910鋼結(jié)構(gòu)連焊縫

1、角焊縫連接的構(gòu)造和計算角焊縫連接的構(gòu)造和計算一、角焊縫的形式一、角焊縫的形式1.按其與作用力的關(guān)系：按其與作用力的關(guān)系：側(cè)面角焊縫、正面角焊縫側(cè)面角焊縫、正面角焊縫和斜焊縫和斜焊縫 直角角焊縫的種類直角角焊縫的種類na)nb)nc)2.按其截面形式：按其截面形式：直角角焊縫直角角焊縫和斜角角焊縫。和斜角角焊縫。he =0.7hf，he總是總是450斜面上的最小高度斜面上的最小高度二、角焊縫的構(gòu)造要求二、角焊縫的構(gòu)造要求不宜大于不宜大于16t(t12mm)或或190mm(t12mm)三、角焊縫連接計算三、角焊縫連接計算1.1.計算假定：計算假定： 有效截面（計算截面）直角角焊縫的有效截面（計算截

2、面）直角角焊縫的有效厚度有效厚度h he e=0.7h=0.7hf f 破壞截面上應(yīng)力沿焊縫全長破壞截面上應(yīng)力沿焊縫全長均勻分布均勻分布。2. 2. 軸心力作用時角焊縫計算軸心力作用時角焊縫計算 力垂直于焊縫長度方向（正面角焊縫）力垂直于焊縫長度方向（正面角焊縫）： 力平行于焊縫長度方向（側(cè)面角焊縫）力平行于焊縫長度方向（側(cè)面角焊縫）： 兩方向力綜合作用時：兩方向力綜合作用時：角焊縫的計算長度，對有引弧板的焊縫取焊縫的實際角焊縫的計算長度，對有引弧板的焊縫取焊縫的實際長度，對長度，對沒有引弧板沒有引弧板的焊縫取其實際長度的焊縫取其實際長度減去減去2h2hf f； wlfe wwffnfh lw

3、fffff22wfwefflhn3.3.焊縫方向比較復(fù)雜時焊縫方向比較復(fù)雜時如菱形蓋板，為簡化計算，不考慮應(yīng)力方向，均按側(cè)面角如菱形蓋板，為簡化計算，不考慮應(yīng)力方向，均按側(cè)面角焊縫對待，偏安全地取焊縫對待，偏安全地取f f =1.0=1.0：例例4-24-2設(shè)計雙蓋板的角焊縫對接接頭設(shè)計雙蓋板的角焊縫對接接頭已知：鋼板截面已知：鋼板截面300300* *1414，蓋板截面，蓋板截面2-2602-260* *8 8，軸心力設(shè)計，軸心力設(shè)計值值n=800knn=800kn（靜力荷載），鋼材（靜力荷載），鋼材q235bq235b，焊條，焊條e43e43系列，系列，手工焊。手工焊。h hf f=8=8

4fweflhn解：等強(qiáng)原則：蓋板解：等強(qiáng)原則：蓋板2-2602-260* *8 8， q235bq235b確定焊角尺寸確定焊角尺寸h hf f=6mmh=6mmhfmaxfmax=1.2t=1.2tmin=9.6min=9.6 h hfmaxfmax=t-(1-2)=6-7mm=t-(1-2)=6-7mm h hfminfmin= =5.6mm5.6mmt=8t=812, b=26012, b=260190190只能采用三面圍焊只能采用三面圍焊正面角焊縫承擔(dān)內(nèi)力正面角焊縫承擔(dān)內(nèi)力knnflhnwffwf42642600016022. 126067 . 027 . 02接

5、頭一側(cè)所須側(cè)縫的計算長度接頭一側(cè)所須側(cè)縫的計算長度mmfhnnlwfew1394蓋板總長：蓋板總長： l=l=（139+139+6 6）2+10 =3002+10 =300取取310310采用菱形蓋板，接頭一側(cè)需要焊縫的總計算長度：采用菱形蓋板，接頭一側(cè)需要焊縫的總計算長度：實際焊縫的總計算長度：實際焊縫的總計算長度：mmfhnlwfew59516067 . 02108003滿足mmlw59561962100)8020050(2224.4.角鋼連接的角焊縫計算角鋼連接的角焊縫計算（1 1）用兩側(cè)縫連接）用兩側(cè)縫連接（2 2）用采用三面圍焊）用采用三面圍焊由由n1n1、n2n2確定側(cè)面焊縫長度確

6、定側(cè)面焊縫長度（3 3）l l形圍焊形圍焊例例17.417.4（對應(yīng)于（對應(yīng)于p54p54例例4-34-3） 圖示角鋼與連接板的連接，軸心力設(shè)計圖示角鋼與連接板的連接，軸心力設(shè)計值值n=800knn=800kn，鋼材，鋼材q235q235，e43e43焊條，手工焊。焊條，手工焊。 h hf f=8mm=8mm確定所需焊縫長度。確定所需焊縫長度。110n1n3lw1n2nlw28-122l1107010 按構(gòu)造要求確定按構(gòu)造要求確定h hf f=8mm=8mm，查表，查表f ff fw w=160n/mm=160n/mm2 2 求內(nèi)力；求內(nèi)力；knnnknknnnknknfbhnwfff1602

7、40022407 . 023223113 求焊縫需實際長度求焊縫需實際長度mmfhnlwff239827 . 0211mmfhnlwff105827 . 02225 5. .在彎矩、剪力、軸力共同作用下連接計算在彎矩、剪力、軸力共同作用下連接計算 226wewmflhmwmwewnflhnan2wewvflhvav2wfffmfnff22計算原則：計算原則： 單獨(dú)外力作用下角焊縫的單獨(dú)外力作用下角焊縫的應(yīng)力，并判斷端縫受力應(yīng)力，并判斷端縫受力還是側(cè)縫受力。還是側(cè)縫受力。 判斷判斷最危險點(diǎn)：最危險點(diǎn)：焊縫截面上焊縫截面上同一點(diǎn)同一點(diǎn)的應(yīng)力疊加的應(yīng)力疊加例例17.5 17.5 圖示角鋼與柱用角焊縫

8、連接，焊角尺寸圖示角鋼與柱用角焊縫連接，焊角尺寸h hf f=10mm =10mm （轉(zhuǎn)角處繞角焊（轉(zhuǎn)角處繞角焊2h hf f ，可不計起落弧對計算長度的影可不計起落弧對計算長度的影響），響），角鋼角鋼l200l20012516，短邊外伸。，短邊外伸。作用點(diǎn)與柱翼作用點(diǎn)與柱翼緣板表面距離緣板表面距離e=30mme=30mm， q345q345鋼，電弧焊，焊條鋼，電弧焊，焊條e50e50型。型。試求焊縫所能承受的最大靜力的荷載設(shè)計值試求焊縫所能承受的最大靜力的荷載設(shè)計值f f。200四、焊接應(yīng)力和焊接變形四、焊接應(yīng)力和焊接變形p59-61p59-61 1.1.產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因：在焊接過程中，局部

9、區(qū)域受到高溫作用，不：在焊接過程中，局部區(qū)域受到高溫作用，不均勻的加熱和冷卻，使構(gòu)件產(chǎn)生焊接變形。同時，高均勻的加熱和冷卻，使構(gòu)件產(chǎn)生焊接變形。同時，高溫時的體積膨脹、冷卻時的體積收縮均受到周圍鋼材溫時的體積膨脹、冷卻時的體積收縮均受到周圍鋼材的約束而不能自由變形，從而產(chǎn)生焊接應(yīng)力。的約束而不能自由變形，從而產(chǎn)生焊接應(yīng)力。 對接焊接變形 角焊縫t接頭焊接變形2.2.焊接應(yīng)力種類：縱向、橫向和厚度方向焊接應(yīng)力焊接應(yīng)力種類：縱向、橫向和厚度方向焊接應(yīng)力3.3.焊接變形焊接變形 縱向和橫向收縮、彎曲變形、角變形、波浪變形和扭曲縱向和橫向收縮、彎曲變形、角變形、波浪變形和扭曲變形等變形等2.2.對結(jié)構(gòu)

10、性能的影響對結(jié)構(gòu)性能的影響 焊接變形的影響焊接變形的影響：使構(gòu)件不能保持準(zhǔn)確尺寸、位置，：使構(gòu)件不能保持準(zhǔn)確尺寸、位置，嚴(yán)重的使各個構(gòu)件無法安裝就位。初偏心、初彎曲嚴(yán)重的使各個構(gòu)件無法安裝就位。初偏心、初彎曲 焊接應(yīng)力的危害：焊接應(yīng)力的危害：剛度、穩(wěn)定性下降剛度、穩(wěn)定性下降，引起低溫冷脆，引起低溫冷脆和和抗疲勞強(qiáng)度降低抗疲勞強(qiáng)度降低。 對結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度無影響。對結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度無影響。3.3.消除及減少殘余變形和殘余應(yīng)力的措施消除及減少殘余變形和殘余應(yīng)力的措施 設(shè)計：設(shè)計：保證符合各個構(gòu)造要求：合適的焊腳尺寸、焊保證符合各個構(gòu)造要求：合適的焊腳尺寸、焊縫長度，焊縫盡量對稱、不過于集中，連接過渡盡量縫

11、長度，焊縫盡量對稱、不過于集中，連接過渡盡量平緩等。平緩等。 制作：制作：合理施焊順序、預(yù)先反變形、對稱焊、局部加合理施焊順序、預(yù)先反變形、對稱焊、局部加熱后機(jī)械矯正、構(gòu)件先預(yù)熱等。熱后機(jī)械矯正、構(gòu)件先預(yù)熱等。 鋼板焊接順序 組合工字梁的焊接順序金屬底板焊接過程金屬底板焊接過程, , 配重壓防變形配重壓防變形1 1思考題與習(xí)題1.角焊縫的尺寸有哪些要求？2.p145習(xí)題53.習(xí)題（見后面）預(yù)習(xí)受彎構(gòu)件預(yù)習(xí)受彎構(gòu)件（強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定）（強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定）作業(yè)：作業(yè)：1.1.圖示角鋼兩邊用角焊縫與柱相連，角鋼圖示角鋼兩邊用角焊縫與柱相連，角鋼l200l20012516，短邊外伸。，短邊外伸。荷載設(shè)

12、計值荷載設(shè)計值f=390knf=390kn，作用點(diǎn)，作用點(diǎn)與柱翼緣板表面距離與柱翼緣板表面距離e=30mm e=30mm ， q345q345鋼，電弧焊，焊條鋼，電弧焊，焊條e50e50型。試求角鋼與柱連接角焊縫的焊角尺寸型。試求角鋼與柱連接角焊縫的焊角尺寸h hf f（轉(zhuǎn)角處繞角（轉(zhuǎn)角處繞角焊焊2h hf f ，可不計起落弧對計算長度的影響）可不計起落弧對計算長度的影響）。200作業(yè)：作業(yè)：2.2.圖示鋼板厚圖示鋼板厚14mm14mm，用角焊縫與焊于工字鋼柱的翼緣，用角焊縫與焊于工字鋼柱的翼緣上，翼緣厚上，翼緣厚20mm20mm相連，鋼板承受靜力荷載設(shè)計值相連，鋼板承受靜力荷載設(shè)計值f=585knf=585kn，q235q235鋼，電弧焊，焊條鋼，電弧焊，焊條e43e43型。試求角焊縫的焊角尺寸型。試求角焊縫的焊角尺寸h hf f。作業(yè)：作業(yè)：3. 3. 三面圍焊的角鋼連接，角鋼三面圍焊的角鋼連接