钢结构角焊缝连接资料
50页1、4.4 角焊缝的构造与计算 一、角焊缝的形式和强度 1、角焊缝的分类 定义:焊缝位于两个被连接板 件的边缘位置。 (1)、按焊脚间的夹角不同: l 直角角焊缝 =900 l 斜角角焊缝 900 锐角角焊缝 900 西南科技大学网络教育课程 1 (2)、按外力作用方向与焊缝轴线之间的夹角不同: l 侧焊缝 N力平行于焊缝轴线 =0 l 端焊缝 (正面角焊缝) N力垂直于焊缝轴线 =90 l 斜焊缝 N力与焊缝轴线斜交90 西南科技大学网络教育课程 2 (3)、按截面形式: 普通焊缝 l 平坡焊缝 l 熔深焊缝(凹焊缝) 2、侧面角焊缝主要承受剪应力。传力 线通过侧面角焊缝时产生弯折,因而 应力沿焊缝长度方向的分布不均匀, 呈两端大而中间小的状态。焊缝越长, 应力分布不均匀性越显著,但在届临 塑性工作阶段时,产生应力重分布, 可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。 西南科技大学网络教育课程 3 3、正面角焊缝受力复杂,正面角焊缝的破坏强度高于侧面角焊缝 ,但塑性变形要差些。而斜焊缝的受力性能和强度值介于正面角 焊缝和侧面角焊缝之间。 西南科技大学网络教育课程 4 二、角焊缝及连接的构造要求 1
2、、焊脚尺寸hf (1)、最小焊脚尺寸 hfmin保证焊缝的最小承载能力,并防止焊 缝因冷却过快而产生裂缝。 自动焊的角焊缝 T形连接的单面角焊缝 当焊件厚度 时,hfmin 与焊件同厚。 西南科技大学网络教育课程 5 (2)、最大焊脚尺寸 hfmax 避免烧穿较薄的焊件。 对板件边缘(厚度为t1)的角焊缝应符合下列要求: 西南科技大学网络教育课程 6 (3)、焊脚尺寸的选择 2、焊缝计算长度 lw (1)、焊缝计算长度 (2)、最小焊缝计算长度 (3)、最大焊缝计算长度 西南科技大学网络教育课程 7 3、搭接连接的构造要求 (1)、搭接宽度 (2)、搭接长度 西南科技大学网络教育课程 8 三、直角角焊缝强度计算的基本公式 1、角焊缝计算截面的选取 实践证明:直角角焊缝常在45 左右方向截面破坏,所以以45 方向的最小焊缝截面作为危险 截面,即焊缝计算截面或有效 截面。 计算截面为 西南科技大学网络教育课程 9 2、角焊缝有效截面上的应力 3、直角角焊缝的计算 正面角焊缝的强度增大系数。 (1)、正面角焊缝 (2)、侧面角焊缝 西南科技大学网络教育课程 10 四、各种受力状态下直角角焊缝
3、连接的计算 1、承受轴心力作用时角焊缝连接的计算 轴心力合力通过焊缝或焊缝群的形心。 (1)用盖板的对接连接承受轴心力(拉力、压力或剪力)时 西南科技大学网络教育课程 11 A、侧焊缝受轴心力作用 焊缝验算 焊缝设计 沿焊缝长度方向的剪应力 角焊缝的强度设计值 西南科技大学网络教育课程 12 B、端焊缝(正面角焊缝)受轴心力作用 焊缝验算 焊缝设计 f 正面角焊缝的强度设计值增大系数。 对承受静力荷载和 间接承受动力荷载 的结构,f=1.22; 对直接承受动力荷 载的结构,f=1.0 西南科技大学网络教育课程 13 (2)承受斜向轴心力的角焊缝连接计算 作用力与焊缝长 度方向的夹角; 斜焊缝的强度增大系数,介于1.01.22之间,对直接承受动力荷 载结构中的焊缝,取f=1.0。 西南科技大学网络教育课程 14 总结 通式: 1、当=0时,只有NY,侧焊缝,f=1 2、当=90时,只有NX,端焊缝,f= f=1.22 3、当=090时,同时有NX和NY ,斜焊缝, 结论:侧焊缝和端焊缝是斜焊缝的两个特例,公式可以统一。 西南科技大学网络教育课程 15 (3)承受轴心力的角钢角焊缝计算 A
4、、三面围焊连接(b) 正面角焊缝分担的轴心力N3 由平衡条件: 西南科技大学网络教育课程 16 角钢肢背和肢尖上的侧面角焊缝所分担的轴力; 角钢的形心距, 角钢肢背和肢尖焊缝的内力分配系数,设计时可 近似取 B、两面侧焊缝(a), 西南科技大学网络教育课程 17 C、求得各条焊缝所受的内力后,按构造要求(角焊缝的尺寸限制) 假定肢背和肢尖焊缝的焊脚尺寸,即可求出焊缝的计算长度: 一个角钢肢背上的侧面角焊缝的焊脚尺寸及计算长 度; 一个角钢肢尖上的侧面角焊缝的焊脚尺寸及计算长 度。 西南科技大学网络教育课程 18 D、L形围焊 角钢端部的正面角焊缝的长度已知,可计算其焊脚尺寸: 西南科技大学网络教育课程 19 西南科技大学网络教育课程 20 西南科技大学网络教育课程 21 西南科技大学网络教育课程 22 西南科技大学网络教育课程 23 西南科技大学网络教育课程 24 2、承受弯矩、轴心力或剪力联合作用的角焊缝连接计算 轴力Nx产生的垂直 于焊缝长度方向的应力 弯矩M产生的垂直于 焊缝长度方向的应力 剪力V产生的平行于焊缝长度方向的应力 西南科技大学网络教育课程 25 焊缝的强度计算式:
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