【正文】 333111?????wwfffwfewlfNhfhNl?N e1 e2 b N1 x x N3 lw1 32200 2NN k N? ? ? ? N、 M、 V共同作用下 (1)偏心軸力作用下角焊縫強(qiáng)度計算 N θ e Nx Ny 2wl2wlM A σNx σ M τ Ny 2,6xAefwe wNlhMhl? ?? ? ?ewyAf hlN??,?wfAffAf f?????????? 2,2, ???he he t 注：彎矩作用方向，驗算點的位置 (2) V、 M共同作用下焊縫強(qiáng)度計算 h1 σ fA σ fB τ f wffwfA fhIM ?? ???21對于 A點： 式中： Iw— 全部焊縫有效截面對中和軸的慣性矩； h1— 兩翼緣焊縫最外側(cè)間的距離。 b wl2hf 255 1且t?t1 t2 三、直角角焊縫的強(qiáng)度計算公式 試驗表明，直角角焊縫的破壞常發(fā)生在 喉部 ，故通常將 45o截面作為計算截面 ，作用在該截面上的應(yīng)力如下圖所示： h f d e σ┻ τ ┻ τ ∥ h焊縫厚度、 h1— 熔深 h2— 凸度、 d— 焊趾、 e— 焊根 實際上計算截面的各應(yīng)力分量的計算比較繁難， 為了簡化計算，規(guī)范假定： 焊縫在有效截面處破壞 ，且各應(yīng)力分量滿足以下 折算應(yīng)力 公式 : )13()(3 222 ???? wufττσ┻ ┻ ∥ 由于我國規(guī)范給定的角焊 縫強(qiáng)度設(shè)計值，是 根據(jù)抗剪條 件 確定的故上式又可表達(dá)為： 式中： wuf焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度 )23(3)(3 222 ????? wfwu ffττσ┻ ┻ ∥ σ┻ τ ┻ τ ∥ 直角角焊縫的強(qiáng)度計算公式： )43( ?? ?wexf lhN?)33( ?? ?weyf lhN?N Ny Nx 2f??? ??┻ ┻ ?? ?f ∥ σf σ┻ τ ┻ τ∥ = τf 45O 45O hf wfffff3232222??????????????????????????????將 3— 3— 4式，代入 3— 2式得： ：得 1 . 2 2整理上式，并令 ?? 23f?)53(22??????????? wffff f???式 3— 5即為，規(guī)范給定的角焊縫強(qiáng)度計算通用公式 β f— 正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)； 靜載時取 ，動載時取 。故為了使焊縫具有一定的承載力，規(guī)范規(guī)定： mmhl fw 408 且不得小于?5. 搭接連接的構(gòu)造要求 當(dāng)板件端部僅采用兩條側(cè)面角焊縫連接時： A、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，規(guī)范規(guī)定： bl w ?B、為了避免焊縫橫向收 縮時引起板件的拱曲 太大，規(guī)范規(guī)定： ）（或）（mmtmmmmttb121 9 01216111???t1 t2 b wlD. 在搭接連接中，搭接長度不得小于焊件較小厚度 的 5倍，且不得小于 25mm。如果焊縫長度不是太大，焊縫兩端達(dá)到屈服強(qiáng)度后，繼續(xù)加載，應(yīng)力會漸趨均勻；當(dāng)焊縫長度達(dá)到一定的長度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端，故： fw hl 60?注 ： 當(dāng)實際長度大于以上值時，計算時不與考慮； 當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長分布時，不受上式限制。 當(dāng) t2≤ 4mm時 , hf,min=t2 側(cè)面角焊縫在彈性工作階段 沿長度方向受力不均 ，兩端大而中間小 。 t t1 hf 對于板件邊緣的角焊縫 ,尚應(yīng)滿足以下要求： 當(dāng) t≤6mm 時， hf,max≤t ； 當(dāng) t6mm時， hf,max≤t (1~2)mm； hf t1 t 最小焊腳尺寸 hf,min 為了避免在焊縫金屬中由于 冷卻速度快而產(chǎn)生淬硬組織，導(dǎo)致母材開裂 ， hf,min應(yīng)滿足以下要求 : )( 2m i n, 計算數(shù)值只進(jìn)不舍！th f ? 式中 : t2較厚焊件厚度 另 :對于埋弧自動焊 hf,min可減去 1mm。（ βf） （ 2）正面角焊縫 B. 正面角焊縫的破壞形式 （ 3）斜角焊縫 斜焊縫的受力性能介于側(cè)面角焊縫和正側(cè)面角焊縫之間。因外力通過焊縫時發(fā)生 彎折 ，故剪應(yīng)力沿焊縫長度分布不均勻，兩端大中間小， lw/hf越大剪應(yīng)力分布越不均勻 。 角焊縫的構(gòu)造與計算 直角角焊縫、斜角角焊縫 （ 1） 直角角焊縫 hf h f 凹面式 按 h e =0 .7 h f斜角角焊縫按 h e =0 .7 h f(a )hfαh fhfh fαa） 銳角角焊縫；b） 鈍角角焊縫(b)按 h e = h f coshfh fαhfh fαα2按 h e = h f cosα2（ 2） 斜角角焊縫 對于 α 135o或α 60o斜角角焊縫 ,除 鋼管結(jié)構(gòu) 外 ,不宜用作受力焊縫。 （４）角焊縫質(zhì)量等級一般為三級，直接承受動力荷載且需要驗算疲勞和起重量Ｑ＞５０ｔ的中級工作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級。 (2) 在不需要進(jìn)行疲勞計算的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的受拉對接焊縫應(yīng)不低于二級；受壓時宜為二級。 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(biāo)準(zhǔn)； 一、二級焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數(shù)量的超聲波檢驗并符合相應(yīng)級別的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。還可以采用 X射線或 γ 射線透照或拍片。 二、焊接連接形式和焊縫形式 搭接 角部連接 T形連接 對接 （ 1）對接焊縫 正對接焊縫 （ 2）角焊縫 T型對接焊縫 斜對接焊縫 3. 焊縫位置 三、焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢查 外觀檢查： 檢查外觀缺陷和幾何尺寸； 內(nèi)部無損檢驗： 檢驗內(nèi)部缺陷。 送絲器 機(jī)器 優(yōu)、缺點： 優(yōu)點：焊接速度快，焊接質(zhì)量好。 B、優(yōu)、缺點： 優(yōu)點：自動化程度高，焊接速度快，勞動強(qiáng)度低，焊接質(zhì)量好。 缺點：質(zhì)量波動大，要求焊工等級高，勞動強(qiáng)度大，效率低。 焊接方法和焊接連接形式 焊機(jī) 導(dǎo)線 熔池 焊條 焊鉗 保護(hù)氣體 焊件 電弧 Q390、 Q420鋼選擇 E55型焊條 (E55005518) Q345鋼選擇 E50型焊條 (E50005048) B、焊條的表示方法： E— 焊條 (Electrode) 第 2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度 （ N/mm2) 第 4適用焊接位置、電流及藥皮的類型。 原理：利用電弧產(chǎn)生熱量 熔化焊條和母材形 成焊縫。 摩擦型剪切變形小，彈性性能好，施工較簡單，可拆卸，耐疲勞， 特別適用于承受動力荷裁的結(jié)構(gòu) 承壓型承載力高于摩擦型，連接緊湊，但剪切變形大，故 不得用于承受動力荷裁的結(jié)構(gòu)中 。 高強(qiáng)度螺栓連接 ： 兩種方法工藝相同，但計算不同。 普通螺栓連接： 分為 A、 B、 C三級。 鋼結(jié)構(gòu)的連接方法 對接焊縫連接 優(yōu)點：不削弱截面，方便施工，連接剛度大； 缺點：材質(zhì) 易脆 ，存在殘余應(yīng)力，對裂紋敏感， 低溫冷脆。第三章 大綱要求 ； ， 掌握焊接連接的計算方法及構(gòu)造要求； 焊接應(yīng)力和焊接變形產(chǎn)生的原因及其對結(jié)構(gòu)工作的影響； ， 掌握螺栓連接的計算和構(gòu)造要求。 一、 焊縫連接 167。 角焊縫連接 三、螺栓連接 優(yōu)點：連接剛度大，傳力可靠； 分為： 普通螺栓連接 高強(qiáng)度螺栓連接 二、鉚釘連接 N 缺點：對施工技術(shù)要求很高，勞動強(qiáng)度大，施工條件差， 施工速度慢。 A級與 B級為精制螺接， c級為組制螺栓。 摩擦型連接： 依靠摩擦阻力傳力，并以剪力不超過接觸面摩接力作為設(shè)計準(zhǔn)則。 承壓型連接： 允許接觸面滑移，以連接達(dá)到破壞的極限承載力作為設(shè)計準(zhǔn)則 . 一、鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法 A、焊條的選擇： 焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)。 167。 不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條。 優(yōu)點：方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接； Q235鋼選擇 E43型焊條（ E4300E4328) C、優(yōu)、缺點 （自動或半自動） 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 焊絲轉(zhuǎn)盤 送絲器 焊劑漏斗 焊劑 熔渣 焊件 埋弧自動焊 A、焊絲的選擇應(yīng)與焊件等強(qiáng)度。 缺點：設(shè)備投資大，施工位置受限等。 缺點：施工條件受限制等。 內(nèi)部檢驗主要采用 超聲 波 ，有時還用磁粉檢驗 熒光檢驗等輔助檢驗方 法。 《 鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范 》 規(guī)定： 焊縫按其檢驗方法和質(zhì)量要求分為一級、二級 和三級。 《 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》 （ GB500172022）中，對焊縫質(zhì)量等級的選用有如下規(guī)定： (1) 需要進(jìn)行 疲勞計算 的構(gòu)件中，垂直于作用力方向的橫向?qū)雍缚p受拉時應(yīng)為一級，受壓時應(yīng)為二級。 （３）重級工作制和起重量 Ｑ＞５０ｔ的中級工作制吊車梁的腹板與 上翼緣板 之間以及吊車桁架 上弦桿與節(jié)點板之間的Ｔ形接頭焊透的對接與角接組合焊縫，不應(yīng)低于二級。 、螺栓及孔眼圖例 hf h f 普通式 h f 平坡式 角焊縫的