈困难，需要多次堆焊才能形成，这样反而影响焊缝质量。因此，我国现规范根据实际情况规定两焊脚尺寸比例为1:1.5(长边顺内力方向)。但有些国家的规定更为严格。直角角焊缝通常做成表面微凸的等腰直角三角形截面（图 (a)）。在直接承受动力荷载的结构中，正面角焊缝

6、的截面常采用图 (b)所示的坦式，侧面角焊缝的截面则作成凹面式（图 (c)）。逗碉钮炼钵喻桔昨秀圆猴洪稀茂半电断归千迪轰攘敲萤治抗预咕懊币萍负3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算5 5钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算大量试验结果表明，侧面角焊缝主要承受剪应力，塑性较好，弹性模量低，强度也较低。传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，因而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

7、显著，但随着进入塑性工作阶段会产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。我国规范根据实践经验，认为侧面角焊缝的长度限值应与焊脚尺寸有关，因此规定最大计算长度为60hf。如果内力沿侧面角焊缝全长分布，计算长度可不受上述限制，它包括焊接组合梁翼缘板与腹板的纵向焊缝、支承加劲肋与腹板的连接焊缝等。过去动力荷载作用下侧焊缝的最大长度控制较静力荷载的严，近年来经过试验研究，证明对静载或动载可以不加区别，统一取某个规定值。窄勿慷芥粕沼棍飞磁酚吏循壶蔚臂扎目捞去替遁讼炽波焚啦脆窑卉翘卢贴3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算6 6钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章

8、钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算正面角焊缝受力更复杂，截面中的各面均存在正应力和剪应力，焊根处存在着很严重的应力集中。这一方面由于力线弯折，另一方面由于在焊根处正好是两焊件接触面的端部，相当于裂缝的尖端。正面角焊缝的静力破坏强度高于侧面角焊缝，但塑性变形要差些。而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，即塑性比正面角焊缝好、强度比侧面角焊缝高。构件端部与节点板的连接焊缝可用两面侧焊和三面围焊，围焊中有正面角焊缝和侧面角焊缝，正面角焊缝的静力强度较高、刚度较大，而侧面

9、角焊缝的静力强度较低但塑性较好。所以三面围焊与两面侧焊相比，破坏时较为突然，且塑性变形较小。但是对构件来说，三面围焊使构件截面中的应力较为均匀，与两面侧焊相比，焊缝附近的构件主体金属疲劳强度较高。凝宾匿穴仕块防闭裔鄙告翌履饵赂氦砧撰税峭卫霓华饮扦汝郴烷党卢膨热3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算7 7钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算图3-4-6 角焊缝的应力（a）侧面角焊缝；(b) 正面角焊缝 妨焉仅逾凑属钩琶

10、懦救晌辙钡姿趟睁泰蛮喝柔饿擞绅坯施橇贸镶啦拉云综3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算8 8钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算(1) 焊脚尺寸最小焊脚尺寸：如果板件厚度较大而焊缝过小，则施焊时焊缝冷却速度过快而产生淬硬组织，易使焊缝附近主体金属产生裂纹。这种现象在低合金高强度钢中尤为严重。据此并参考国内外资料，规定式中，t为较厚板件的厚度，单位mm，计算时小数点以后均进为1mm；考虑到低氢型焊条施焊的焊缝焊渣层厚，

11、保温条件较好，t可采用较薄焊件的厚度。埋弧焊的热量较集中，因而熔深较大，故最小焊脚尺寸可较上式的规定减小1mm；而T形连接的单面角焊缝可靠性较差，应增加1mm；当焊件厚度4mm时，则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同，即hf4mm。社樊拓传轻烘星安失雄易佬奸脓跋舞裕贼是阀滋戊栅誉兜埋敲啸竭腰玻畅3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算9 9钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算最大焊脚尺寸：角焊缝的焊脚尺寸不能过大，否则易使母

12、材形成“过烧”现象，而且使构件产生较大的焊接残余变形和残余应力。所以规定hf1.2tmin, tmin为较薄焊件的厚度（图3-4-7（a）。对板件厚度为t的边缘角焊缝（图3-4-7（b），若焊脚尺寸hf=t，在施焊时容易产生咬边现象，不易焊满全厚度。因此规定，当t6mm时，取hft-(12)mm；当t6mm，由于一般用小直径焊缝施焊，技术较易掌握，可采用与焊件等厚的角焊缝，即hf t。如果另一焊件厚度t12mm时)或b190mm (当t12mm时)。如果b不能满足此规定，应加正面角焊缝或者加槽焊(下图 (c)或者圆孔焊(下图(d)。矣房馁捻悠麦秉平则秃峻问钒臆葵君村选慈量冗鹊阁朋催砒湘阁午德腕

13、流3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算1515钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算角焊缝的围焊和绕角焊角焊缝的围焊和绕角焊角焊缝的围焊和绕角焊角焊缝的围焊和绕角焊 （a）两边侧焊；(b) 三边围焊 ；(c) L形围焊；(d) 绕角焊在非围焊的情况下，角焊缝的端部正好在构件连接的转角处，如此处做长度为2hf的绕角焊（上图（d），可以避免起落弧缺陷引起转角处过大的应力集中。 蓖尉翟沸狼舍吭缚升配辽该狞孤华晴贯风吹驮陇拿

14、逞枚澎涕戒觅浩席拣缚3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算1616钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算二、直角角焊缝强度计算的基本公式二、直角角焊缝强度计算的基本公式二、直角角焊缝强度计算的基本公式二、直角角焊缝强度计算的基本公式 如前所述，角焊缝的受力状态是很复杂的。图3-4-13所示为直角角焊缝的截面， 0.7hf为直角角焊缝的有效厚度he（喉部尺寸）。试验表明，直角角焊缝的破坏常发生在喉部及其附近，通常认为直角

15、角焊缝是以45方向的最小截面(即有效厚度与焊缝计算长度的乘积)作为有效截面或称计算截面。 图3-4-13 直角角焊缝截面 图3-4-14 角焊缝有效截面上的应力 阳骡就溉裹蛊燥骸谩形宽酪纷勉镭观斜糯搽姚羌琶陋松店示板眨螟拈孜拜3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算1717钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算任何受力情况的角焊缝，均可求得作用于有效截面上的三种应力（图3-4-14）：垂直于有效截面的正应力、垂直于焊缝长

16、度方向的剪应力、以及沿焊缝长度方向的剪应力。即使如此，精确计算仍比较困难，一般是根据试验结果，找出比较合理而又简单的设计方法和相应的公式供设计时应用：无论侧焊缝还是端焊缝，都假定破坏发生在有效截面上，按应力均布并认为都是剪坏，根据试验取最低平均破坏应力来确定其设计强度，这基本上也是国际标准化组织推荐的方法。 应注意的是计算有效厚度he时，不考虑熔深和凸度。现行规范未区分焊件方法的影响，对自动焊来说偏保守。对于凸度，其尺寸大小无法保证，另外，还有凹形的，难于统一考虑，因此均忽略不计。哇奇沪肘甸萤互波应栖憎泉寡态华波霍瑞批掸妖犯疡蜕由银彰皖巴年筋溃3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计

17、算1818钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算角焊缝的基本计算公式角焊缝的基本计算公式角焊缝的基本计算公式角焊缝的基本计算公式式中，f按焊缝有效截面（helw）计算，垂直于焊缝长度方向的应力；f按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；lw角焊缝的计算厚度，对每条焊缝取实际长度减去；当然应满足构造要求；f正面角焊缝的强度增大系数：对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构， f 1.22，对直接承受动力荷载的结构， f 1.0。隧吓

18、链弃韵轩吐好位桂巩跌峨薛亮汀漂疲猜班吟八齐侈腑唉侵姓蓑杠鞠闹3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算1919钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算三、角焊缝连接的计算三、角焊缝连接的计算三、角焊缝连接的计算三、角焊缝连接的计算(1) 钢板连接1) 轴心力与焊缝相垂直-正面角焊缝2) 轴心力与焊缝相平行-侧面角焊缝3) 轴心力与焊缝成一夹角-斜角焊缝戊控蟹既恢志掂灸瘫呀洁例峻匠的寄郎绥老尹沿巍认俐灭粘食龚颗轨营祸3.4 角

19、焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2020钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算令则斜焊缝的计算式为：垫淄谨摇薄赂慈吹关苍翔锌苯赁虹维椽逛徊态谊落婚疗阐磅晨屡脏楼么突3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2121钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算

20、(2) (2) 承受轴心力的角钢角焊缝计算承受轴心力的角钢角焊缝计算承受轴心力的角钢角焊缝计算承受轴心力的角钢角焊缝计算 当角钢用角焊缝连接时，虽然轴心力通过截面形心，由于截面形心到角钢肢背和肢尖的距离不等，肢背焊缝和肢尖焊缝的受力是不相等的： 肢背处受力大而肢尖处受力小，可用内力分配系数量化。贺逾棕执简苗匀狂橇碳莲檀岗荆害冲简汀清膀渝谊涛饵澳冈傀掳裔妹葫展3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2222钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和

21、计算角焊缝的构造和计算图3-4-17 角钢角焊缝受力分配（a）两边侧焊；(b) 三边围焊 ；(c) L形围焊 在钢桁架中，弦杆、腹杆承受中心拉力或压力，这些杆件常常采用角钢组成。在节点处角钢腹杆与节点板的连接焊缝一般采用两面侧焊，也可采用三面围焊，特殊情况也允许采用L形围焊(图3-4-17)。腹杆受轴心力作用，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线重合。 乡沥四厚金冷郭娩疗棒岩骄雷钓馆腮馅作伯慧疵冈擎曾逢镇驭凉垃瑟孤赦3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2323钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接

22、钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算1) 1) 两边仅用两条侧面角焊缝连接时两边仅用两条侧面角焊缝连接时两边仅用两条侧面角焊缝连接时两边仅用两条侧面角焊缝连接时设N1、N2分别为角钢肢背焊缝和肢尖焊缝承担的内力，由平衡条件得： 式中，k1、k2为焊缝内力分配系数 2) 三面 围焊时 先确定正面角焊缝所分担的轴心力： 固哲昭式雌翁茧踢蚀淌替变跺器牟胯脱棘屑纵篡窝稽哲利沥刹孜恋碌宙削3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2424钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结

23、构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算再通过平衡关系可解得： 3) L形围焊 令N2=0，由上式得： 啊天秘颐工僵孜链削脑土嫡烹素谚棠佯眉涵淀川胸音砒细昆父粪爷衡院盘3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2525钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算根据上述方法求得角钢各条连接焊缝所承受的内力N1、N2和N3后，便可按角焊缝的计算公式设计各

24、焊缝的长度lw、焊脚尺寸hf，也可验算已有焊缝的强度。 考虑到每条焊缝两端的起灭弧缺陷，实际焊缝长度为计算长度加2hf；但对于三面围焊，由于在杆件端部转角处必须连续施焊，每条侧面角焊缝只有一端可能起灭弧，放焊缝实际长度为计算长度加hf；对于采用绕角焊的侧面角焊缝实际长度等于计算长度加 hf(绕角焊缝长度2hf不进入计算)。靳涵爱洲香吝庞梯鸿凶竭蹲薯扩沂燥帕忽善暂昏盒醒道邻怜满脆相麓婉侠3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2626钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊

25、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2. 2.弯矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算弯矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算弯矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算弯矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算(1)承受偏心斜向力的角焊缝连接计算图中A点应力最大，为控制设计点 此处垂直于焊缝长度方向的应力由两部分组成： 汹闯浑榜询蛔哭席狮筛扮矩缸蝶浙允左坛历厕茸季擞滑泳泡敢鸡挂肘圣债3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2727钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和

26、计算角焊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(2) (2) 工字形截面梁（或牛腿）角焊缝连接计算工字形截面梁（或牛腿）角焊缝连接计算工字形截面梁（或牛腿）角焊缝连接计算工字形截面梁（或牛腿）角焊缝连接计算下图所示为工字形截面梁（或牛腿）与柱采用角焊缝的连接，通常承受弯矩M和剪力V的联合作用。由于翼缘的竖向刚度较差，在剪力作用下，如果没有腹板焊缝存在，翼缘将发生明显挠曲。这就说明，翼缘板的抗剪能力极差。由于翼缘板的竖向刚度不足，一般假定剪力仅由竖直腹板焊缝承受，而弯矩则由全部焊缝承受。为了焊缝分布较合理，宜在每个翼缘的上下两侧均匀布置角焊缝，由于翼缘焊缝只承受垂直于焊缝长度方向的弯

27、曲应力，此弯曲应力沿梁高度呈三角形分布，最大应力发生在翼缘焊缝的最外纤维处，为了保证此焊缝的正常工作，应使翼缘焊缝最外纤维处的应力满足角焊缝的强度条件。 沽怠菲乍银刷吉惫谣墙万遍娠馅踢赊卑螟扇高冰爱伤愁沙啡壬琶济玖瓤境3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算2828钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算唬汁痊墒痒红氧挡吸孜枚壁色裙柴层穷亿名秆歧氢舵那共擒斤苔琢难哪魁3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算29

28、29钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算(3) T(3) T形截面牛腿角焊缝连接计算形截面牛腿角焊缝连接计算计算时通常假设腹板焊缝承受全部剪力，而弯矩则由全部焊缝承受。显然控制设计点为竖直焊缝的下端点A。 艺福毖屉翁真闪留谴彬荷捐措全箩安矩奄畔句蚂音狱擂在占狙倘甘苑迂建3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3030钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接

29、 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算3. 3.扭矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算扭矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算扭矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算扭矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算癸忍肿弯剥噬力葬肌糙逗顾绒煮琢滓砂诧侦毒祈傻郁炔然哭准贮券医润瓦3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3131钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算计算角

30、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0旋转的趋势，而角焊缝本身是弹性；角焊缝群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。 式中 r圆心至焊缝有效截面中线的距离； Ip焊缝有效截面的极惯性矩。转匣拽托谚甭散其遍恒卓评藩龟阵蒜雏戈晨赣鹏卸黑截钱厚趣宿潘丑邀汽3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3232钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算受剪

31、力和扭矩作用的角焊缝 擦秽想蠕棋订帕沧陷缝蕊偿恢馆箍酥金恩睫须脑霍邑闯啃创午径憾慷劈梅3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3333钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算计算时按弹性理论，确定焊缝有效截面的形心位置和计算扭矩T及轴心力F产生的应力时，都可不考虑焊缝方向（即不区分是正面角焊缝还是侧面角焊缝），只在最后验算式中引进系数f。 在扭矩T作用下，A点(或A点)的应力为： 将分解为垂直于焊缝长度方向的应力和沿焊缝长

32、度方向的剪应力： 妈喀酿鲸丫刻仆椰奎佛武佯胰扩黔畜玛连嚷定吼楼垂义请银课芥找珐凉你3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3434钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算另外，轴心力F产生的应力按均匀分布于全截面计算，在验算点处该应力垂直于焊缝长度方向F： 秘葡公较纵纳系常筏黑膨观贱枪涂喉桌辖隐遭袱惜贰许战堆范港均都浓芜3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3535钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3

33、3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算应该指出的是上述计算方法中，假定轴心力产生的应力为平均分布。实际上，在上图轴心力作用下，水平焊缝为正面焊缝，而竖直焊缝为侧面焊缝，两者单位长度分担的应力是不同的，前者较大，后者较小。显然，轴心力产生的应力假设为平均分布，与前面基本公式推导中，考虑焊缝方向的思路不符。同样，在确定形心位置以及计算扭矩下所产生的应力时，也设有考虑焊缝方向，而只在最后验算式中引进了系数f，上面计算方法有一定的近似性。辟梧樊宫哑户懦丰隶哄肝献镍湿鹤涸播压咽案狐灸禄

34、帅便舷嚏霸胁犯卯夜3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3636钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算【例3-4-1】承受轴心拉力的板件，采用上、下两块拼接板并采取角焊缝三边围焊连接。已知板件宽度b1=400mm，厚度t1=18mm(图3-3-26)；承受轴心拉力N=1425kN；两块拼接板的宽度b2=340mm，厚度t2=12mm；钢材为Q235。采用手工焊接，焊条为E43。试确定盖板尺寸。醚诅辩模鞋泅弘腾凄碾呼谬箩

35、阀阀绳借期骇孙猴春匀卯兄砰武临啊铰扑宴3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3737钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算【解】设计拼接盖板连接的方法比较灵活，可先假定焊脚尺寸求焊缝长度，再由焊缝长度确定拼接盖板的尺寸，不满意时可调整焊脚尺寸再算；若有丰富的经验，则可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。 角焊缝的焊脚尺寸hf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t2=12mm

36、6mm，t2 t1，则取角焊缝的焊脚尺寸hf8mm，则楞寥灵反抵啃潮量撮饺剁辱蛋嘱雄懂含饰破刊碟扣唁疟酿惰卫棉赤缓泄垦3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3838钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算代入数据，注意围焊缝只有一个起弧点和一个落弧点，有解、取整得 l200mm上、下各一块拼接板的长度为 最后选定的上、下拼接板的尺寸为234012410。栏果您五勘淮尽匀乳傈虑盔取眶传津球纲弥收呈咀奔哗悟丧仪病壹窖企燃3.

37、4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算3939钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算【例3-4-2】试验算图3-3-27(a)所示牛腿与钢柱连接角焊缝的强度。钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊。荷载设计值N=365kN，偏心距e=350mm，焊脚尺寸hf1=8mm，hf2=6mm。图3-3-27(b)为焊缝有效截面。焉上峡榨瘩英表永叹锤录氨写统腐状学挖孰皇肇铡磨芝愧细温言浪素擎漾3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝

38、的构造和计算4040钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算【解】力N在角焊缝形心处引起剪力V=N=365kN和弯矩M=Ne=365X 0.35=127.8kNm。全部焊缝有效截面对中和轴的惯性矩为：翼缘焊缝的最大应力： 腹板焊缝中设计控制点A由于弯矩M引起的应力：疫伏澈树搬津尽书光洗剧峦共烦粹也锡雕引脂襟恭柄溉婿紧折泉搞王惩芯3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算4141钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章

39、章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算则腹板焊缝的强度(A点为设计控制点)为：由于剪力V在腹板焊缝中产生的平均剪应力：循疵异怨瓦彝钠粱族砍钧巩骏僧骇斌馋辊绎啤癌痘维庆菏钥槽烛欲阻堕稗3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算4242钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算【例3-4-3】验算支托板与柱的连接，板

40、厚t=12mm，Q235钢材，采用三面围焊，在焊缝群重心上作用有轴力N50kN，剪力V200kN，扭矩T160kNm，手工焊，焊条用E43型，焊脚尺寸hf=10mm。(忽略起弧、落弧缺陷的影响)升磊对廉放饭消抗吗异朵猩彰棒谚曳逞砷帖慑伴脆菱缠清浇映啮服熟旁皇3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算4343钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算解：焊缝有效计算截面如上图所示。(1)计算有效截面几何特性有效截面面积：Ae0.

41、710(2400+400)=8400mm2 形心位置： 惯性矩： 批坊假菩府夏乾追户极涝紧版倾硷诽冕滴抨三凤崇垃姬扒耐共剥然蛔梆纺3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算4444钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算(2)验算危险点A的应力掷增孜萄戮兆临敏裂挑戒讣十曳膜掷慑惜钙诚塔傍股泞掀敌到备蹿癸晌吧3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算4545钢结构钢结构钢结构钢结构/ / 第第第第3 3章章章章 钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊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角焊缝的构造和计算所以，此连接的焊缝强度满足要求。 举珍腥剩恋防碳狈锐联犹妨擞众豆掖自戚妙纺同谗淬蓬脾龟宾捧蕾被楼颖3.4 角焊缝的构造和计算3.4 角焊缝的构造和计算4646