最后.鋼結(jié)構(gòu)的連接-1

第3章鋼結(jié)構(gòu)的連接Connections

3.1鋼結(jié)構(gòu)的連接3.2對(duì)接焊縫的構(gòu)造和計(jì)算3.3角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算3.4焊接殘余應(yīng)力和焊接變形3.5普通螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算3.6高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造與計(jì)算3.7輕鋼結(jié)構(gòu)緊固件連接的構(gòu)造和計(jì)算板件構(gòu)件連接的重要性連接連接的重要性構(gòu)件結(jié)構(gòu)連接還有：工程造價(jià)，

結(jié)構(gòu)安全。3.1鋼結(jié)構(gòu)的連接Connections鋼結(jié)構(gòu)的連接方法：

焊接連接螺栓連接鉚釘連接鋼結(jié)構(gòu)的連接原則：安全可靠、傳力明確、構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造方便、節(jié)約鋼材。焊縫連接weldedconnections畫(huà)1；鉚釘連接rivetedconnections;

螺栓連接boltedconnections畫(huà)2。3.1.1焊縫連接WeldedConnections1、焊接連接的特點(diǎn)①對(duì)幾何形體適應(yīng)性強(qiáng)，構(gòu)造簡(jiǎn)單；②用料經(jīng)濟(jì)，不削弱截面；③連接的密封性好，剛度大，④易于自動(dòng)化，工效高，制作加工方便。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：①焊縫熱影響區(qū)材質(zhì)變脆；②產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形；降低穩(wěn)定承載力；③焊接結(jié)構(gòu)對(duì)裂紋敏感，低溫冷脆嚴(yán)重。2、鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法3.1.1焊縫連接WeldedConnections方法：手工電弧焊、

埋弧焊（自動(dòng)或半自動(dòng)）

氣體保護(hù)焊。焊接：將被焊金屬局部加熱呈液體狀態(tài)時(shí)分子結(jié)合過(guò)程3.焊縫連接形式及焊縫形式⑴焊縫連接形式Typesofweldedjoints3.1.1焊縫連接WeldedConnections按被連接鋼材的相互位置可分為：

對(duì)接連接ButtJoint

、搭接連接LapJoint

、T形連接TeeJoint和角部連接CornerJoint四種。3.1.1焊縫連接WeldedConnections對(duì)接焊縫（坡口焊縫）buttwelds：完全焊透的對(duì)接焊縫：焊縫金屬充滿(mǎn)整個(gè)連接截面并與母材熔合為一體。部分焊透的對(duì)接焊縫：焊縫金屬未充滿(mǎn)整個(gè)連接截面，存在未施焊的一段。角焊縫（貼角焊縫）filletwelds：焊縫金屬直接填充在被連接板件形成的直角或斜角區(qū)域內(nèi)。焊縫形式：指焊縫本身的截面形式。最常用的有兩種：對(duì)接焊縫、角焊縫。3.焊縫連接形式及焊縫形式⑵焊縫形式

3.1.1焊縫連接WeldedConnections⑵焊縫形式按受力方向分為：對(duì)接焊縫：正對(duì)接焊縫、斜對(duì)接焊縫。角焊縫：正面角焊縫、側(cè)面角焊縫、斜焊縫。按焊縫沿長(zhǎng)度方向布置分：連續(xù)角焊縫、斷續(xù)角焊縫。3.1.1焊縫連接WeldedConnections按施焊位置分：平焊Flat（俯焊）、橫焊Horizontal、

立焊Vertical、仰焊Overhead。

斷續(xù)⑵焊縫形式3.1.1焊縫連接WeldedConnections4.焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)

焊縫缺陷：裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、夾渣、咬邊、未溶合、未焊透。焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良。3.1.1焊縫連接WeldedConnections《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》焊縫質(zhì)量分三級(jí):

一級(jí)焊縫需外觀檢查、超聲波探傷合格。X射線(xiàn)探傷補(bǔ)充；

二級(jí)焊縫需外觀檢查、超聲波探傷合格。X射線(xiàn)探傷補(bǔ)充；

三級(jí)焊縫需外觀檢查合格。與母材等強(qiáng)的對(duì)接焊縫≥二級(jí)

直接承受動(dòng)荷載的焊縫≥二級(jí)

一般焊縫——三級(jí)

外觀檢查——外觀缺陷、幾何尺寸。

超聲波探傷檢驗(yàn)、X射線(xiàn)檢驗(yàn)——內(nèi)部缺陷。4.焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)

焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)方法分：3.1.2鉚釘連接RivetedConnections

鉚釘連接的施工打鉚{Ⅰ類(lèi)孔：按設(shè)計(jì)孔徑鉆成的孔。質(zhì)量好，強(qiáng)度高Ⅱ類(lèi)孔：?jiǎn)蝹€(gè)零件上一次沖成、不用鉆模鉆孔。制孔{2.鉚釘連接的優(yōu)缺點(diǎn)缺點(diǎn)：構(gòu)造復(fù)雜，費(fèi)鋼費(fèi)工。熱鉚：溫度900~1000°鉚合。降溫時(shí)鉚釘受拉，連接板件受壓，連接緊密；冷鉚：常溫下鉚合。

優(yōu)點(diǎn)：傳力可靠，韌性和塑性好，質(zhì)量易于檢查，抗動(dòng)力荷載好。3.1.3螺栓連接BoltedConnections1.普通螺栓連接普通螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接螺栓連接優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：C級(jí)螺栓制作簡(jiǎn)單，裝卸便利；A、B級(jí)螺栓工作性能好

。分類(lèi)：

A級(jí)—5.6級(jí)、8.8級(jí)；d≤24mm，l≤min(10d,150mm)；

B級(jí)—5.6級(jí)、8.8級(jí)；d＞24mm，l＞min(10d,150mm)；C級(jí)—4.6級(jí)、4.8級(jí)；受拉、受剪(次要連接)、安裝。缺點(diǎn)：C級(jí)螺栓精度低，受剪性能差；

A、B級(jí)螺栓精度高，加工和安裝難度大，價(jià)高。摩擦型連接：螺栓預(yù)拉力摩擦力傳遞外力；適用于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)。承壓型連接：允許滑移螺栓桿與孔壁承壓傳力。不得用于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)。2.高強(qiáng)度螺栓連接

優(yōu)點(diǎn)：加工方便，對(duì)結(jié)構(gòu)削弱少，可拆換，能承受動(dòng)力荷載，耐疲勞，塑性、韌性好。3.1.3螺栓連接BoltedConnections

等級(jí)：8.8級(jí)、10.9級(jí)。缺點(diǎn)：摩擦面處理，安裝工藝略為復(fù)雜，造價(jià)略高。優(yōu)缺點(diǎn)3.1.4焊縫代號(hào)、螺栓圖例《焊縫符號(hào)表示法》規(guī)定：

焊縫代號(hào)由引出線(xiàn)、圖形符號(hào)、輔助符號(hào)三部分組成。1、焊縫代號(hào)螺栓與孔眼圖例：3.1.4焊縫代號(hào)、螺栓圖例2、螺栓圖例3.2對(duì)接焊縫的構(gòu)造與計(jì)算3.2.1對(duì)接焊縫的構(gòu)造坡口形式：a）直邊縫：適合板厚t10mm；b）單邊V形：適合板厚t＝10～20mmc）雙邊V形：適合板厚t＝10～20mmd）U形：適合板厚t>20mme）K形：適合板厚t>20mmf）X形：適合板厚t>20mm幾點(diǎn)說(shuō)明：2.對(duì)接焊縫的構(gòu)造處理（1）起落弧處易有焊接缺陷，所以應(yīng)采用引弧板。對(duì)承受靜荷載的結(jié)構(gòu)，設(shè)置引弧板有困難時(shí)可不設(shè)，計(jì)算焊縫長(zhǎng)度時(shí)取焊縫實(shí)際長(zhǎng)度減去2t（t為較薄焊件厚度）。1.對(duì)接焊縫的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：用料經(jīng)濟(jì)、傳力均勻、無(wú)明顯的應(yīng)力集中，利于承受動(dòng)力荷載。

缺點(diǎn)：需加工坡口，焊件長(zhǎng)度要精確。2.對(duì)接焊縫的構(gòu)造處理

（2）變厚度板對(duì)接，在板的一面或兩面切成坡度不大于1:2.5的斜面（驗(yàn)算疲勞時(shí)為1：4），避免應(yīng)力集中。

（3）變寬度板對(duì)接，在板的一側(cè)或兩側(cè)切成坡度不大于1:2.5的斜邊（驗(yàn)算疲勞時(shí)為1：4），

避免應(yīng)力集中。

幾點(diǎn)說(shuō)明：3.對(duì)接焊縫的強(qiáng)度

有引弧板的對(duì)接焊縫在受壓與受剪時(shí)與母材等強(qiáng)，但焊縫的抗拉強(qiáng)度焊縫質(zhì)量等級(jí)有關(guān)。4.對(duì)接焊縫的破壞形式正常破壞不正常破壞3.2.2完全焊透的對(duì)接焊縫的計(jì)算——無(wú)引弧板，每條焊縫實(shí)際長(zhǎng)度－2t；有引弧板，焊縫實(shí)際長(zhǎng)度。1.軸心受力的對(duì)接焊縫

⑴正對(duì)接焊縫：——一、二級(jí)焊縫：與母材等強(qiáng)；三級(jí)焊縫：抗壓與母材等強(qiáng)，抗拉為母材強(qiáng)度85%。對(duì)接焊縫的應(yīng)力分布焊件的應(yīng)力分布焊縫中最大應(yīng)力（或折算應(yīng)力）焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng)tg

1.5，即

56.3時(shí)，可不驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度。

1.軸心受力的對(duì)接焊縫

⑵斜對(duì)接焊縫：正對(duì)接焊縫強(qiáng)度不滿(mǎn)足母材強(qiáng)度不能充分利用①加長(zhǎng)焊縫，②加引弧板和二級(jí)質(zhì)量檢驗(yàn)措施復(fù)習(xí)：截面(組合截面)幾何性質(zhì)：形心y、靜矩Sw、慣性矩Iw和截面模量(抗彎系數(shù))Ww。2.承受彎矩和剪力聯(lián)合作用的對(duì)接焊縫腹板與翼緣的交接點(diǎn)，還應(yīng)按下式驗(yàn)算折算應(yīng)力：局部應(yīng)力，強(qiáng)度提高系數(shù)3.承受軸力、彎矩和剪力聯(lián)合作用的對(duì)接焊縫腹板與翼緣的交接點(diǎn)，還應(yīng)按下式驗(yàn)算折算應(yīng)力：局部應(yīng)力，強(qiáng)度提高系數(shù)3.3.1角焊縫的構(gòu)造1、角焊縫的形式和強(qiáng)度⑴按與作用力的關(guān)系可分為：正面角焊縫、——焊縫長(zhǎng)度方向⊥作用力。側(cè)面角焊縫、——焊縫長(zhǎng)度方向∥作用力斜焊縫——焊縫長(zhǎng)度方向∠作用力3.3角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算⑵按其截面形式可分為：

斜角角焊縫——兩焊腳邊夾角大于或小于90°的焊縫。he有效厚度

喉部尺寸hf焊腳尺寸O焊根3.3.1角焊縫的構(gòu)造1、角焊縫的形式和強(qiáng)度直角角焊縫——兩焊腳邊夾角為90°的焊縫。o⑶直角角焊縫截面形式普通焊縫平坡焊縫（坦式）深熔焊縫（凹面式）3.3.1角焊縫的構(gòu)造1、角焊縫的形式和強(qiáng)度一般采用(a),但(a)應(yīng)力集中較嚴(yán)重,在承受動(dòng)荷載時(shí)采用(b)、(c)。

≥60°≤135°≤135°⑷斜角角焊縫截面形式(α<90o或α>90o)⑸焊縫的工作性能：受力特點(diǎn)：受力較復(fù)雜，受拉、受彎為主、受剪為次。截面應(yīng)力：正應(yīng)力、剪應(yīng)力，分布不均，焊根形成高峰應(yīng)力；沿焊縫長(zhǎng)度的分布較均勻。強(qiáng)度高(抗拉＞抗剪)，剛度大(抗拉＜抗剪)，塑性差。正面角焊縫：焊縫長(zhǎng)度方向與作用力垂直。

側(cè)面角焊縫：焊縫長(zhǎng)度方向與作用力平行。受力特點(diǎn)：受剪為主，受彎為次；計(jì)算忽略彎矩。應(yīng)力分布：剪應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度方向分布不均，兩端大,中間小。性能：塑性較好，彈性模量低，強(qiáng)度較低。⑸焊縫的工作性能：受力性能、強(qiáng)度介于正面角焊縫與側(cè)面角焊縫之間。

角焊縫的破壞形式：一般發(fā)生在45°的喉部截面。⑸焊縫的工作性能：斜焊縫：焊縫長(zhǎng)度方向與作用力成角度。3.3.1角焊縫的構(gòu)造2、角焊縫的構(gòu)造要求3.3角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算⑴最大焊腳尺寸⑵最小焊腳尺寸避免焊件出現(xiàn)過(guò)燒現(xiàn)象減少焊接應(yīng)力與變形保證焊縫最小承載力防止冷卻過(guò)快產(chǎn)生裂紋Ⅰ.焊腳尺寸3.3.1角焊縫的構(gòu)造2、角焊縫的構(gòu)造要求⑴側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長(zhǎng)度角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度=實(shí)際焊縫長(zhǎng)度—Ⅱ.

焊縫長(zhǎng)度記住：焊縫太長(zhǎng)了

沒(méi)用！Why?兩端已經(jīng)破壞了。3.3.1角焊縫的構(gòu)造2、角焊縫的構(gòu)造要求Ⅱ.焊縫長(zhǎng)度⑵角焊縫的最小計(jì)算長(zhǎng)度為什么限制角焊縫的最小計(jì)算長(zhǎng)度？防止缺陷影響→焊縫工作不可靠防止力線(xiàn)彎折過(guò)大→應(yīng)力集中嚴(yán)重避免局部加熱嚴(yán)重3.3.1角焊縫的構(gòu)造2、角焊縫的構(gòu)造要求Ⅲ.

搭接連接的構(gòu)造要求⑴僅采用兩條側(cè)面角焊縫兩條焊縫間距：每條焊縫長(zhǎng)度：⑵搭接連接的最小搭接長(zhǎng)度Ⅳ.其它構(gòu)造要求：

3.3.1角焊縫的構(gòu)造2、角焊縫的構(gòu)造要求⑴焊接材料的匹配（適用于各種焊接）構(gòu)件Q235Q345Q390、Q420異鋼種焊接焊條E43E50E55與低強(qiáng)度匹配⑵角焊縫的圍焊和繞角焊轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊！三面圍焊繞角焊3.3.2直角角焊縫的基本計(jì)算公式1、直角角焊縫的截面—垂直于焊縫有效截面的正應(yīng)力—垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力—沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力2、角焊縫有效截面上的應(yīng)力3.3.2直角角焊縫的基本計(jì)算公式經(jīng)驗(yàn)公式歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)(ECCS)角焊縫的極限強(qiáng)度公式：我國(guó)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)角焊縫的極限強(qiáng)度公式：能量理論與母材相同能量理論角焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值3、基本計(jì)算公式3.3.2直角角焊縫的基本計(jì)算公式4、我國(guó)對(duì)直角角焊縫計(jì)算公式的簡(jiǎn)化3.3.2直角角焊縫的基本計(jì)算公式將和代入引入系數(shù)：簡(jiǎn)化公式→正面角焊縫：側(cè)面角焊縫：

基本計(jì)算公式基本計(jì)算公式推導(dǎo)：3.3.3各種受力狀態(tài)下直角角焊縫連接的計(jì)算1.承受軸力作用時(shí)角焊縫連接計(jì)算①

當(dāng)只有側(cè)面角焊縫時(shí)：每條焊縫計(jì)算長(zhǎng)度：（1）用蓋板的對(duì)接連接承受軸力（拉力、壓力）焊件受軸力、軸力通過(guò)連接焊縫中心→焊縫應(yīng)力均分直角角焊縫有效厚度：注意：∑——對(duì)連接一側(cè)焊縫求和。②當(dāng)采用三面圍焊時(shí)：

當(dāng)一側(cè)正面角焊縫的有效厚度均相同時(shí)，∑helw=he∑lw

；式中：∑lw

為連接一側(cè)正面角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度的總和。由力(N—N′)，計(jì)算側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度：當(dāng)一側(cè)的側(cè)面角焊縫的有效厚度均相同時(shí)，∑helw=he∑lw

；式中：∑lw

為連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度的總和。（1）用蓋板的對(duì)接連接承受軸力（拉力、壓力）對(duì)矩形拼接板，先計(jì)算正面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力：（2）承受斜向軸力的角焊縫連接計(jì)算（斜焊縫）——簡(jiǎn)化公式①分力法3.3.3各種受力狀態(tài)下直角角焊縫連接的計(jì)算1.承受軸力作用時(shí)角焊縫連接計(jì)算N分解

垂直于焊縫的分力

平行于焊縫的分力②直接法（2）承受斜向軸力的角焊縫連接計(jì)算（斜焊縫）將式和代入：②直接法（2）承受斜向軸心力的角焊縫連接計(jì)算（斜焊縫）斜焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)：正面角焊縫側(cè)面角焊縫（3）承受軸力的角鋼端部連接3.3.3各種受力狀態(tài)下直角角焊縫連接的計(jì)算1.承受軸力作用時(shí)角焊縫連接計(jì)算特點(diǎn)：因?yàn)橥饬ψ饔镁€(xiàn)與角鋼桿件軸線(xiàn)重合，故焊縫所傳遞的合力作用線(xiàn)應(yīng)與角鋼桿件軸線(xiàn)重合。兩面?zhèn)群溉鎳窵形圍焊在角鋼連接軸受力時(shí),要注意外力在每條焊縫上的分配。解得：K1、K2為角鋼肢背和肢尖焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)；∑X=0N1+N2+N3=N→

N2=N–N1–N3

（3）承受軸力的角鋼端部連接由力的平衡條件：∑M=0N1e=N2(b-e)+N3(b/2-e)1.三面圍焊：先假定正面角焊縫hf3，然后計(jì)算：角鋼焊縫的內(nèi)力分配系數(shù)N1、N2；hf1、hf2→lw1、lw22.兩面?zhèn)群福篘3=0，N1=K1N；N2=K2N；3.Ｌ形圍焊:N2=0，N3=2K2N；N1=N—N3；3.3.3各種受力狀態(tài)下直角角焊縫連接的計(jì)算2.復(fù)雜受力時(shí)的角焊縫連接計(jì)算

復(fù)雜受力分解為簡(jiǎn)單受力情況→求出各自應(yīng)力分布；應(yīng)用疊加原理→找出焊縫最不利的受力點(diǎn)；計(jì)算焊縫最不利的受力點(diǎn)的強(qiáng)度。分析方法：軸力Nx：彎矩M=Nx·e：A點(diǎn)垂直于焊縫長(zhǎng)度方向應(yīng)力：A點(diǎn)平行于焊縫長(zhǎng)度方向應(yīng)力：焊縫強(qiáng)度計(jì)算公式：⑴承受N、M和V聯(lián)合作用時(shí)的角焊縫連接計(jì)算⑵工字梁（或牛腿）與鋼柱翼緣的角焊縫連接通常承受彎矩M和剪力V的聯(lián)合作用：(1)腹板焊縫承受全部剪力，彎矩由全部焊縫承受；(2)腹板焊縫只承受剪力，翼緣焊縫承擔(dān)全部彎矩，將彎矩M化為一對(duì)水平力H=M/h兩種假設(shè)：①腹板焊縫承受全部剪力，彎矩由全部焊縫承受翼緣焊縫最外纖維應(yīng)力應(yīng)滿(mǎn)足角焊縫強(qiáng)度條件：翼緣焊縫與腹板焊縫交點(diǎn)A處彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力：腹板焊縫在A的強(qiáng)度驗(yàn)算式為：②腹板焊縫只承受剪力，翼緣焊縫承擔(dān)全部彎矩例題3.4中，采用（1）種方法：采用（2）種方法：將彎矩M化為一對(duì)水平力H=M/h翼緣焊縫腹板焊縫3.三面圍焊承受剪力和扭矩聯(lián)合作用時(shí)的角焊縫計(jì)算假定：3.3.3各種受力狀態(tài)下直角角焊縫連接的計(jì)算(1)被連接件絕對(duì)剛性，它有繞焊縫形心O旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，而角焊縫本身是彈性；(2)角焊縫群上任一點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與形心的連線(xiàn)，且應(yīng)力大小與連線(xiàn)長(zhǎng)度r成正比。在T作用下，A點(diǎn)應(yīng)力：剪力V在焊縫群引起均布剪應(yīng)力，A點(diǎn)應(yīng)力：A點(diǎn)受到垂直與焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力：A點(diǎn)合應(yīng)力滿(mǎn)足的強(qiáng)度條件：x軸、y軸分力：3.3.4斜角角焊縫和部分焊透的對(duì)接焊縫的計(jì)算自學(xué)：P77~P793.3.5喇叭形焊縫的計(jì)算自學(xué)：P79~P80已知：鋼板寬度B=270mm，厚度t1=28mm，鋼材的鋼號(hào)Q235-B;

承受靜態(tài)軸心拉力N=1400kN(設(shè)計(jì)值);手工焊,焊條為E43型。試設(shè)計(jì)：采用拼接蓋板的對(duì)接連接1、采用拼接蓋板的對(duì)接連接有三種方法：①僅采用側(cè)面角焊縫②采用正面、側(cè)面角焊縫（三面圍焊）③采用正面、側(cè)面角焊縫和斜焊縫（有斜焊縫的圍焊）例題3.2(P70)2、傳力過(guò)程和傳力方式沿m-m截面假想把連接分成兩部分3、拼接鋼板的設(shè)計(jì)原則：蓋板的承載力≥被連接構(gòu)件的承載力①蓋板寬度b確定：b=被連接板寬度—2×(10~15mm)=270—2×15=240mm施焊要求別咬邊?、谏w板厚度t確定：蓋板的承載力≥被連接構(gòu)件的承載力取板材規(guī)格③構(gòu)造要求：兩條側(cè)面角焊縫間距(蓋板寬度)應(yīng)滿(mǎn)足4、焊腳尺寸的確定加正面角焊縫不滿(mǎn)足怎么辦？①小焊腳尺寸的強(qiáng)度>大焊腳尺寸的強(qiáng)度②焊腳尺寸越大，焊接殘余應(yīng)力越大③浪費(fèi)材料。強(qiáng)度與成正比，焊縫金屬量與成正比④小焊縫可1~2次焊成,大焊縫需多層施焊,焊接速度↘確定原則：滿(mǎn)足構(gòu)造要求，焊縫盡可能小而長(zhǎng)。5、計(jì)算連接一側(cè)焊縫所需的長(zhǎng)度（確定連接蓋板的長(zhǎng)度）⑴僅采用側(cè)面角焊縫一側(cè)焊縫實(shí)長(zhǎng)構(gòu)造要求：①②

連接蓋板長(zhǎng)度

l

：⑵采用三面圍焊縫①正面角焊縫傳力：側(cè)面角焊縫傳力：②連接一側(cè)所需的側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度:③構(gòu)造要求：連接蓋板長(zhǎng)度

l

：與第①種連接方法比較：蓋板長(zhǎng)度縮短了750—430=320mm⑶采用有斜焊縫圍焊縫（菱形蓋板）②正面角焊縫傳力：①確定蓋板尺寸(最好正面、側(cè)面和斜焊縫的長(zhǎng)度為同一數(shù)量級(jí))取正面角焊縫長(zhǎng)：斜焊縫坡角：則斜焊縫長(zhǎng)：③斜焊縫傳力：側(cè)面角焊縫傳力：③構(gòu)造要求：連接蓋板長(zhǎng)度

l

：與第①種連接方法比較：蓋板長(zhǎng)度縮短了750—600=150mm②連接一側(cè)所需的側(cè)面角焊縫長(zhǎng)度:與第②種連接方法比較：蓋板長(zhǎng)度長(zhǎng)了600—430=170mm習(xí)題3.3已知：角鋼2∟90×8，節(jié)點(diǎn)板厚t=10㎜，鋼材Q235-B,焊條E43型，手工焊，連接受靜載軸心拉力N=500kN。試設(shè)計(jì)雙角鋼和節(jié)點(diǎn)板間的角焊縫連接。①側(cè)焊縫；②圍焊縫傳力過(guò)程和傳力方式：肢背焊縫：

hfmax=1.2tthin=1.2×8=9.6㎜hfmin=1.5√tthick=1.5×√10=4.74㎜肢尖焊縫：

hfmax=1.2t

=1.2×10=12㎜hfmax=t－(1~2)=8－(1~2)=7~6㎜（板邊焊t>6㎜）

hfmin=1.5√t

=1.5×√10=4.74㎜hf2=

5㎜

（hfmin<hf2<hfmax）

2.僅采用側(cè)焊縫時(shí)焊腳尺寸的確定：

hf1

=8㎜（hfmin<hf1<hfmax）因角鋼肢背和肢尖焊縫傳力的比例不同，故采用不同焊腳尺寸。3.側(cè)焊縫計(jì)算肢背側(cè)焊縫分擔(dān)的軸力：N1=K1N=0.7×500=350kN肢尖側(cè)焊縫分擔(dān)的軸力：N2=K2N=0.3×500=150kN肢背側(cè)焊縫所需的計(jì)算長(zhǎng)度（繞角焊）：肢尖側(cè)焊縫所需的計(jì)算長(zhǎng)度（繞角焊）：構(gòu)造要求：l

w1max=60hf1=60×8=480㎜l

w1min=8hf1=8×8=64㎜lw2max=60hf2=60×5=300㎜lw2min=8hf2

=8×5=40㎜lwmin<lw1<lwmaxlwmin<lw2<lwmax肢尖焊縫長(zhǎng)度雖比肢背焊縫長(zhǎng)度短，但施焊時(shí)均滿(mǎn)焊。lwmin

≥b=90㎜（僅有側(cè)焊縫）4.采用圍焊縫時(shí)焊腳尺寸的確定：肢背焊縫：hfmax=1.2tthin=1.2×8=9.6㎜hfmin=1.5√tthick=1.5×√10=4.74㎜肢尖焊縫：hfmax=1.2t

=1.2×10=12㎜正面焊縫：hfmax=t－(1~2)=8－(1~2)=7~6㎜（板邊焊t>6㎜）

hfmin=1.5√t

=1.5×√10=4.74㎜正面角焊縫傳力：肢背焊縫分擔(dān)力；N1=K1

N－N3/2=0.7×500－123/2=288.5kN肢尖焊縫分擔(dān)力：N2=K2

N－N3/2=0.3×500－123/2=88.5kN三面圍焊可利用正面角焊縫的強(qiáng)度提高系數(shù)，節(jié)約材料。5.圍焊縫計(jì)算:三面圍焊：（hfmin<hf<hfmax）hf1=hf2=hf3=hf=5㎜也可采用不同的焊腳尺寸，施焊時(shí)先按最小焊腳尺寸施焊，對(duì)較大焊腳尺寸再分層施焊，薄厚分界處的起落弧點(diǎn)磨光過(guò)渡。lwmin<lw1<lwmax，lwmin<lw2<lwmax

OK肢背側(cè)焊縫所需的計(jì)算長(zhǎng)度lw1：肢尖側(cè)焊縫所需的計(jì)算長(zhǎng)度lw2：構(gòu)造要求：l

wmax=60hf=60×5=300㎜l

wmin=8hf=8×5=40㎜實(shí)際施焊時(shí)，

大于計(jì)算所需的焊縫長(zhǎng)度，這并不能增加肢尖焊縫所傳內(nèi)力N2，只是降低了它的應(yīng)力值τ。原因：由力的平衡條件，肢背和肢尖焊縫所傳內(nèi)力的合力必須和角鋼的內(nèi)力大小相等方向相反，作用在同一直線(xiàn)上。結(jié)果分析：①側(cè)焊縫比②圍焊縫的連接長(zhǎng)度增加:①側(cè)焊縫比②圍焊縫的焊縫體積減少：①側(cè)焊縫:V1=[82×(205+2×8)/2+52×(205+2×5)/2]×2=19520㎜3②圍焊縫：V2=[52×(265+265+90)/2]×