【文章內(nèi)容簡介】 h fh f2 l 2h f1 l 1h f l接焊場現(xiàn)（ ）h f1h f2h f縫焊塞h f2h f1h f2 h f2 l 2Page 57 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 一、角焊縫的形式和強(qiáng)度 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 按截面形式劃分 直角角焊縫 角焊縫 斜角角焊縫 fh—— 角焊縫的 焊腳尺寸 eh—— 角焊縫的 計(jì)算厚度（有效厚度） ， fe hh ?角焊縫一般用直角角焊縫。夾角 的斜角 角焊縫， 不宜 用作受力焊縫（鋼管結(jié)構(gòu)除外） 00 60135 ?? ?? 或Page 58 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 按受力方向劃分 1. 正面角焊縫 ：焊縫軸線 垂直于 力線 1）應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，存在正應(yīng)力和剪應(yīng)力，應(yīng)力分布很不均勻 2）三種破壞情況， ab面剪斷、 ac面拉斷、 ao面開裂 3）破壞強(qiáng)度高，塑性差 Page 59 B. 正面角焊縫的破壞形式 Page 60 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 2. 側(cè)面角焊縫 ： 焊縫軸線 平行于 力線 1）主要受剪，剪應(yīng)力分布不均勻，兩端大，中間小，焊縫越長 剪應(yīng)力分布越不均勻 2）剪斷面常在 45o斜截面 上 3）強(qiáng)度低，但塑性好 正面角焊縫的強(qiáng)度是側(cè)面角焊縫強(qiáng)度的 ～ 3. 斜角角焊縫 ： 焊縫軸線 傾斜于 力線 Page 61 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 二、角焊縫的構(gòu)造要求 1. 最小焊腳尺寸 ）較厚焊件的厚度（—， mmtth f m a xm a xm i n ?注：對 埋弧自動焊 ，最小焊腳尺寸可 減小 1mm；對 T形連接的 單面角焊縫 ，應(yīng) 增加 1mm。當(dāng) 焊件厚度 ≤4mm時，最小焊腳尺寸應(yīng) 與焊件厚度相同 。 焊腳尺寸過小，會在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生 淬硬組織。 h f h f t2t 1t1t22. 最大焊腳尺寸 焊腳尺寸過大，易使母材形成“過燒”現(xiàn)象，使構(gòu)件產(chǎn)生翹曲、變形和較大的焊接應(yīng)力。 ）較薄焊件的厚度（—， mmtth f m i nm i nm ax ?Page 62 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 h f h f t2t 1t1t2對于貼邊焊 ? ?m i nm a x1m a x11m a x12166thmmthmmtthmmtfff??????并且，～時，當(dāng)時，當(dāng)m axm i n fff hhh ??要求：3. 角焊縫的最小計(jì)算長度 焊縫焊腳尺寸大而長度較小時，焊件局部加熱嚴(yán)重且起落弧的 弧坑相距太近，以及可能產(chǎn)生的缺陷，使焊縫不夠可靠。此外，焊縫集中在一很短距離，焊件的應(yīng)力集中也較大。 mmhl fw 408m i n 且不小于?Page 63 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 4. 側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長度 側(cè)面角焊縫沿長度方向受力不均勻，兩端大中間小，所以一般 均規(guī)定其最大計(jì)算長度。 fw hl 60m a x ?注：若內(nèi)力沿角焊縫 全長分布 ，則計(jì)算長度 不 受此限 m a xm i n lll ??要求：注意 ：焊腳尺寸和焊縫計(jì)算長度 取 mm的整數(shù)，小數(shù)點(diǎn)以后 都進(jìn)為 1。 Page 64 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 5. 搭接連接的構(gòu)造要求 為了避免應(yīng)力傳遞的過分彎折 而使構(gòu)件中應(yīng)力不均勻 bl?1) 僅有兩條側(cè)面角焊縫時 為了避免焊縫橫向收縮時引起板件的拱曲太大 為較薄板件的厚度時，當(dāng)時，當(dāng)tmmbmmttbmmt190121612????Page 65 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 ? ?為較薄板件的厚度搭接長度tmmt 25,5m a x?2）僅有正面角焊縫時 為了減少收縮應(yīng)力以及因偏心在鋼板與連接件中產(chǎn)生的次應(yīng)力 3）圍焊的 轉(zhuǎn)角處 必須 連續(xù)施焊。 非圍焊時，可在構(gòu)件轉(zhuǎn)角處作 長度為 的 繞角焊 fh2Page 66 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 :的關(guān)系和實(shí)際長度角焊縫的計(jì)算長度 ll wfwwhllll???側(cè)面角焊縫正面角焊縫三面圍焊：.1fw hll ??側(cè)面角焊縫兩面?zhèn)群福篺wfwhllhllL????側(cè)面角焊縫正面角焊縫形圍焊：.3不在內(nèi)）（繞角的側(cè)面角焊縫繞角焊： fw hll ?N NllN NllN NllN Nfh2ll焊縫實(shí)際長度 取為 5mm的倍數(shù)，如 192mm取為 195mm， 196mm取為 200mm。 lPage 67 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 三、直角角焊縫強(qiáng)度計(jì)算的基本公式 ? 有效截面 ： we lh ?? 作用在焊縫有效截面上的應(yīng)力： 剪應(yīng)力平行于焊縫長度方向的—剪應(yīng)力剪應(yīng)力垂直于焊縫長度方向的—剪應(yīng)力垂直于焊縫有效截面—正應(yīng)力∥?????? 角焊縫的 通用計(jì)算公式 ? ? wff33 222 ??? ?? ∥??? 3 1 ，附表角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，查— Pf wfPage 68 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 ? 角焊縫的 基本計(jì)算公式 weyf lhN??2f??? ????wexf lhN＝∥?? ?? ? 得：代入，將 ∥∥ wff33 222 ??? ???? ??????（直接動荷）（靜荷或間接動荷）系數(shù)，正面角焊縫的強(qiáng)度增大—??fff ???wffff f?????????? 22??? —— 角焊縫的基本計(jì)算公式 ??? ??? 的合應(yīng)力）和，引起：垂直于焊縫長度方向，引起：平行于焊縫長度方向分解為 ∥?????(fyfxNNNf?????045 045yNxNNfhehwl∥?? ?ff??? ??Page 69 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 ? 計(jì)算步驟 （ 4） 區(qū)分 正面角焊縫 受力和 側(cè)面角焊縫 受力，視 荷 載種類 (靜荷或動荷）代入角焊縫的基本計(jì)算公 式進(jìn)行計(jì)算。 （ 1）求出 同一平面 焊縫群的 形心 （ 2）將荷載向 形心 簡化，找出 最不利位置 （ 3）分別求出 各荷載分量 在最不利位置產(chǎn)生的 應(yīng)力 Page 70 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 四、各種受力狀態(tài)下直角角焊縫連接的計(jì)算 1. 承受軸心力作用 (1) 用蓋板的對接連接 wffwef flhN ?? ???:只有正面角焊縫???????角焊縫計(jì)算長度的總和側(cè)面連接一側(cè)正面—計(jì)算側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度正面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力三面圍焊)(:::39。39。wwfwefwewfflflhNNlhfN??wffff f?????????? 22???wfwef flhN ????:只有側(cè)面角焊縫Page 71 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 例 31 雙蓋板對接連接的角焊縫計(jì)算 條件：已知鋼板截面為－ 250 14，蓋板截面為 2— 190 10， 承受 軸心靜力荷載設(shè)計(jì)值 700kN，鋼材為 Q235，焊條為 E43型， 手工焊。 要求：設(shè)計(jì)此蓋板。 解：確定角焊縫的焊腳尺寸 mmth f m a xm i n ????mmth f m i nm ax ????? ? ? ? mmmmmmthmmt f 9~82~1102~16 m ax ?????? ，貼邊焊：mmh f 8?取2/160 mmNf wf ?查得角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值190 25 25 10 Page 72 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 1）采用側(cè)面角焊縫 mmfh Nl wfew 1070043???? ???mmmmhlmmhlfwfw40648884 8 086060m i nm a x?????????構(gòu)造要求，焊縫的計(jì)算長度滿足m a xm i n lll ??mmhll fw 2 1 2821 9 62 ??????一條焊縫的實(shí)際長度：190 25 25 10 用雙蓋板，接頭一側(cè)共有四條角焊縫， 每條焊縫所需的計(jì)算長度為： mml 2 1 5?取mm4 4 0102 1 52 ???蓋板的總長度為：Page 73 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 2）采用三面圍焊 mmfhNNl wfew 43339。?????????－計(jì)算長度為：接頭一側(cè)所需側(cè)焊縫的構(gòu)造要求，焊縫的計(jì)算長度滿足m a xm i n lll ??mmhll fw 88880 ?????一條焊縫的實(shí)際長度：正面角焊縫所能承受的內(nèi)力為： mml 90?取mm1 9 010902 ???蓋板的總長度為：190 25 25 10 ?? wffwe flhN ?39。 1 51 6 9 ???????Page 74 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 (2) 承受 斜向 軸心力 ?????：平行于焊縫長度方向：垂直于焊縫長度方向分解為 ??c o ssi nNNNNNyx????????weweyfwewexflhNlhNlhNlhN????c o ssi n驗(yàn)算角焊縫的強(qiáng)度代入公式和將 wffffff f?????????? 22?????Page 75 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 (3) 承受軸心力的 角鋼角焊縫 計(jì)算 1N2NNeb3N33Nh f軸心力求出正面角焊縫承擔(dān)的，尺寸選定正面角焊縫的焊腳wfff fbhN ????? ?33 ：? ? ?????? ??????????????ebNebNeNMNNNNN200321321平衡條件：（肢尖）＝肢背）＝聯(lián)合求解：323231312121(2121NNNNbeNNNNNbebN???????????31322121 ＝，＝取內(nèi)力分配系數(shù)，角鋼肢背和肢尖焊縫的—、 ????1） 三面圍焊 Page 76 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 2）兩面?zhèn)群?: 03 ?N（肢尖）＝肢背）＝NNNN2211 (??wffwwffwfhNlfhNl??????222111肢尖的焊縫計(jì)算長度：肢背的焊縫計(jì)算長度：得：（肢尖）＝肢背）＝由323231312121(2121NNNNbeNNNNNbebN???????????1N2NNeb21 ff hh 和肢尖的焊腳尺寸假定肢背的焊腳尺寸Page 77 第三章 鋼結(jié)構(gòu)的連接 角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算 得：（肢尖）＝由 3232 2121 NNNNbeN ???? ? 3） L形圍焊 : 02 ?N3123 2NNNNN?＝＝ ?wffwfwfhNlhbl?????11133肢背的焊縫計(jì)算長度：：正面角焊縫的計(jì)算長度1N3NNebPage 78 附 8：角鋼與節(jié)點(diǎn)板的連接 Page 79 12?tN Nl140 第三章