第20-1-2章 對接焊縫連接構(gòu)造與計(jì)算

1、青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理青海大學(xué)土木工程學(xué)院教授班級(jí)：交通2011(1、2)青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理l章節(jié)內(nèi)容章節(jié)內(nèi)容1、焊縫連接2、普通螺栓連接3、高強(qiáng)螺栓連接20 鋼結(jié)構(gòu)的連接青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理20 鋼結(jié)構(gòu)的連接章節(jié)重點(diǎn)章節(jié)重點(diǎn)1、掌握鋼結(jié)構(gòu)常用的連接方法、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍；2、了解對接焊縫和角焊縫的工作性能，掌握對接焊縫的計(jì)算方法和各構(gòu)造尺寸限制的意義；3、了解焊接應(yīng)力、焊接變形的形成原因及防治措施；4、了解普通螺栓連接和高強(qiáng)螺栓的工作性能、破壞形態(tài)，掌握普通螺栓和高強(qiáng)螺栓連接的計(jì)算方法；青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理20.1.5 對接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算一、對接焊縫的構(gòu)造要求 1、坡口形式 對接焊縫常做成帶坡口的形式，故又稱為坡口焊縫。應(yīng)根據(jù)焊件厚度按保證焊縫質(zhì)量，便于施焊及減小焊縫截面積的原則選用。 常用的坡口形式有I形縫、帶鈍邊單邊V形縫、帶鈍邊V形縫（Y形縫）、帶鈍邊U形縫、帶鈍邊雙單邊V形縫、 雙Y形縫。青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理一、對接焊縫的構(gòu)造要求1、坡口形式pppppb=0.52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mm1、I形縫：適用板厚：t10mm2、帶鈍邊單邊V形縫：pppppb=0.52mmb=23

3、mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mmpppppb=0.52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mm3、帶鈍邊V形縫：適用板厚：10mm 20mm青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 沿焊件厚度方向未開坡口的端面部分p 稱為鈍邊，鈍邊的作用是防止根部燒穿。 對于沒有條件清根和補(bǔ)焊者，要事先加墊板。pppppb=0.52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mmpppppb=0.52mmb=23mmb=23mmb=34m

4、mb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mmpppppb=0.52mmb=23mmb=23mmb=34mmb=34mmb=34mmt10mm10mmt20mmt20mm20.1.5 對接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理2、變截面鋼板拼接1:2.5（ 靜 力 荷 載 ）4mm1:4（ 計(jì) 算 疲 勞 ）1:2.5（ 靜 力 荷 載 ）1:4（ 計(jì) 算 疲 勞 ）1:2.5（ 靜 力 荷 載 ）1:4（ 計(jì) 算 疲 勞 ）（a）鋼板寬度不同（b）鋼板厚度不同1:2.5（靜力荷載）4mm1:4（計(jì)算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計(jì)算疲勞）1:2.5（

5、靜力荷載）1:4（計(jì)算疲勞）1:2.5（靜力荷載）4mm1:4（計(jì)算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計(jì)算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計(jì)算疲勞）（c）厚差小于4mm時(shí)，由焊縫找坡，計(jì)算時(shí)，焊縫厚度取較薄板厚度。1:2.5（靜力荷載）4mm1:4（計(jì)算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計(jì)算疲勞）1:2.5（靜力荷載）1:4（計(jì)算疲勞）青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理3、對接焊縫的起弧和落弧，常因不能熔透而出現(xiàn)凹形的焊口，焊口處常產(chǎn)生裂紋和應(yīng)力集中。施焊時(shí)可采用引弧板消除此影響；焊后將引弧板切除，并用砂輪將表面磨平。引弧板4、在直接承受動(dòng)載的結(jié)構(gòu)中，為提高疲勞強(qiáng)度，應(yīng)將對接焊縫

6、的表面磨平，打磨方向應(yīng)與應(yīng)力方向平行。焊透的T形連接焊縫鋼板拼接焊縫示意青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理與構(gòu)件母材強(qiáng)度計(jì)算方法相同，采用材料力學(xué)的計(jì)算公式一、二級(jí)對接焊縫不需驗(yàn)算。三級(jí)焊縫質(zhì)量不易保證，需進(jìn)行相關(guān)驗(yàn)算。 要點(diǎn)20.1.5 對接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理1. 軸心受力的對接焊縫wtNl tN軸心拉力或壓力設(shè)計(jì)值；lw焊縫計(jì)算長度，無引弧板時(shí)，焊縫計(jì)算長度取實(shí)際長度減去2t；有引弧板時(shí)，取實(shí)際長度；t連接件的較小厚度，對T形接頭為腹板的厚度 ；t對接焊縫的抗拉容許應(yīng)力NNlt青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理20.1.5 對接焊縫的構(gòu)造和

7、計(jì)算 當(dāng)直對接焊縫不能滿足承載力要求，可改用斜縫。 對接焊縫斜向受力是指作用力通過焊縫重心，并與焊縫長度方向呈夾角，其計(jì)算公式為：對接焊縫抗剪容許應(yīng)力，可查附表4-1。bwsin tNl t wcos Nl t青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理2. 受彎受剪的對接焊縫計(jì)算 焊縫內(nèi)應(yīng)力分布同母材。焊縫截面是矩形，正應(yīng)力與剪應(yīng)力圖形分布分別為三角形與拋物線形，正應(yīng)力和剪應(yīng)力的最大值不出現(xiàn)在同一位置，分別驗(yàn)算：wmaxw VSI tmaxwtMWM焊縫承受的彎矩；Ww焊縫截面模量。V焊縫承受的剪力；Iw焊縫計(jì)算截面慣性矩；Sw焊縫截面計(jì)算剪應(yīng)力處以上部分對中和軸的面積矩。青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 對于工字形、箱形、T形等構(gòu)件除應(yīng)分別驗(yàn)算最大正應(yīng)力與最大剪應(yīng)力外，還應(yīng)驗(yàn)算腹板與翼緣交接處的折算應(yīng)力：221131.1t式中 ： 1、1驗(yàn)算點(diǎn)處（腹板、翼緣交接點(diǎn)）的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。20w1hIMwww11tIVSMV 1.1為考慮到最大折算應(yīng)力只在焊縫局部出現(xiàn)，而將焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值適當(dāng)提高的系數(shù)。 青海大學(xué)青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理20.1.5 對接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算對接焊縫計(jì)算步驟1、確定荷載；確定最不利位置； 4、強(qiáng)度驗(yàn)算。不同作用情況下對接焊縫計(jì)算（矩形、I形、T