【正文】 720 = 11 XX 3221114 4 10 20 32 00 0 10 .0 97 / 12 5 /2898016000 10wvxwVS N m m f N m mIt???? ? ? ? ??2 2 2 2 23 1 7 8 . 8 8 1 3 1 0 . 0 9 7 1 7 9 . 7 /N m m? ? ?? ? ? ? ? ? 18 5 20 /wtf N m m? ? ? ?21 mm/1000 N????例 32 設(shè)計牛腿與鋼柱間連接 的對接焊縫。驗算焊縫強度。采用引弧板施焊。cm (2) 強度驗算 ① 確定焊縫強度設(shè)計值 查 《 規(guī)范 》 ， ftw=175, fvw=120 ② 最大應(yīng)力驗算 2234m a x /1 8 5/ 6 3 8101 0 0 0 0 mmNfmmN wt ???????計算 :（ 1）計算截面幾何量與外力 2360010360 mmA ???223/1 2 5/1 1 13 6 0 0104 0 0 mmNfmmN wV ?????? ③ 折算應(yīng)力驗算 1點彎曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力 21 /55403661 mmN????1點折算應(yīng)力 2222 /2 0 31 8 ????????滿足驗算要求。鋼材 Q235，焊條 E43型，手工焊，焊縫質(zhì)量三級。偏心力 N=350kN（間接動力荷載引起）， e=300mm。 N V M ?練習(xí) 2 某 8m跨度簡支梁的截面和荷載如圖示。已知鋼材為 Q235，采用 E43型焊條，手工焊，三級質(zhì)量標準，施焊時采用引弧板。 3 角焊縫連接 一、角焊縫的形式和構(gòu)造 角焊縫的形式 (按兩焊腳邊的夾角分 ) （ 1）直角焊縫 （ a）普通焊縫 （ b）平坡焊縫 （ c）深熔焊縫 一般采用（ a）。 a) c) b) 直角焊縫： ?=900 a) 普通焊縫 b) 平焊縫 c) 凹焊縫 普通焊縫： 兩焊腳尺寸都等于 hf ， 常用 。 平焊縫： 是在一側(cè)焊腳處將焊縫寬度加寬至 。 凹焊縫： 兩邊的焊縫寬度被加寬成凹面 ， 應(yīng)力集中小 ， 用于受 動荷的結(jié)構(gòu)中可提高疲勞強度 ， 但手工焊費工 。 B A C E D hf h f 圖中， hf— 較小焊腳尺寸， he— 焊縫有效厚度。 （ 2）斜角角焊縫 主要用于鋼管連接中 我們主要討論直角焊縫 （ a）斜銳角焊縫 d) e) （ b）斜鈍角焊縫 f) （ c）斜凹面角焊縫 直角角焊縫的種類 N a) N b) θ N c) 側(cè)焊縫 （ a圖）：外力與焊縫軸線平行， 端焊縫 （ b圖）：外力與焊縫軸線垂直， 斜焊縫 （ c圖）：外力與焊縫軸線斜交。 對于板件邊緣的角焊縫： 當 t≤6mm 時， hf,max≤ t； 當 t 6mm時， hf,max ≤ t (1~2)mm； 對圓孔或槽孔內(nèi)的角焊縫，焊腳尺寸尚不宜大于 圓孔直徑或槽孔短徑的 1/3 2 角焊縫 的 構(gòu)造 ③ 最小焊腳尺寸 hf,min （ 1） 角焊縫截面尺寸 )( 2m i n, 計算數(shù)值只進不舍！th f ?式中 : t2較厚焊件厚度。 對于 T型連接單面角焊縫 hf,min應(yīng)加上 1mm。 ⑤ 角焊縫的最小計算長度 mmhl fw 408 且不得小于?當焊件的焊接長度不受限制時，在滿足最大焊縫長度的要求下，小而長的焊縫比大而短的焊縫好！ 2 角焊縫 的 構(gòu)造 ⑥ 搭接連接的構(gòu)造要求 角焊縫截面尺寸 板件與節(jié)點板的連接僅用兩側(cè)縫焊接時： A、為避免應(yīng)力傳遞過分彎折導(dǎo)致應(yīng)力不均： bl w ?B、為避免焊縫橫向收縮引起的板件拱曲太大： ）（或）（mmtmmmmttb121 9 01216111???不滿足此條件時，應(yīng)加塞焊或采用三面圍焊！ b wlt1 t2 2 角焊縫 的 構(gòu)造 ⑥ 搭接連接的構(gòu)造要求 C、角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時，應(yīng)作 2hf的繞角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。 b 2hf t1 t2 25,5 1t? X 190 二、角焊縫連接的基本受力分析 應(yīng)力分析 焊縫是一塊體，應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜，計算時把直角三角形以外的部分去掉，按有效厚度 he確定最危險截面（順著焊縫方向的平面），通常稱為有效截面，對有效截面進行驗算。 （ 1）側(cè)焊縫 這些剪應(yīng)力實際分布不均?？紤]到出現(xiàn)塑性后應(yīng)力重分布，規(guī)范規(guī)定在焊縫長度范圍內(nèi)按均勻分布計算。 （ 2）端（正面）焊縫 N/2 B2 N A B1 N/2 a b c N/2 B2 N A N/2 N/2 ? ?⊥ ?⊥ 有效截面上與焊縫長度方向垂直的正應(yīng)力 ?⊥ 和剪應(yīng)力 ?⊥ 。 三、角焊縫連接的計算 fe hh ?鋼板受軸心力作用時的計算 ① 側(cè)焊縫作用力平行于焊縫長度方向的角焊縫 d N a? d? c? c a x lw N N wfwef flhN ????fwwehlllh2????焊縫的計算長度焊縫的有效截面高度② 端焊縫或作用力垂直于焊縫長度方向的角焊縫 y z a? d? c? d c a ?? ? ? ?f wffwef flhN ?? ???③ 兩方向力綜合作用的角焊縫 wffff f??????????22???N Β f—— 正面角焊縫的強度設(shè)計值提高系數(shù)，對承受靜力荷載或間接動力荷載的結(jié)構(gòu)取 ，對直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)取 。 例 1 設(shè)計圖例 33所示一雙蓋板的對接接頭。 解：確定焊縫的焊腳尺寸 hf hfmax=t(1~2)mm=10(1~2)mm=8~9mm（施焊時一般難以焊滿整個厚度） 且 hfmax ≤ tmin = 10=12mm (防止產(chǎn)生較大的殘余應(yīng)力和焊接變形） hf hf min=(tmax)=（防止冷卻過快產(chǎn)生翠硬組織）所以 hf 取 8mm N N N N a) 采用側(cè)面角焊縫 因用雙蓋板，接頭一側(cè)共有 4條焊縫，每條焊縫所需計算長度為： 1070043???? ??? wfew fhNl mml w 200?取N N N N a) 例題 33 蓋板總長： L＝（ 200+2 8） 2+10=442mm,取 L＝ 450mm 驗算構(gòu)造要求： wl=200mm60hf=60x8=480mm 8hf=64mm（焊縫長度與焊腳的比值不宜過大，當比值過大時兩端會首先出現(xiàn)裂縫，此時焊縫中間部分還未發(fā)揮其承載能力，也不宜過小，過小時焊縫起落弧的弧坑相距太近，使焊縫不夠可靠） （為避免應(yīng)力傳遞過分彎折而使構(gòu)件中應(yīng)力過分不均，應(yīng)使每條側(cè)面焊縫的長度大于它們之間的距離 ) t=10mm12mm且 b=200mm190mm,不滿足構(gòu)造要求。39。???? ?????蓋板總長： L＝（ +8） x2+10=,取 180mm. 采用菱形蓋板 為使傳力較平順和減小拼接蓋板四角處焊縫的應(yīng)力集中，可將拼接蓋板做成菱形。 例 2(類似 ) 驗算圖例 33所示連接的強度。取 hf=8mm。 情形二 兩塊菱形蓋板寬 340mm，厚 12mm。 將軸心力 N分解到焊縫各部分： N N2。 N2—— 端焊縫上，垂直于焊縫軸線的力。 結(jié)果， ＜ ffw = 160 ⑤ 結(jié)論 滿足強度要求。 N1—— 側(cè)焊縫上，平行于焊縫軸線的力。 ? = arctg(120/280)≈25 ? N3—— 端焊縫上，垂直于焊縫軸線的力。 驗 算 ① 確定 ffw 查 《 規(guī)范 》 得 ffw =160N/mm2 ② 推演驗算公式 對側(cè)焊縫： N1≤ ffw∑ helw1 (公式 32a) 對端焊縫： N2≤ ffw∑ helw2 (公式 33a) 對斜焊縫： N3≤ ?fθffw∑ helw3 (公式 34a) N N N3合成 N，有 N=N1+N2+N3 所有焊縫的有效厚度相等， he= ， N≤ ffw he (∑ lw1 + ∑ lw2 + ?f ∑ lw3 ) ③ 數(shù)值計算 查表得 ?fθ =（ ? = 25? ） 算 ∑ lw1 =4 (558)=4 47mm ∑ lw2 =2 100mm ∑ lw3 =4 305mm 代入計算 ? ???? ?? 321 wfwwe lllhN? ④ 判斷該計算值是否小于等于 ffw。 練 習(xí) 1: 如下圖所示，試設(shè)計一雙矩形蓋板三面圍焊的對接接頭。 N N N N a) 練 習(xí) 2:驗算下圖所示連接的強度。受軸心力 N=1500kN（直接動荷載），鋼材 Q235，手工焊，焊條 E43型。 N N N N a) 角鋼受軸心力作用的角焊縫計算 （ 1）兩面?zhèn)群缚p N N e2 e1 N1 N2 b K K2—— 焊縫內(nèi)力分配系數(shù)； N1 、 N2 —— 分別為角鋼肢背和肢 尖傳遞的內(nèi)力 。受動力荷載 N=575kN。 N=575 kN 2 160 100 1