JB-T6734-1993_锅炉角焊缝强度计算方法.pdf

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1、锅炉角焊缝强度计算方法 J B / T 6 7 3 4 - 1 9 9 3 中华人民共和国机械行业标准 J B /C 6 7 3 4 - 1 9 9 3 锅炉角焊缝强度计算方法 主题 内容与适用范围 本标准规定了锅炉角焊缝强度计算方法 本标准适用于额定蒸汽压力大于2 . 5 MY a 固定式蒸汽锅炉锅筒、集箱和管道 _ 各种骨接 头连接焊缝和焊 接到 锅炉受 压元 件土受力 构件的 连接焊缝以 及在 制造、 安装与 运输过程中 所 用受力构件的连接焊缝。 2 名词术语及符号说明 2 . 1名词术语 2 . 1.1 对接接头 两焊件端面相对平行的接头 2 . 1 . 2 角接接头 两焊件端面问构

2、成大于3 0 0 ，小于 1 3 5 夹角的接头 2 . 1 . 3 r 形接头 一焊件之端面与另一焊件表面构成直角 或近似直角的 接头_飞 2 . 1 . 4 搭接接头 两焊件部分重叠构成的接头、 2 . 1 . 5 圆 钢连 接接头 两圆 形焊件表面连接或一圆形焊件与 一非国形焊件 连接的接头) 2 . 1 . 6对接焊缝 在焊件的坡口面间或一焊件的坡口面与另一焊件表面间焊接的焊缝。 2 . 1 . 7角焊缝 沿两直交或近直交焊件的交线所焊接的焊缝 2 . 1 . 8正面角焊缝 焊缝轴线与焊件受力方向相垂直 的角 焊缝，见 图2 - 1 2 . 1 . 9 侧面角 焊缝 焊 缝轴线与 焊件

3、受力方向相平行的角焊 缝， 见图2 - 2 2 . 1 . 1 0 纵向焊缝 沿焊件长度方向分布的焊缝。 2 . 1 . 1 1 横向焊缝 垂直于焊件长度方向的焊缝。 机械工业部1 9 9 3 - 0 8 - 2 1 批准1 9 9 3 - 1 0 - 0 1实施 1 9 6 2 2 . 1 . 1 2 环形焊缝 沿筒形焊件分布的头尾相接的封闭焊缝。 图 2 - 1 正面角焊缝图 2 - 2 侧面角焊缝 2 . 1 . 1 3 承载 焊缝 焊件上用作承 受荷载的 焊缝 2 . 1 . 1 4非承载焊缝 焊件上不CL接承受荷载，只起连接作用的焊缝，习惯上称联系焊缝。 2 . 1 . 1 5坡口深

4、度 焊件开坡口时，焊件端部沿焊件厚度方向加_ r 掉的尺寸 2 . 1 . 1 6 焊脚尺寸 在角焊缝横截面中画出的最大直角三角形中直角边的长度。 2 . 1 . 1 7 焊缝计算厚度 设计焊缝时使用的焊缝厚度。 2 . 1 . 1 8 焊 缝计算长度 计算焊缝强度时使用的焊缝长度。封闭焊缝的计算长度取实际长度;不封闭焊缝的计算 长 度， 对每条焊缝取其实际长 度减去l O m m 2 . 1 . 1 9 焊 缝计算 厚度截面 积 焊缝计算厚度与焊缝计算长度的乘积。 2 . 1 . 2 0全焊透型焊缝 焊缝在其连 接部位的全 厚度上， 用熔敷金属充分连接， 无未焊 透的部位， 见图2 - 3

5、必 要时，全焊透型焊缝可用角焊缝进行加强 2 . 1 . 2 1 部分焊透型焊缝 焊件在其连接部位的部分 厚度上 用熔敷金属连接，尚 有未焊透的部位，见 图2 - 4 必要 时，部分焊透焊缝可用角焊缝进行加强。 2 . 2 符号 说明 G焊缝计算厚度，二 ; A焊缝计算厚度截面积，例n 2 ; b 耳板宽度，m m; b I 搭接焊横向焊 缝长 度， m m ; b 2 搭接焊纵向 焊接长 度、 圆 钢与 钢板连接焊焊缝长度， 二 ; b 3 . 佑 弯头耳板尺寸， m m; F 3 、 1 3 , 、 B 2 - F 形接头焊 缝长度， mm ; 1 9 6 3 图 2 - 3 全焊透型焊缝

6、 图 2 - 4 部分焊透型焊缝 。 横向耳板与集箱及耳板与弯头连接焊缝圆弧部分的弦长，m m; d 管接头装配前筒体上的开孔直径，二 ; 试 )管 接头 外径， m m; d ,管接头内径，m m; d , 、 d 2 大、 小圆钢直径， 二 ; D ; 筒体内 径， m m; 。 耳板与弯头连接焊缝直段部分的长度， ; 厂 管 接头、T形接头 坡口深度， 二 ; F -集中力，N; F F y . ,凡 - . r , y 、 二 方向上的集中力， N ; h 耳板孔中心沿耳 板高 度方向 到连接焊缝的 距离， m m ; h i , h 2 耳 板孔中 心沿耳板高度方向至 连接焊缝的最大

7、和最小 距离， 二 ; H 对接接头坡口深度，n u n ; k 壳体常数，1 / mm; K等脚角焊缝的焊脚尺寸，m m; K , , K 2 不等脚角焊 缝的 焊脚尺寸， m m ; I ,焊缝计算长 度， m m; M力矩，Nm; M 端盖与筒体连接处单位圆周长度的弯 矩，N “ m / m ; M M,. , M, 绕 : , .Y 、 二 轴旋 转的力 矩，N “ m ; 1 9 6 4 N 端盖与筒 体连 接处 单位圆 周长度的 纵向力， N / m; 尸 计 算压力， M 】 a ; Q 端盖与筒体连 接处 单位圆周 长度的 横向力， N / m ; R o筒体的外半径， 弯头

8、外圆 弧曲率半径， m m ; R m筒体平均半径， 二 ; s锅筒起吊 耳板孔中 心至锅筒重心的 纵向 距离， 二 ; t 筒体有 效壁厚， 二 ; t 无 孔筒体理 论计 算壁厚， 二 ; t 管接头 壁厚， 二 ; W- 焊缝的抗弯截面系数， mm 3 ; W x . W y焊 缝 对二 、 Y 轴的 抗弯 截面 系 数， m m 3 ; Wk焊 缝的 抗扭截面系 数， m m 3 ; X -筒体开孔有效加强宽度，二 ; a 对接接头 V形坡口的坡口角度，度; 月 焊缝计算厚度截面与焊脚尺寸K : 的 夹角， 度; Y 力的作用方向与耳 板高度 方向的 夹角，反 时针方向为 正， 度;

9、6 板件 厚度， mm ; 8 1 、 灸 较厚和较薄板 件的 厚度， mm ; 一 - 一 钢板厚度方向未焊尺寸，二 ; 。 两圆钢公切线至连接焊缝表面的距离，mm ; ， 许用 应力修正系 数; a 耳板连接焊缝圆弧部 分所对圆 心角的二 分之一， 度; 产 泊松比; 。 正 应力， N / mm z ; a , 垂直于焊缝计 算厚度截面的 正应力， N / . ; “F集中 力 所 引 起 的 正 应 力， N / mm z ; am-弯 矩所引 起的 正应力， N / mm z ; 1 1 M . 均布弯 矩所引 起的 正应力， N / . ; a q横向均布力所引 起的正 应力， N

10、 加m ; O N 纵向均布力 所引 起的正 应力， N 八 mm ; a, 按第三强度理论计算的当量应力，N / . ; I , - 焊件在室温下的屈服 点，N / . ; 司 焊件在计 算温度下的许用应力， 按相应的强度计算标准规定选用， N / mm z ; r 切应力， N / mm z ; r l 在焊 缝计算厚 度截面内 且垂直于焊缝走向的切应力， N / . 2 ; r 2 在焊缝计算厚度截面内 且平行于焊缝走向 的切应力， N / . Z ; r F集中 力所引起的切应力， N / m m ; r M 力矩 所引 起的 切应力， N / mm ; 1 9 6 5 r m u 均

11、布弯矩所引起的切应力， N / mm Z : Z Q 横 向 均 布 力 所 引 起 的 切 应 力， N / m m ; T N 纵 向 均 布 力 所 引 起 的 切 应 力， N / . ; 0 耳板 焊缝端点连 线与 耳板横截面的夹角， 度; 。 弯头 直段两 端点与 弯头外圆 弧曲 率中 心连线的 夹角， 度 3技 术要求 3 . 1 工艺要求 3 . 1 . 1 焊接材料的 强度不得 低于 焊件的 较低强度 3 . 1 . 2 焊接及焊 接工艺评定 应符合有关标准的规定 3 . 1 . 3按本标准计算的角接接头，两焊脚边的夹角应不小于6 0 和不大于 1 2 0 0 3 . 2 结

12、构要求 3 . 2 . 1 角焊缝的焊脚尺寸应符合下列要求: a . 对于板件， 当与焊脚接触的焊件厚度大于7 m m时， 其焊脚尺寸不得小于 1 . 5 百 、 S为与焊脚接触的焊件厚度。当焊接工艺有保证时，可不受此限 当与焊脚接触的焊件 厚度不大于7 ， 时， 其焊脚尺寸不得小于与焊脚接触的 焊件厚度 和4 二 的 较小值。 b ， 对于管 接头， 角焊缝的 最小焊脚尺寸不 得小于 管接头 的壁厚和6 m m的较小 值r c . 加强板与筒体的外角焊缝焊脚尺寸不 得小于较薄焊件厚度的0 . 7 倍， 与管接头的 外角焊缝焊脚尺寸不得小于较薄焊件的厚度与6 二 : 的较小值。 d . 对于

13、板件， 角焊缝的焊脚尺寸不宜大于与焊脚接触焊件厚度的 1 . 2 倍。对于管接 头角焊缝的焊脚尺寸不宜大于管接头壁厚的 2 倍。 3 . 2 . 2 侧面或正面角焊 缝的 计算长度不 得小于两 焊脚尺 寸平均值的8 倍和4 0 m m o 3 . 2 . 3侧面角焊缝的计算长度不应大于两焊脚尺寸平均值的 6 0倍。若大于上述数值时， 其超过部分在计算中不予 考虑。 若内力 沿侧面 角焊缝全长 分布， 其计算长度不受 此限 3 . 2 . 4 当 板件的端部仅采用 两侧面角 焊缝连接时 ( 图3 - 1 ) ， 每条侧面角焊缝长度不宜小于 两侧面角焊缝之间距离 b , ;同时当s : 大于 1

14、2 m m时，b ; 不宜大于 1 6 6 2 ,当S : 不大于 1 2 mm 时，b , 不宜大于2 0 0 mm o 3 . 2 . 5 杆件与节点板的连接 焊缝一般宜采 用两面 侧焊， 或其他不封闭焊缝。所有焊缝的转 角处必须连续施焊。 3 . 2 . 6 在搭接连接中， 搭接焊缝长度不得 小于 较薄 焊件厚度的5 倍， 且不小于2 5 m m a 3 . 2 . 7 圆钢与圆钢、圆钢与 钢板间的焊 缝计算厚 度，不 应小于0 . 2 倍圆钢直径 ( 当 焊接两 圆钢直径不同 时， 取平均直径) ， 且不小于3 m m， 并不大于1 . 2 倍钢板厚度， 焊缝计算长度 不应小于2 0

15、m m 3 . 2 . 5 受压元件上的支承耳板焊缝，当 耳板厚度不大于1 2 m m时， 可采用无坡口的角焊 缝;当耳板厚度大于1 2 二时，必须开坡口。 3 . 2 . 9 受力耳板与 壁厚不小于1 0 0 二 的受压元件焊接时， 应采 取措施， 以防止母材的层 状撕裂。 4 计算原则 4 . 1 基本假定 1 9 6 6 图 31 两侧面角焊缝连接尺寸示意图 4 . 1 . 1 本标准不考虑残余应力 、 应力集中、疲劳和蠕变的影响 4 . 1 . 2 焊接接头的强度按作用在焊 缝计算 厚度截面上的 应力 进行验算。 4 . 1 . 3 集中力、 均布力在焊 缝计算厚度截面上所产生的 应力

16、按平均分布计 算。力矩在焊缝 计 算厚度截面上所产生的应力， 根据不同的 情况按线性分布 ( 图4 - I ( a ) ) 或按平均分布 ( 图4 - 1 ( b ) )计算 图4 - 1 焊缝计算截面上应力分布示意图 4 . 2 焊缝尺寸 4 . 2 . 1 常用焊缝的计算厚度及焊缝尺寸参数按表4 - 1 计算 4 . 2 . 2 管接头焊缝的走向 假定为圆形 焊 缝的计算厚度 取肩部和腹部两处数值的 平均值腹 部焊缝的计算厚度根据表4 - 1 序号9 计算。 表 4 - 1 序 号简图一 # 妥计 算 gi矿一一41 ) 菇 l i t *a 一 1 9 6 7 续 表 序 号 简图焊缝

17、计算 厚度 焊 缝尺 寸参数 3 a二 s , 一 刃 4 压 k , k z “ 一 k ; + k z 二 ” 二k _,k ; + k 一 “ 不k ,k , + k 1 不 ， k 5 PY k l 走 2 “ 二 一 k i + k : sinp 一 描 恭 一 “ 一k ; k g 不 月 6 一 Q 万k ,k ik ; sinp 二 歹 kzki + kz 7 k ,k + k 1 不 k 、 ， 冬 k z , a=了尸十k i sin p = 丁 t z cw p - k + k ; 乎 J 火 f压 8 丹 k i 丫 飞 1 了 a=( k , + f ) 5 in p

18、 呱 “ - kzk i m ,p 二 7 k ; + k i 炸 k , 1 9 6 8 序号 简图 筒体腹部焊缝K 的计算 焊 缝计算 厚度 续表 焊 缝尺寸 参教 当k 1 丫 飞 刀， 时， 同序号 8 . 当k ,时， 同序 号 7 ; 当k 2)了 飞 石时， 同序 号 8 门 全 竺 上 兰 生 丛 宜 差 卫 .k 沪 灭d o2R 了 1 为筒 体上腹 部的焊 脚尺寸 2 Rn 当。 6 0 . 时， a= H 当 a c 1图5 - 1 管接头焊缝所承受的总 图4 - 3 鞍座式管接头全焊透焊 缝荷载示意图 5 . 1 . 3 在内压力 作用下管接头对焊缝的作用力按下列公式

19、确定: 鞍座式管接头: F, i= P a ( d o 一 2 了 ) 2 4 ( 5 - 3 ) 插人式管接头: Fj P a d ? 4 5 . 1 . 4 由管道系统作用于焊缝上的机械力分量在求荷载分量为: M: ，在 求荷 载分量时可利用下列公式进行坐标变 换: ( 5 - 4 ) F x , F , ., 、F ,2 ,Mx 、 F x =F,m s ( .r , x o ) +F , c o s ( 二 ， Y . ) +F m c o s ( x ， z ) ( 5 - 5 ) F 二F ,.o c o s ( y , x o ) +F ,n c o s ( y ，, y , )

20、 +F . c o s ( y ， 二 。 )( 5 - 6 ) F 、, =F , c o s ( z ， 二) + F , c o s ( z , y o ) + F . c o s ( z ， 二 )( 5 - 7 ) M、 =M, o c o s ( x , x o ) +M c o s ( x , Y o ) + Mw c a s ( .r , , z )( 5 - 8 ) My =M_ c o s ( Y , x o ) +M- m s ( Y , Y o ) +M- c o s ( Y , z) ( 5 - 9 ) M =M- c o s ( 二 ， 二 。 ) + M y o

21、c o s ( z , Y ) + M c o s ( 二 ， : 。 )( 5 - 1 0 ) 式 中: 括 号 代 表 夹 角 ， F x , F , o , F _ M , o , M ,o , M 。 分 别 为二 。 、 Y o . .r 。 轴 的 力 的 分 量 。 5 . 1 . 5 根据下列两种作用 力系 分别进行焊缝的强度验算: a . F x , F y =F+F , , ， F . =F , +F ,， Mx , My , M ( 5 - 川 b . F n , F 、 =凡1 ， F : =F十 F A + F , ， M、 ， M r , M :( 5 - 1 2

22、) 其 中， 在( 5 - 1 1 ) 式 中， 取F 与 F , ; 的 方 向 相同 ， 在 ( 5 - 1 2 ) 式中 ， 取F与 F , + F 二 的 方向相同。 F F y. , F , Mx , M, ， M: 与图5 - 1 方向 一致者为正。 1 9 7 1 : 一: .1 鞍座式管接头 鞍 座式管接头 焊缝的一般形式如图5 - 2 所示， 其中a 按表4 - 1 计算。 5. 2. 2 弓. 2. 3 5. 2 . 4 焊缝的计算长度按下列公式计算: 1 二二 ( d 。 一 2 f + 2 a s in l ) ( 5 - 1 3 ) 焊缝的计算厚度截面积按下列公式计算

23、: A = a l ( 5 - 1 4) 焊缝的抗弯截面系数按下列公式计算: 二 ( d 。 一 2 f+ 2 a 3 2 ( d - +2 a) ( 5 - 1 5 ) 尹一Zj 5 . 2 . 5 焊缝的抗扭截面系数按下列公式计算: W , = 迪d 2 1 牛 2 a ) 4 - ( d - 2 f ) 0 ) ( 5 - 1 6 ) L 4l a 。一 G t + G a) 5 . 2 . 6 图 52 鞍座式管接头焊缝 应力分量按下列公式计算: A 点 : F 丫 公二于 一f 盖A ( 5 - 1 7 ) 口尸Q尸 COS朋 。 、 一 _FA r AF y 一 F sA ( 5

24、- 1 8 ) ( 5 - 1 9 ) a F z = r F , = A s in g ( 5 - 2 0) C O s g ( 5 - 2 1 ) 凡一AM Q M . 二 r M 二 二 W M 二 s i n g ( 5 - 2 2) c o s g ( 5 - 2 3 ) ( 5 - 2 4) 邢M一W 一Wl一1 ( 5 - 2 5) ( 5 - 2 6) cosP哪 凡一W凡一W ( 5 - 2 7 ) 二A s i n 召 ( 5 - 2 8 ) ( 5 - 2 9 ) 知孙鄂 s i n g ( 5 - 3 0 ) ANJlrl 艺BRBFEFBFBM |获r口rT韶 bB点

25、: 1 9 7 2 :m yrB 一 w o0Sa r NBU 一 _M ,W k ( 5 - 3 1 ) ( 5 - 3 2 ) 5 . 2 . 7 焊缝强度按下列公式验算: A 点 : 丫( 。 众+ 。 六+ 。 氛 ) 2 + 4 ( r 献+ : 氛+ 二 众 ) 2 + ( r 氮+ : 祝 ) 2 ) 0 . 7 4 ( a ) / , l ( 5 - 3 3 ) = l a A+ a F z 一 。 氛I 0 . 7 4 ( a ) ( 5 - 3 4 ) B点: 丫 ( ， 氏+ “ BF z + ， 氏 ) 2a B F Y ) + 4 ( ( 一 r BM Y + , B

26、F , 一 r m2 + ( , BF Y 一 : BB a , ) 2 ) 0 . 7 4 ( v ) / q ( 5 - 3 5 ) 。 = 一 。 BM y 十 。 巍+ 。 执 簇0 . 7 4 ( x ) ( 5 - 3 6 ) 乐氏 5 . 3 插人 式管接头 5 . 3 . 1 插人式管接头焊缝的一般形式如图 5 - 3所 示， 焊缝计算厚度按表4 - 1 序号l o o 5 . 3 . 2 焊缝计 算长度按下列公式计算: L =n d o ( 5 - 3 7 ) 5 . 3 . 3 焊 缝计算厚度截面 积按下列公式计 算: A =a l ( 5 - 3 8 ) 5 . 3 .

27、4焊缝抗弯截面系数按下列公式计算: c a d ? W=万 - 4 ( 5 - 3 9 ) 5 . 3 . 5 焊缝 抗扭截面系数 按下列公式计算: . a d ? W k 二 2 图 5 - 3 插人式管接头 ( 5 - 4 0) 5. 3. 6 应力分量按下列公式计算: A点 : ( 5 - 4 1 ) ( 5 - 4 2 ) ( 5 - 4 3 ) ( 5 - 4 4 ) ( 5 - 4 5 ) 二A二A二A丛w丛从 -一-一一一一 rfx峨读魂魂 B点 ( 5 - 4 6 ) 凡一A 一一 BFx 1 9 7 3 r BM y 一 F _W r F 、 一 F ,A r BM y 一

28、MW : ,Ur B 一 _M ,M k ( 5 -4 7 ) ( 5 - 4 R ) ( 5 - 4 9 ) ( 5 - 5 0 ) 5 . 3 . 7 焊缝强度按下列公式验算: A点 : 。 。 = 、 不 。 氛 )2a A F y ) + 4 ( ( r M , + r F z )2 + ( r F . + , AM ,) 2 0 .7 4 ( a ) I rl 。 = 卜。 氛 簇0 . 7 4 ( a ) ( 5 - 5 1 ) ( 5 - 5 2 ) b . B点: a, .=丫( a F x ) 2 + 4 ( ( 二 舔 、 + : 认 ) 2 + ( r 氏+ : 巍 )

29、2 ) -0 . 7 4 C a ) i q 。= a 歌一 (0 . 7 4 ( 司:_: : : 6耳板连接焊缝 : : 集箱纵向耳板 集箱纵向耳板的焊缝形式及受力状态如图6 - 1 所示: 6 . 1 . 2 6 . 1 . 3 6 . 1 . 4 1 9 7 4 1 9 7 2 图 6 - 1 集箱纵向耳板焊缝 焊缝计算长度按下式计算: 1 = 2 b 一 2 0 焊缝计算厚度截面积按下式计算: A= a l 焊缝在耳板平面内的抗弯截面系数按下式计算: ( 6 - 1 ) ( 6 - 2 ) a ( b一1 0 ) 2 w =3- 一 ( 6 - 3 ) 6 . 1 . 5 计算耳板

30、焊缝的 应力时， 假定M是焊缝的形 心， 将力F往M点平移， 并沿: 和y 轴方向 分解。 选取二 轴与 强度验算点焊缝走向的切线方向一致， Y轴与强度验算点耳板士 _ 焊脚尺寸的方向一致。力的分量按下列公式计算: F x二F s in y ( 6 - 4 ) F , . =F c o s y ( 6 - 5 ) M 二F h s i n y ( 6 - 6 ) 6 . 1 . 6 应力分量按下列公式计算: F_ xA ( 6 - 7 ) ( 6 - 8) ( 6 - 9 ) ( 6 - 1 0 ) ( 6 - 1 1 ) sinf叫呵叫 二A乙AM一WM一W r F . 口 F y二 叭咖加

31、 6 . 1 . 7 焊缝强度按下列公式验算: 。 。 = 丫( a F y + I M ) 2 + 4 ( ( r F r +, M ) 2 + ( r F . ) Z ) 簇0 . 7 4 ( a ) / ( 6 - 1 2 ) 。 二I C F , +a M 1 _0 . 7 4 ( a ) ( 6 - 1 3 ) 6 . 2 集箱横向耳板与弯头耳板 6 . 2 . 1 集箱横向耳板的焊缝形式及受力状态给出图5 - l 和图 5 - 2两种情况，弯头耳板焊缝 的形式及受力状态给出图6 - 4一种情况，图6 - 2和图6 - 3都是图6 - 4的特殊情况 、 计算方法 按图6 - 4 给出

32、， 当b 4 = 0 , e = 0 时，图6 - 4 就变成图6 - 3 ，当b 4 = 0 , 。 = 。 ， 0 = 0 时， 图6 - 4 就变成图6 - 2 图6 -2 集箱横向耳板焊缝及受力状态示意图 ( 1 ) 与图 6 4相对应的角参数按下列公式计算: 1 9 7 5 图6 -3 集箱横向耳板焊缝及受力状态示意图 ( 2 ) 图6 - 4 弯头耳板焊缝形式及受力状态示意图 C一 J ( b 一 b , ) z + * ， 一 h 2 一 v e 2 - ( b ; - b 4 ) 2 ) 2 ( 6 - 1 4 ) 1 97 6 二 二 arcs i nc ZK ( 6 - 1

33、 5 ) a r c t 只 叭 一h, b一b ., ( 6 - 1 6 ) m= a r c t g 凤 ( 6 - 1 7 ) 6 . 2 . 3 焊缝计算长度按下式公式计算: 一 2 ( a R oB9 0 一10 ) ( 6 - 1 8 ) 6 . 2 . 4 焊缝计算厚度截面积按下列公式计算: A二 a Z 焊缝在耳板平面内的抗弯截面系数近似地按下列公式计算: a ( / ( h ， 一 h ， ) Z + ( b 一b , ) z 一1 0 ) 2 W= 二 二 - 己三一 ( 6 - 1 9 ) 6 . 2 . 5 ( 6 - 2 0 ) 6 . 2 . 6计算耳板焊缝的应力时

34、，假定 M 是焊缝的形心，将力 F沿 M点平移，并沿 X和 Y轴方向分解。选取 X轴与强度验算点焊缝走向的切线方向一致，Y轴与强度验算点耳板 上焊脚尺寸的方向一致。力的分量按下列公式计算: a.A 点 F x 一F s in ( y + 0 + 号一 0 ) F ， 一 F c o s ( y + “ + 号一 0 ) M 一 ; / h t 2 h ZSin Y - 2 COS Y ) ( 6 - 2 1 ) ( 6 - 2 2 ) ( 6 - 2 3) b.C点 : F 二 一F s in ( ， 一 “ 斗 号一 0 ) F ， 一F c o s ( y - “ + 管一 0 ) 、 一

35、 。 ( 兴- , S in g 一 B Z C O S y ) ( 6 - 2 4 ) ( 6 - 2 5 ) ( 6 - 2 6) 6. 2. 7 应力分量按下列公式计算: A点 : F二 r F n二 A ( 6 - 2 7) s i n 3 ( 6 - 2 8) c o s h ( 6 - 2 9 ) MA = ， r MA = 0 +w 1z / S i0 R w 12 / c o s R ( 6 - 3 0 ) 0 + ( 6 - 3 1 ) F一AE一AJ八卜.自U =:oS眼 叭叭MlwMlw 1 9 7 7 M了田 M A 二 而 s in+ 万 v 丫、 ( 63 2) b

36、C点 于 x rF 二不 A : ;v 一 F ,=A sin 3 于气 r b , . 一了c o s (7 。 M . 一 W col t。 一 )sin j3 r M (、 二 X - (“ 一 2 I cosi3 r M C 一 M s in l “ 一 2 ) ( 6 - 3 3 ) ( 6 - 3 4 ) ( 6 - 3 5 ) ( 6 一 3 () ( 6 - 3 7) ( 6 一 3 8) 6 . 2 . 8焊缝强度按下列公式验算: a . A点: 。一 丫 又 了 雨 丁舀 赢砰 不 可( 丁 F 丁 于 而 、 )- +( a r,. + a M e ) = + 4 ( (

37、 r r-,- + r M A ) ( : F = + - r .;v A )= ) 蕊 0 .7 4 ( x ) / q ( 6 -3 9 ) 二二一 a F 、 十 a A 、 一 共0 . 7 4 ( 司( 6 - 4 0 ) h . 点: 。一 了 ( a r + a m c ) ， 十 4 ( ( , F, + r M C ) 十 ( 层 飞 x + 打 M C ) - ) 0 . 7 4 ( a ) / ,1()4 1 ) 。二 。 丫 、 十 。 、 、 i 蕊0 . 7 4 ( a ) ( 6 -4 2 ) 6 . 3锅筒起吊耳板 6 . 3 . 1 锅筒起吊耳板一般采用纵向双

38、耳板结构为增加耳板平面外的抗弯刚度，应在耳板 孔附近部位用对称布置的两个纵板将两耳板连接起来。纵板的横截面积应大于单个耳板净截 面积的十分之 一、耳板及焊缝形式与集箱纵向耳板相同 6 . 3 . 2锅筒起吊过程中的最危险状态如图6 - 5 所示: 6 . 3 . 3焊缝计算长度按下列公式计算; 1二 4 ( b一1 0 ) ( 6 - 4 3 ) 6 . 3 . 4焊缝计算厚度截面积按下列公式计算: A 二 a l ( 6 - 4 4 ) 6 . 3 . 5 焊缝在耳板平面内的抗弯截面系数近似地按下列公式计算: 2 a( 6一1 0) ( 6 - 4 5 ) 6. 3. 6耳板肪 堂的外力按

39、卜列公式 计算 : 起吊时应考虑 1 . 1 倍的动载系数后的锅筒全部重量 F，由图6 - 5 求得: 夸 l - 省 (R h )tg y ) ( 6 - 4 6 ) 1 , ) t g y ) 若考虑 ( 6 - 4 7) 尺 lS 十 f F一2 -一 飞- r卜立 当F : 大于F ， 时，只 需校 核 F : 端的耳板焊缝。1 . 2 的不 均匀系数， 则F : 端所 1 9 7 9 图 65 锅筒起吊过程中危险状态示意图 承受的荷载按下列公式计算: F 2 一 0 . 6 F ( 1 + 告 ( : 。 + ) tg y ) : 、 一 。 .6 F ( l + 告 ( * 。 +

40、 h ) tg y ) sin y F , 一 。 . 6 F ( ， + 去 ( * 。 + h ) tg y ) c o s y M 一 。 . 6 F ( 1 + 去 ( * 。 + h ) tg y ) h s in y 6 . 3 . 7 应力分量按下列公式计算: ( 6 - 4 8 ) ( 6 - 4 9 ) ( 6 - 5 0 ) ( 6 - 5 1 ) F 、 r F x =万 ( 6 - 5 2 ) ( 6 - 5 3 ) ( 6 - 5 4 ) ( 6 - 5 5 ) ( 6 - 5 6 ) sinf叫sinfcosf 二A二AMWM一W =二=-一 畅场咖蜘 6 . 3

41、. 8 焊缝强度按下列公式验算: ， 。 二 丫 ( 。 肠+ x M ) z 十 4 ( ( r F v + r m ) Z + ( : 二 ) z ) 镇0 . 7 4 ( x ) / l ( 6 - 5 7 ) 。=a F . + a m (0 . 7 4 ( x ) ( 6 - 5 8 ) 7 水压试验端盖连接焊缝 7 . 1 焊缝类型与参数 7 . 1 . 1 常用的水压试验端盖焊缝类型与参数如图7 - 1 所示，图 7 - 1 ( a )按对接焊缝计算， 1 9 7 9 图 7 - 1( b )按角焊缝计算1 图 7 一 I 常用水压试验端盖焊缝形式 ( fl ) 对 接焊缝 ;(

42、 b ) 角焊缝 7 . 1 . 2 对于焊缝计算厚度的 抗弯 截面 系数按下列公式计算: W一 着( 7 - 1 ) 7 . 2 受力分析 7 . 2 . 1 根 据筒体与 平端盖的整体结构的理论分析， 解出 如图7 - 2 所示的水压试验端盖焊缝 所 受的力N, M 、 Qa 7 . 2 . 2 端盖与筒 体连接处单位圆周长度的纵向力按下列公式计 算: N 一 告 P ( R , 一 _t2 ( 7 - 2 ) 7. 2. 3端盖与 筒体连接处单位圆周长度的弯矩 按下列公 式计 算 对图7 - 1 ( a ) 扒 M 一尸 ( R ,合 ) 0 .3 3 1 . 尽 v 入, (0 .2

43、05 择 一 。 .42 1t K I 2 .182 低 ts 2 .545 ( ) _ _ _尺 ， 1t + U. j I 了 一 份 t 、d +0. 0 8 6 rS ( 7 - 3) 5 4 2 t8 n划 + t一占 -R-! 护 OO 9 + b ， 对图7 - 1 ( b ) 援一盯 ， 0 .3 31Y R一 。 M = P ( R 一 言 ， 一 2 0 5 ) 2+ k 1 +2 . 1 8 2 。R C - Ljk t- 音 一 0. 4 2 1 S 2 . 5 4 5 1 9 8 0 0 .3 17 令 ( 青 ) (0 .346 : 一 0 .2 6 2 )畔 t一

44、占 -R-1 ;.98择帐 )3: 。 二 42 暗 ) 4: Z1. 98 m (S ) + 0 .542 (- ) 一嗽 钾。巴 ( 7 - 4 ) 壳体常数 k 按下列公式计算: 、 二 3 1( 一)cz ) 、 . R 二 ( 7 - 5) 一; 比 值( 按下列公式计算: Rmk,JQ M ; = - R tz ( 7 - 6 ) 图 7 - 2 水压试验端盖焊缝 7 . 2 . 4端盖与筒体连接处单位圆周长度的横向力按下列 公式计算: 的 受 力 状 态 水 意 图 a ，对 图 7 - 1 ( a ) : Q 一 ” ( “ 一合0 . 6 6 1撅 0 .40 8 了 今 (

45、 S )z 2 .1 82 援 tS 2 一5 45 (l, + 0 .3 18 今 ( 81 Y 0 .6 55 ( S 1 .9 8 择( tS ) 0 .54 2 ( S ( 7 - 7 ) b对 图 7 - 1 ( b) : 6 2 一 尸 ( * 。 一 合 ) 0 .661 R m 一 。 .408择(S )2y2 0 .3 18 k ( 1 + 2 .18 2 念 tS 一 2 5 45 ( 舌 1z2 .5 45 ( 8 / .9 8 Itm ( 8 )3 0 .6 55 ( S ) 0 .40 5 令 ( S ) 彗 一 ;” 择( 81 ) S + 0 .54 2 ( 5

46、)4 2 ) ( 7 - 8 ) 7 . 3 应力分量的计算 7 . 3 . 1 对图7 - 1 ( a ) 焊缝计算厚度截面上的 应力 分量 按下列公式计算: a N 6M , ( 7 - 9 ) 州“ 一 6 Mt2 ( 7 - 1 0) ( 7 - 11 ) 贝t 一- a r 7 . 3 . 2 对图7 - 1 ( b ) 焊缝计算厚度截面上的应力分量 按下列公式计算: ( 7 - 1 2 ) 1 9 8 1 门尸 仍 C N一a -一 N J r N 一 N sin a 。 。 一 孚 sin ( 7 - 1 3 ) ( 7 - 1 4) : 一分 m s a m 。 一 6 MZ

47、sina ( 7 - 1 5) ( 7 - 1 6 ) 7 . 4 强度校核 7 . 4 . 1 对图7 - 1 ( a ) 必须同时满足下列各项要求: “ 。 = 丫 ( 。 、 士 。 M Y+ 4 ( r 0 )- 毛1 .7 ( a ) / I a=I a N 土“ M u镇1 . 7 ( a ) 。 。 一 , / ( C o l + 4 ( 7 0 ) 2 0 . 7 4 ( a ) / 7 a=a N 蕊0 . 7 4 ( a ) 端盖必须满足: ( 7 - 1 7 ) ( 7 - 1 8 ) ( 7 - 1 9) ( 7 - 2 0) 。 、八。 ， 。t 、厂P 0 劣 u.

48、 a 找m 一 万 入 了- 二万 丫七 a J ( 7 - 2 1 ) 7 . 4 . 2 对图 7 - l ( b )必须同时满足下列各项要求: 。 。 = 丫 ( 一 。 N 士 11 M . + I Q ) 2 十 4 ( 7 N + r 0 ) - 镇1 . 7 ( a ) / i 。=卜 U N 土 a M u +a Q 成 1 . 7 ( a ) a 。 一 丫( 一 。 N + a Q ) z + 4 ( r N + r Q ) Z - 0 . 7 4 ( a ) 。=I 一O N+UN 毛0 . 7 4 ( a ) 端盖必须满足公式 ( 7 - 2 1 )的要求。 8国钢构件连接焊缝 8 . 1 圆钢与平板搭接 8 . 1 . 1 圆钢与平板的搭接如图8 - 1 所示: ( 7 - 2 2 ) ( 7 - 2 3 ) ( 7 - 2 4 ) ( 7 - 2