【正文】 度大，破壞時變形小，強度比側(cè)縫高，但塑性變形能力比側(cè)縫小，常呈脆性破壞。已知鋼板截面 250x14 ,蓋板截面為 2200x10,受軸心力N=700kN（靜荷載），鋼材 Q235，手工焊，焊條 E43型。 ????????? ?接頭一側(cè)所需側(cè)縫的計算長度為： mmfh NNl wfew 437284107004339。已知板寬 400mm，厚 18mm ,受軸心力 N=1425kN（靜荷載），鋼材 Q235，手工焊，焊條 E43型。 例題 2 N N N N a) N N N N b) （ 1） 矩形蓋板 分 析 取左半焊件和其上焊縫為分離體，依焊縫性質(zhì)，三條焊縫分兩類：側(cè)焊縫和端焊縫，且具有對軸力作用線的對稱性。 N } N 240 340 N1/2 N1/2 N2 a b c d 起?。?d， cd=240 落?。?a, ab=240 bc=340 靜荷載：端焊縫有 fhfh ① 查 《 規(guī)范 》 確定 ffw，從書附錄一附表 13中，焊條 E4角焊縫、 Q235鋼，查出焊縫強度設(shè)計值， 得 ffw=160 ② 推演驗算公式 側(cè)焊縫： N1≤ffw∑helw1 （公式 32a） 端焊縫： N2≤∑helw2 （公式 33a） N N2合成 N， N= N1 + N2 N ≤ffwhe（ ∑lw1 + ∑lw2 ） N ≤ffwhe（ lwab + lwcd + ） N ≤ffw 8 (232+232 + 340) 2 驗 算 ③ 數(shù)值計算 得， ④ 判斷該計算值是否小于等于 ffw。 N2—— 斜焊縫上，與焊縫軸線夾角為 ?的力。 結(jié)果， 150＜ ffw = 160 31 4 2 5 1 01500 . 7 8 ( 4 4 7 1 . 2 2 2 1 0 0 1 . 0 3 4 3 0 5 )? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ⑤ 結(jié)論：滿足強度要求。已知板寬400mm，厚 16mm ,采用兩塊矩形蓋板連接，蓋板寬 340mm，厚 10mm。 （ 2）三面圍焊 N N1 N2 b N3 N e2 e1 b/2 b/2 端部正面角焊縫能傳遞的內(nèi)力為： 例 1 設(shè)計下圖所示雙不等邊角鋼和節(jié)點板間的連 接角焊縫。 特點： 角鋼肢背和肢尖焊縫長度（ lw lw2）分別為總焊縫長度 lw的 k k2倍。 分 析 目標(biāo)：設(shè)計焊縫（包括焊腳尺寸、焊縫長度） 操作 ： 焊腳尺寸根據(jù)經(jīng)驗擬定； 焊縫總長度應(yīng)滿足強度要求。 lw2 =70+6=76mm 加 6mm是考慮起弧或落弧。 N=600 kN 2 160 100 12 練習(xí) 1（雙角鋼與節(jié)點板間的連接） 彎矩、剪力 和 軸心力共同作用 下的 T形連接角焊縫計算 b) Mf?Nf?llf ?? ?1 a) 形心 M N V o 1 有效截面 A A B B MfNff ??? ??焊縫受 M、 V、 N作用 a) 形心 M N V o 1 有效截面 b) X X l w 剪力 V與焊縫軸線平行，構(gòu)成側(cè)焊縫受軸力作用的狀態(tài)，在有效截面上產(chǎn)生均勻分布剪應(yīng)力 ?f。偏心力 N=400kN（間接動力荷載引起），e=25cm。 計 算 ① 確定焊縫強度設(shè)計值 ffw 查 《 規(guī)范 》 得 ffw =160N/mm2 ② 作用在焊縫上的力素計算 V=N=400 103N M=Ne=400 25 104=10000 104 Nmm ③ 擬定焊腳尺寸 hf 考慮到牛腿腹板厚為 10mm，受 間接動力荷載 。偏心力 P=150kN （靜荷載）。） 操作 ： 焊腳尺寸根據(jù)經(jīng)驗擬定； 驗算焊縫強度。 計 算 ① 確定焊縫強度設(shè)計值 ffw 查 《 規(guī)范 》 得 ffw =160N/mm2 ② 作用在焊縫上的力素計算 N=3P/5=3 150/5=90kN V=4P/5=4 150/5=120kN M=Ne=90 2=180kNcm ③ 擬定焊腳尺寸 hf 考慮到連接板件厚度為 10mm，受靜力荷載。 167。 二、對結(jié)構(gòu)的影響 降低結(jié)構(gòu)剛度 壓應(yīng)力存在降低結(jié)構(gòu)剛度、降低屈曲應(yīng)力。 三、減少焊接殘余變形和應(yīng)力的方法 （一）設(shè)計方面 焊縫尺寸應(yīng)適當(dāng)、不要隨意加大焊腳尺寸：焊縫應(yīng)盡可能對稱布置．且不宜過分集中 (圖 a)和三向相交。 — 斜焊縫計算長度 。 除按式 （ 32,33） 對 ?max、 ?max進行檢算外 ， 還要用最大折算應(yīng)力進行檢算 。 （ 2）角鋼用三面圍焊與節(jié)點板連接的焊縫計算 N N1 N2 b N3 N e2 e1 b/2 b/2 端部正面角焊縫能傳遞的內(nèi)力為： 。 系數(shù) ，設(shè)計強度提高 10%。 “規(guī)范”規(guī)定 時，不檢算焊縫強度。 wtwftlN ??? wcf或 (31) 復(fù)習(xí) （ 2）斜焊縫 驗算截面矩形，有 ? 、 ?。 發(fā)生焊接殘余變形 引起附加內(nèi)力，降低屈曲強度。 a) b) c) d) e) 應(yīng)力分布 焊接殘余應(yīng)力是一組自平衡應(yīng)力。 ④ 確定危險點，計算危險點應(yīng)力 焊縫下端點最危險，該點各項應(yīng)力為： 100 100 屬于 角焊縫受彎矩、剪力、 軸心力共同作用的情形。 100 100 ④ 計算焊縫截面抗剪面積 Af慣性矩 Ix N V M a) Af = 8 360 2=4032mm2 Ix= 8 200()2 2 + 8()()2 4 + 8 3603 2/12 = 19897 104mm4 ⑤ 確定危險點，計算危險點應(yīng)力 由應(yīng)力分布圖知，腹板上端焊縫和翼緣下 側(cè)焊縫交點最危險，該點至中性軸距離為 y=180mm。） 操作 ： 焊腳尺寸根據(jù)經(jīng)驗擬定； 驗算焊縫強度； 是一個只有彎矩和剪力作用的問題。 6wfeMf lhMWM????（ 330） b) Mf?Nf?llf ?? ?1 a) 形心 M N V o 1 有效截面 A A B B c) X X l w 有效截面 6 2 ?? wf lhW在 1點處，有垂直于焊縫長度方向 的最大應(yīng)力 ?f，且 MfNff ??? ??wfffNfMf f?????????? ?22????形心 M N V o 1 Mf?Nf?llf ?? ?1 例 36 設(shè)計牛腿與鋼柱間的連接角焊縫（周遍圍焊），并驗算角焊縫強度。已知角焊縫采用三面圍焊，承受靜力荷載 N=600kN。且 同一節(jié)點上，所有焊縫的有效厚度宜相同。且 同一節(jié)點上，所有焊縫的有效厚度宜相同。鋼材 Q235，手 工焊，焊條 E43型。取 hf=8mm。已知鋼板截面 250x16 ,蓋板截面為 2200x12,受軸心力 N=800kN（靜荷載），鋼材 Q235，手工焊，焊條 E43型。 N } N N3 N1 N1 N2 N2 55 280 120 120 100 假定起落弧分別在側(cè)焊縫的兩部分上，焊縫長度各為：55tmm。 2)(101 4 2 5 3 ????????2)3 4 3 22 3 2( ??????N （ 2）菱形蓋板 分 析 取左半焊件和其上焊縫為分離體，因?qū)ΨQ，軸心力N被分解到焊縫各部分的 N N N3。 N1—— 側(cè)焊縫上，平行于焊縫軸線的力。采用三面圍焊 情形一 兩塊矩形蓋板寬 340mm，厚 12mm。一般先確定蓋板的尺寸 N N b) N N 兩條端縫： lw1=100mm 四條側(cè)縫： lw2=（ 708） mm 四條斜縫： lw3=（ 502+502） ＝ 71mm NflhN wfwef 2 1 8 6 2 41 6 01 0 ????????? ?NflhN wfwe 2 2 2 2 0 81 6 ????????NflhN wffwe ????????? ??連接一側(cè)共能承擔(dān)的內(nèi)力： N1+N2+N3=700KN 所需蓋板總長 ： L＝（ 50+70） x2+10=250mm 比三面圍焊的矩形蓋板長度有所增加，但改善了連接的工作性能。（為了避免焊縫收縮時引起板件的拱曲過大，還宜使 b=16t(當(dāng) t12mm)或 190mm（當(dāng) t=12mm) mmbmml w 202200 ???采用三面圍焊 N N N N 例題 33 正面角焊縫所能承擔(dān)的內(nèi)力