【正文】 擔的軸心力 N3。 1 承受軸心力作用時角焊縫連接計算 (2)承受斜向軸心力的角焊縫連接計算 ( 3) 承受軸心力的角鋼角焊縫計算 在鋼桁架中，角鋼腹桿與節(jié)點板的連接焊縫一般采用兩面?zhèn)群福?也可采用三面圍焊，特殊情況也允許采用 L 形圍焊 ( 圖 ) 。 ① 分力法 將 N 力分解為垂直于焊縫和平行于焊縫的分力 ?s i nNNx?；?c o sNNy? ???????????wefweflhNlhN????c o ssi n ( 3 . 1 0 ) 代入式 ( 3 . 6 ) 驗算角焊縫的強度： 22c o ssi n??????????????????? wewef lhNlhN ??? ≤ wff ② 直接法 不將 N 力分解，將式 ( 3 . 1 0 ) 的? f和? f代入式 ( 3 . 6 ) 中，得 22c o ssi n??????????????????? wewef lhNlhN ???≤ wff 取2f?=1 . 2 22≈ 1 . 5 ，得 3/s i n1c o ss i n222???????? wewe lhNlhN≤ wff 令??f=3/s i n112??，則斜焊縫的計算式為： ? we lhN ≤??fwff ( 3 . 1 1 ) 式中 ??f—— 斜焊縫的強度增大系數(shù)，其值介于1 . 0 ~1 . 2 2 之間； ? —— 作用力與焊縫長度方向的夾角。當只有側(cè)面角焊縫時，按式 ( 3 . 8 ) 計算；當只有正面角焊縫時，按式 ( 3 . 7 ) 計算；當采用三面圍焊時，對矩形拼接板，可先按式 ( 3 . 7 ) 計算正面角焊縫所承擔的內(nèi)力??? wewff lhfN ?。我國規(guī)范不分手工焊和埋弧焊，均統(tǒng)一取有效厚度fehh ?，對自動焊來說，是偏于保守的。埋弧自動焊熔深較大 ( 圖 3 . 2 0 ) ，若在確定焊縫有效厚度時考慮熔深對焊縫強度的影響，可帶來較大的經(jīng)濟效益。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 3 直角角焊縫強度計算的基本公式 ? 1 由于正面角焊縫的剛度大，韌性差，應(yīng)將其強度降低使用，故對于直接承受動力荷載結(jié)構(gòu)中的角焊縫，取f?=1 .0 ，相當于按? f和? f的合應(yīng)力進行計算， 即 22ff?? ?≤ wff。只要將焊縫應(yīng)力分解為垂直于焊縫長度 方向的應(yīng)力 ? f 和平行于焊縫長度方向的應(yīng)力 ? f ，上述基本公式就可適用于任何受力狀態(tài)。 由圖知，對直角角焊縫：?? = ?? = ? f /2 沿焊縫長度方向的分力 Nx，在焊縫有效截面上引起平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力： ???lhNexf??// ? 1 將上述應(yīng)力代入式 (), 則得直角角焊縫在各種應(yīng)力綜合作用下，? f和? f共同作用 處的計算式為： 22324ff??????????? ≤3 wff 或 22fff????????????≤ wff () f?—— 正面角焊縫 的強度增大系數(shù)，f?=23=1 .22 。 N y在焊縫有效截面上引起垂直于焊縫一個直角邊的應(yīng)力 ? f ，該應(yīng)力對有效截面既不是正應(yīng)力，也不是剪應(yīng)力，而是??和??的合應(yīng)力。 ? 應(yīng)用上式進行設(shè)計時，需要計算有效截面上的應(yīng)力分量，較為繁難。 因此焊縫的計算在計算截面上進行。 ? 破壞型式： 試驗表明，直角角焊縫隙的破壞常發(fā)生在喉部，常假定： 直角角焊縫是以 45176。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 3 直角角焊縫強度計算的基本公式 （ key point) ? 直角邊邊長 hf稱為角焊縫的焊腳尺寸。 故所有圍焊的轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊 。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 2 角焊縫的構(gòu)造要求 ? 5 搭接連接的構(gòu)造要求 ? 在搭接連接中 ， 當僅采用正面角焊縫時 ( 圖 )，其搭接長度不得小于焊件較小厚度的 5倍 ， 也不得小于 25mm。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 2 角焊縫的構(gòu)造要求 ? 5 搭接連接的構(gòu)造要求 ? 為此規(guī)定： 應(yīng)使每條側(cè)焊縫的長度不小于兩側(cè)焊縫之間的距離 ， 即 b/lw≤1。 當 b/lw＞ 1時 ， 連接的承載力隨著 b/lw比值的增大而明顯下降 。 ? 5 搭接連接的構(gòu)造要求 ? 試驗結(jié)果表明 ， 圖中 連接的承載力與 b/lw有關(guān) 。 對搭接連接的側(cè)面角焊縫而言 ， 如果焊縫長度過小 ， 由于力線彎折大 ， 也會造成嚴重應(yīng)力集中 。 若內(nèi)力沿側(cè)面角焊縫全長分布 ， 比如焊接梁翼緣板與腹板的連接焊縫 ， 屋架中弦桿與節(jié)點板的連接焊縫 ， 以及梁的支承加勁肋與腹板連接焊縫等 ， 計算長度可不受上述限制 。 。 如果焊縫長度不過大 ，當焊縫兩端點處的應(yīng)力達到屈服強度后 ， 繼續(xù)加載 ， 應(yīng)力會漸趨均勻 。 t3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 2 角焊縫的構(gòu)造要求 ? 3 側(cè)面角焊縫的最大計算長度 ? 前已述及 ， 側(cè)面角焊縫在彈性階段沿長度方向受力兩端大中間小 。 ? 計算時 ， 焊腳尺寸取 mm的整數(shù) ， 小數(shù)點以后都進為 1。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 2 角焊縫的構(gòu)造要求 ? 2 最小焊腳尺寸 ? 角焊縫的焊腳尺寸也不能過小 ， 否則焊縫因輸入量過小 ， 而焊件厚度較大 ， 以致施焊時冷卻速度過快 ， 產(chǎn)生淬硬組織 ， 導致母材開裂 。＜ t時 ， 還應(yīng)滿足 hf≤ t180。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 2 角焊縫的構(gòu)造要求 1 最大焊腳尺寸 ? 對板件邊緣的角焊縫： 當板件厚度 t＞ 6mm時 ， 取hf≤t— (1~2)mm， 當 t≤6mm時 ， 取 hf≤t。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 1 角焊縫的形式和受力狀態(tài) ?傾斜 角焊縫受力狀態(tài) : ? 而斜焊縫的受力性能和強度值介于正面角焊縫和側(cè)面角焊縫之間 。 一方面由于力線彎折 ，另一方面由于在焊根處正好是兩焊件接觸面的端部 ，相當于裂縫的尖端 。 焊縫越長 ， 應(yīng)力分布不均勻性越顯著 ， 但在塑性工作階段時 ， 產(chǎn)生應(yīng)力重分布 ， 可使應(yīng)力分布的不均勻現(xiàn)象漸趨緩和 。塑性較好 ， 彈性模量低( E=7 104N/mm2)，強度也較低 。的斜角角焊縫 ， 除鋼管結(jié)構(gòu)外 ， 不宜用作受力焊縫 。 對于夾角＞ 135186。的焊縫稱為斜角角焊縫 。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算（ ） 3． 3． 1 角焊縫的形式和受力狀態(tài) 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算 3． 3． 1 角焊縫的形式和受力狀態(tài) ? 1. 形式 （ continued) ? 斜角角焊縫 ： 兩焊腳邊的夾角＞ 90186。 ? 直角角焊縫通常做成表面 微凸 的等腰直角三角形截面 [圖 (a)]。 3． 3 角焊縫的構(gòu)造與計算（ ） 3． 3． 1 角焊縫的形式和受力狀態(tài) ? 1. 形式 ： ? 角焊縫按其與作用力的關(guān)系可分為 ：焊縫長度方向與作用力垂直的 正面角焊縫 ；焊縫長度方向與作用力平行的 側(cè)面角焊縫 以及 斜焊縫 。 表 了一些常用焊縫代號 ， 可供設(shè)計時參考 。 ? 圖形符號表示焊縫的基本型式 ， 如用 表示角焊縫 ，用 V表示 V型坡口的對接焊縫 。 焊接方法和焊縫連接形式 3． 2． 4 焊縫代號 焊接方法和焊縫連接形式 3． 2． 4 焊縫代號 ? 當引出線的箭頭指向焊縫所在的一面時 ， 應(yīng)將圖形符號和焊縫尺寸等標注在水平橫線的上面； ? 當箭頭指向?qū)?yīng)焊縫所在的另一面時 ， 則應(yīng)將圖形符號和焊縫尺寸標注在水平橫線的下面 。 引出線由橫線和帶箭頭的斜線組成 。 因而對有較大拉應(yīng)力的對接焊縫以及直接承受動力荷載構(gòu)件的較重要的對接焊縫 ， 宜采用二級焊縫；對疲勞性能有較高要求處可采用一級焊縫 。 三級焊縫只要求對全部焊縫作外觀檢查且符合三級質(zhì)量標準；一級 、 二級焊縫則除外觀檢查外 ， 還要求對每條焊縫全部或 20%長度進行超聲波或射線探傷檢驗并符合相應(yīng)級別的質(zhì)量標準 。 無損檢驗?zāi)壳皬V泛采用 超聲波檢驗 ， 使用靈活 、 經(jīng)濟 ，對內(nèi)部缺陷反應(yīng)靈敏 ， 但不易識別缺陷性質(zhì)；有時還用 磁粉檢驗 、 熒光屏 等較簡單的方法作為輔助；當前最明確可靠的方法是 X射線 或 射線透照 或 拍片 ，X射線應(yīng)用較廣 。 因此 ， 焊縫質(zhì)量檢驗極為重要 。 產(chǎn)生裂紋的原因很多 ， 如鋼材的化學成分不當；焊接工藝條件 (如電流 、 電壓 、 焊速 、 施焊次序等 )選擇不合適；焊件表面油污未清除干凈等 。 常見的缺陷有 裂紋 、 焊瘤 、 燒穿 、 弧坑 、 氣孔 、 夾渣 、 咬邊 、 未熔合 、 未焊透 (圖 )等；以及焊縫尺寸不符合要求 、 焊縫成形不良等 。 一般在受壓構(gòu)件中應(yīng)滿足 l≤15t； 在受拉構(gòu)件中l(wèi)≤30t， t為較薄焊件的厚度