《钢结构第三章3讲.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构第三章3讲.ppt（26页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、内容角焊缝的受力和构造要求角焊缝计算的基本公式角焊缝的几种连接计算,角焊缝的构造和计算,角焊缝的形式角焊缝为沿两直交或斜交焊件的交线焊接的焊缝，角焊缝施焊时板边一般不需要加工坡口，施焊较方便。按夹角分，直角角焊缝和斜角角焊缝按焊缝与外力作用方向，可分为侧面角焊缝、正面角焊缝、斜向角焊缝和围焊缝。,角焊缝的构造要求he和hf的取法(直角和斜角）最小和最大焊角尺寸最小计算长度最大侧焊缝的计算长度端焊缝的搭接长度,he和hf的取法(直角和斜角）,直角角焊缝的截面形式斜角角焊缝 当90时，he=0.7hfcos(/2);当90时，he=0.7hf,构造要点,1.最小焊脚尺寸 hf min 手工焊：自动
2、焊：T形连接单面焊缝：当焊件厚度 式中 tmax 为较厚焊件的厚度（mm)2.最大焊脚尺寸 hf max tmin为较薄焊件的厚度。板件厚度为t1的板件边缘焊缝还应满足：(1)(2),3焊缝最小计算长度 lw 8hf 且 40mm,4最大侧焊缝计算长度 侧面角焊缝沿长度方向受力不均匀，两端大而中间小，故规定有效长度,考虑起弧与灭弧的影响，每条焊缝的实际计算长度等于实际长度减去10mm或2hf。一般情况：静载lw 60hf，直接承受动载lw 40hf。5在端焊缝的搭接连接中，搭接长度,(1)仅两条侧面角焊缝：b lw；b 200mm(tmin12mm)；b 16tmin(tmin12mm)(2)
3、仅正面角焊缝：搭接长度 l 5tmin 且不小于25mm。,6.在次要构件或次要焊缝中，由于焊缝受力不大，可采用间断焊缝。焊段长度 焊段净距,为什么焊脚尺寸不能过小？焊脚尺寸过小，在施焊过程中高温的焊缝热量很快被焊件吸收，焊缝冷却过快，焊缝金属易产生硬组织，焊缝易变脆。为什么焊脚尺寸也不能过大？焊脚尺寸过大，可能造成焊件过烧或被烧穿；焊脚尺寸过大，冷却时的收缩变形加大，增大焊接应力，焊件易产生翘曲变形。,焊缝的受力情况分析端焊缝的受力情况,端焊缝的受力情况,主要承受纵向剪应力，沿焊缝长度方向分布不均匀，两端剪应力大，中间较小。破坏前由于塑性发展，逐渐趋向均匀。剪切破坏通常发生在焊缝截面三角形的
4、最小厚度的平面上。he=hfcos450.7hf,侧面角焊缝的受力及破坏情况,通过角焊缝A点，如右图任一辐射面都可能是破坏面，侧面角焊缝的破坏以45喉部截面居多，而端焊缝的破坏多数不在该截面。在角焊缝中，端焊缝的破坏强度是侧焊缝的1.351.55倍，据此，偏于安全地假定端焊缝的破坏也发生在该截面，即AE截面，不考虑余高，将AE截面看做有效截面，he=0.7hf,焊角尺寸：hf,1）焊缝的破坏面,直角焊缝的基本计算公式,试验表明，直角角焊缝的破坏常沿有效厚度方向发生。,直角角焊缝截面,有效厚度：he（0.7hf）,焊缝厚度：有效厚度+熔深+凸度,有效截面：有效厚度计算长度,计算时假定有效截面上应
5、力均匀分布。,2）有效截面上的应力状态,f 对于有效截面既不是正应力也不是剪应力，但可分解为 和。,国际标准化组织（ISO）推荐下式确定角焊缝的极限强度,显然，直角角焊缝有效截面上有三个应力：正应力，与焊缝长度方向（面外垂直）剪应力，与焊缝长度方向（面内平行）剪应力，与焊缝长度方向（面内垂直）,式中：fuw-焊缝金属的抗拉强度,ffw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致，欧洲钢结构协会（ECCS），将上式的1.8改为3，即：,ffw由角焊缝抗剪条件确定，所以公式右边相当于角焊缝抗拉强度设
6、计值。,基于三点假设（以上公式）：各种强度设计值的取值为各种破坏情形下的最低平均破坏应力；破坏发生于最小厚度（最小截面，有效截面或计算界面）；焊缝应力均匀分布,将 代入上式，有,f 正面角焊缝的强度设计值增大系数。静载时 f 1.22，对直接承受动力荷载的结构，f 1.0。,正面角焊缝，当 f0，力N与焊缝长度方向垂直。,侧面角焊缝 f0，力N与焊缝长度方向平行。,以上各式中：he=0.7hf；lw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2hf。,钢结构设计规范GB 50017-2003,角焊缝的计算,1.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
7、通过连接焊缝群的中心，焊缝的应力可认为是均匀分布的。,(1）用盖板的对接连接,A、仅采用侧面角焊缝连接,lw连接一侧的侧面角焊缝计算长度的总和,角焊缝计算长度=l实-2hf,B、采用三面围焊连接,先计算正面角焊缝承担的内力,Slw连接一侧的正面角焊缝计算长度的总和,再计算侧面角焊缝的强度,Slw连接一侧的侧面角焊缝计算长度的总和,(2）承受斜向轴心力的角焊缝,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Nsin,外力N和焊缝长度方向斜交，焊缝受到的力N被分解为：,于是有焊缝计算公式：,令：,则斜焊缝的计算公式为：,将 f（斜焊缝强度增大系数）作成表格,课后作业,1 如图为两块钢板用拼接板连接，采用三面围焊缝，拼接板长度L300mm。构件材料为Q235钢，焊条为E43型，N/mm2。焊脚尺寸6mm，承受静力荷载作用，求此连接的最大承载力？,2验算图示承受静力荷载的连接中脚焊缝的强度。，其他条件如图所示。无引弧板。,3试计算如图所示钢板与柱翼缘的连接角焊缝的强度。已知N=420kN(设计值)，与焊缝之间的夹角为60度，钢材为Q235，手工焊、焊条E43型，。,
