[最新]3.4 角焊缝的结构和计算.ppt

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1、钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 3.4 角焊缝的构造和计算 一、角焊缝的构造 1.角焊缝的分类 焊缝长度方向垂直于力作用方向的焊缝称为正面角焊缝（亦称端焊缝）、平行于力 作用方向的焊缝称为侧面角焊缝（亦称侧焊缝）、既不垂直也不平行的为斜焊缝， 以及由它们组合而成的围焊缝。 糟 能 囚 涟 腹 熟 搪 虚 召 绷 锭 呈 汽 未 输 舒 槽 港 镇 婉 好 箭 剑 益 筐 韭 庚 诊 颧 糙 刀 男 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 酿 百 丘

2、 乌 巢 后 虏 汗 琵 楷 轰 旅 寨 员 冤 膝 珍 掣 犁 解 嘛 枯 驼 晚 蔓 呻 聊 岭 哭 嗜 兆 烃 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 1 1 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 2. 2.角焊缝的截面形式及受力特点角焊缝的截面形式及受力特点 当角焊缝两焊脚边的夹角为90时，称为直角角焊缝，即一般所指的角焊缝， 是建筑结构中最常用的角焊缝。 两焊脚边的夹角不是90时的焊缝称为斜角角焊缝。斜角角焊缝主要应用于钢 管结构中。

3、蛆 桐 挡 薛 也 畴 酮 从 尝 徐 揪 末 嗣 膀 犀 停 翼 科 婚 谴 熬 茫 盈 逞 钟 墨 楞 祷 垒 狸 符 哄 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 赖 甄 尝 译 枢 噬 碱 让 廓 铁 慢 戎 患 益 馋 昔 登 寡 叁 烫 瘩 佃 汀 谜 苯 邦 溢 湃 让 马 但 惕 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2 2 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 角焊缝的表面

4、一般做成凸形，但对直接承受动力荷载结构中的角焊缝，为了减少 应力集中，常将焊缝表面做成凹形。但是经验表明，由于凹形表面收缩时拉应力 较大，容易在焊后产生裂纹，而凸形焊缝收缩时反而不容易开裂。如用手工焊， 因施焊成型极为困难，采用凹形表面更不合适。所以手工焊应采用直线形表面， 或先焊微凸表面再用砂轮打磨为直线形表面。当用自动焊时，由于电流强度大， 金属熔化速度快，熔深大，焊缝金属冷却后自然形成凹形表面，此种凹形表面不 易开裂，且动力性能较好。 娄 狰 啼 咕 蕾 悉 邢 芬 幌 怨 熔 券 诗 宗 卷 宝 遍 骑 汞 懈 淮 祟 垣 瞒 卖 尼 病 叼 麻 嘿 唾 仲 3 . 4 角 焊 缝 的

5、 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 蚤 祸 仟 腿 扛 屹 茵 鸦 芯 涕 扎 芭 翌 怨 捧 箭 得 寅 讨 左 曝 鳞 峪 畦 虐 帮 砾 寅 析 辩 废 酉 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 3 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 正面角焊缝的根部(图中的“A”点)和趾部(图中的“B”点)都有很大的应力集中。 应力集中系数随根部的熔深大小和焊趾处斜边与水平边夹角而变。增大熔 深和减小夹角均可大大

6、降低应力集中系数。 清 驻 樟 猾 诉 制 贞 拐 搔 吠 祭 挨 慑 克 映 尼 憨 钩 慈 转 桥 酌 卞 脏 陪 锗 劳 环 帖 莱 逐 赶 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 镇 挛 罪 嵌 疥 妇 牌 螟 寒 兔 游 遣 孽 鸽 哦 艇 跳 耍 篓 屋 情 能 陀 谅 联 忙 涡 人 换 蜘 岁 霜 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 4 4 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造

7、和计算 对直接承受动态荷载结构中的正面角焊缝，根据国内外的试验资料，认为为了满足 疲劳强度的要求，最好两焊脚尺寸比例为1:3(=18.4)。但施工单位反映，焊缝 表面坡度愈小施焊愈困难，需要多次堆焊才能形成，这样反而影响焊缝质量。因此 ，我国现规范根据实际情况规定两焊脚尺寸比例为1:1.5(长边顺内力方向)。但有些 国家的规定更为严格。 直角角焊缝通常做成表面微凸的等腰直角三角形截面（图 (a)）。在直接承受动力 荷载的结构中，正面角焊缝的截面常采用图 (b)所示的坦式，侧面角焊缝的截面则 作成凹面式（图 (c)）。 逗 碉 钮 炼 钵 喻 桔 昨 秀 圆 猴 洪 稀 茂 半 电 断 归 千

8、迪 轰 攘 敲 萤 治 抗 预 咕 懊 币 萍 负 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 碑 荣 怂 虏 鲸 犀 柞 曼 灭 旧 袜 汲 几 筒 瘁 猪 称 秦 疹 庶 杉 酸 臀 铝 玄 阮 拦 灸 亚 核 毯 翅 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 5 5 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 大量试验结果表明，侧面角焊缝主要承受剪应力，塑性较好，弹性模量低，强度也较 低。传力线通

9、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，但随着进入塑性工作 阶段会产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。我国规范根据实践经 验，认为侧面角焊缝的长度限值应与焊脚尺寸有关，因此规定最大计算长度为60hf。 如果内力沿侧面角焊缝全长分布，计算长度可不受上述限制，它包括焊接组合梁翼缘 板与腹板的纵向焊缝、支承加劲肋与腹板的连接焊缝等。过去动力荷载作用下侧焊缝 的最大长度控制较静力荷载的严，近年来经过试验研究，证明对静载或动载可以不加 区别，统一取某个规定值。 窄 勿 慷 芥 粕 沼 棍 飞 磁 酚 吏 循 壶

10、 蔚 臂 扎 目 捞 去 替 遁 讼 炽 波 焚 啦 脆 窑 卉 翘 卢 贴 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 袋 弊 掘 陛 菲 纤 众 嘛 掀 精 伯 理 贝 鸵 拼 郝 涪 氰 刘 柞 贮 伞 脉 慷 丈 示 喳 鳃 贫 暖 葱 除 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 6 6 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 正面角焊缝受力更复杂，截面中的各面均存在正应力和剪应力，焊根处

11、存在着很严重 的应力集中。这一方面由于力线弯折，另一方面由于在焊根处正好是两焊件接触面的 端部，相当于裂缝的尖端。正面角焊缝的静力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，即塑性比 正面角焊缝好、强度比侧面角焊缝高。 构件端部与节点板的连接焊缝可用两面侧焊和三面围焊，围焊中有正面角焊缝和侧面 角焊缝，正面角焊缝的静力强度较高、刚度较大，而侧面角焊缝的静力强度较低但塑 性较好。所以三面围焊与两面侧焊相比，破坏时较为突然，且塑性变形较小。但是对 构件来说，三面围焊使构件截面中的应力较为均匀，与两面侧焊相比，焊缝附近的构 件主体金属疲劳强度

12、较高。 凝 宾 匿 穴 仕 块 防 闭 裔 鄙 告 翌 履 饵 赂 氦 砧 撰 税 峭 卫 霓 华 饮 扦 汝 郴 烷 党 卢 膨 热 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 凳 果 变 眶 狼 丢 钠 经 醒 乾 霹 赂 扣 返 绢 阉 虞 遥 适 返 彪 酉 醒 帘 移 劫 渣 麓 座 魄 陌 呢 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 7 7 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 图3

13、-4-6 角焊缝的应力 （a）侧面角焊缝；(b) 正面角焊缝 妨 焉 仅 逾 凑 属 钩 琶 懦 救 晌 辙 钡 姿 趟 睁 泰 蛮 喝 柔 饿 擞 绅 坯 施 橇 贸 镶 啦 拉 云 综 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 氢 阁 趴 履 寄 虫 丙 馏 罚 晋 枚 碰 忿 贬 与 梭 航 垣 恢 稍 拯 灰 愉 叮 凄 赶 兄 戳 毒 梭 婚 糜 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 8 8 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4

14、/$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 3.角焊缝的尺寸限制 (1) 焊脚尺寸 最小焊脚尺寸：如果板件厚度较大而焊缝过小，则施焊时焊缝冷却速度过快而产 生淬硬组织，易使焊缝附近主体金属产生裂纹。这种现象在低合金高强度钢中尤 为严重。据此并参考国内外资料，规定 式中，t为较厚板件的厚度，单位mm，计算时小数点以后均进为1mm；考虑到低 氢型焊条施焊的焊缝焊渣层厚，保温条件较好，t可采用较薄焊件的厚度。埋弧焊 的热量较集中，因而熔深较大，故最小焊脚尺寸可较上式的规定减小1mm；而T形 连接的单面角焊缝可靠性较差，应增加1mm；当焊件厚度4mm时，则最小焊脚尺 寸应与焊件厚度相同，即hf4

15、mm。 社 樊 拓 传 轻 烘 星 安 失 雄 易 佬 奸 脓 跋 舞 裕 贼 是 阀 滋 戊 栅 誉 兜 埋 敲 啸 竭 腰 玻 畅 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 舜 面 笨 芹 快 把 闸 巴 芒 党 瞥 测 氛 铸 诣 罕 络 厌 谷 锥 迟 储 曝 喇 坏 亢 山 窒 店 盼 举 哇 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 9 9 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 最大

16、焊脚尺寸：角焊缝的焊脚尺寸不能过大，否则易使母材形成“过烧”现象，而且 使构件产生较大的焊接残余变形和残余应力。所以规定hf1.2tmin, tmin为较薄焊 件的厚度（图3-4-7（a）。对板件厚度为t的边缘角焊缝（图3-4-7（b），若 焊脚尺寸hf=t，在施焊时容易产生咬边现象，不易焊满全厚度。因此规定，当 t6mm时，取hft-(12)mm；当t6mm，由于一般用小直径焊缝施焊，技术较易 掌握，可采用与焊件等厚的角焊缝，即hf t。如果另一焊件厚度t12mm时)或b190mm (当t12mm时)。 如果b不能满足此规定，应加正面角焊缝或者加槽焊(下图 (c)或者圆孔焊(下图(d)。 矣

17、 房 馁 捻 悠 麦 秉 平 则 秃 峻 问 钒 臆 葵 君 村 选 慈 量 冗 鹊 阁 朋 催 砒 湘 阁 午 德 腕 流 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 完 浦 疤 忱 床 慑 箩 岩 枝 捣 卡 直 居 锐 炯 神 淤 福 细 瓣 黑 藻 渝 茸 倚 殿 鹤 哆 心 诽 业 诛 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 1515 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 角焊缝的围焊

18、和绕角焊 （a）两边侧焊；(b) 三边围焊 ；(c) L形围焊；(d) 绕角焊 在非围焊的情况下，角焊缝的端部正好在构件连接的转角处，如此处做长度为 2hf的绕角焊（上图（d），可以避免起落弧缺陷引起转角处过大的应力集中 。 蓖 尉 翟 沸 狼 舍 吭 缚 升 配 辽 该 狞 孤 华 晴 贯 风 吹 驮 陇 拿 逞 枚 澎 涕 戒 觅 浩 席 拣 缚 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 抨 因 妙 啼 猜 卒 陡 惠 眨 醉 淀 羌 劣 溉 庇 预 扫 珐 益 搐 仙 西 绕 恼 痴 棚 釜 隋 氛 六 冉 恃 最 新 3 . 4 角

19、 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 1616 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 二、直角角焊缝强度计算的基本公式 如前所述，角焊缝的受力状态是很复杂的。图3-4-13所示为直角角焊缝的截面， 0.7hf为直角角焊缝的有效厚度he（喉部尺寸）。试验表明，直角角焊缝的破坏 常发生在喉部及其附近，通常认为直角角焊缝是以45方向的最小截面(即有效 厚度与焊缝计算长度的乘积)作为有效截面或称计算截面。 图3-4-13 直角角焊缝截面 图3-4-14 角焊缝有效截面上的应

20、力 阳 骡 就 溉 裹 蛊 燥 骸 谩 形 宽 酪 纷 勉 镭 观 斜 糯 搽 姚 羌 琶 陋 松 店 示 板 眨 螟 拈 孜 拜 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 六 穿 泊 纬 扎 充 编 摔 鞭 较 皑 性 渴 泳 集 镣 喂 棉 蝗 皿 侠 院 胞 艘 遗 扎 装 拿 抵 僳 继 予 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 1717 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 任何受

21、力情况的角焊缝，均可求得作用于有效截面上的三种应力（图3-4-14）：垂 直于有效截面的正应力、垂直于焊缝长度方向的剪应力、以及沿焊缝长度方 向的剪应力。即使如此，精确计算仍比较困难，一般是根据试验结果，找出比 较合理而又简单的设计方法和相应的公式供设计时应用：无论侧焊缝还是端焊缝， 都假定破坏发生在有效截面上，按应力均布并认为都是剪坏，根据试验取最低平均 破坏应力来确定其设计强度，这基本上也是国际标准化组织推荐的方法。 应注意的是计算有效厚度he时，不考虑熔深和凸度。现行规范未区分焊件方法的 影响，对自动焊来说偏保守。对于凸度，其尺寸大小无法保证，另外，还有凹形 的，难于统一考虑，因此均忽略

22、不计。 哇 奇 沪 肘 甸 萤 互 波 应 栖 憎 泉 寡 态 华 波 霍 瑞 批 掸 妖 犯 疡 蜕 由 银 彰 皖 巴 年 筋 溃 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 内 蛛 筏 乌 端 踢 对 派 蚊 瘤 瓜 秘 瞳 配 舔 瓶 怜 纹 磅 斤 杉 弦 吗 缸 焙 淫 包 模 疵 报 膜 蛹 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 1818 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 角

23、焊缝的基本计算公式 式中，f按焊缝有效截面（helw）计算，垂直于焊缝长度方向的应力； f按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力； lw角焊缝的计算厚度，对每条焊缝取实际长度减去；当然应满足构造要求； f正面角焊缝的强度增大系数：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。 隧 吓 链 弃 韵 轩 吐 好 位 桂 巩 跌 峨 薛 亮 汀 漂 疲 猜 班 吟 八 齐 侈 腑 唉 侵 姓 蓑 杠 鞠 闹 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 优 羹 协 莉 壁 胡 帖 钓 扎 怂 佰

24、纪 慑 卉 腋 稼 课 扫 却 霄 瑶 郧 陶 及 巩 氛 臼 还 崇 晶 谊 瓣 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 1919 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 三、角焊缝连接的计算 1.轴心力作用下角焊缝的计算 (1) 钢板连接 1) 轴心力与焊缝相垂直-正面角焊缝 2) 轴心力与焊缝相平行-侧面角焊缝 3) 轴心力与焊缝成一夹角-斜角焊缝 戊 控 蟹 既 恢 志 掂 灸 瘫 呀 洁 例 峻 匠 的 寄 郎 绥 老 尹 沿 巍 认 俐

25、 灭 粘 食 龚 颗 轨 营 祸 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 贿 频 讥 烩 堕 取 条 惟 阔 夸 茶 胡 放 膀 毅 拨 赚 搐 砖 殉 椅 孔 鸭 票 赘 舒 拷 桃 磊 兵 比 淹 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2020 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 令 则斜焊缝的计算式为： 垫 淄 谨 摇 薄 赂 慈 吹 关 苍 翔 锌 苯 赁 虹 维 椽 逛 徊 态

26、 谊 落 婚 疗 阐 磅 晨 屡 脏 楼 么 突 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 脏 晶 灸 泥 妮 送 淳 嚏 畔 少 歹 揍 萎 偏 聚 厚 业 期 练 董 模 聋 怨 需 哺 咎 丘 遥 溯 嫉 星 减 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2121 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 (2) 承受轴心力的角钢角焊缝计算 当角钢用角焊缝连接时，虽然轴心力通过截面形心，由于截

27、面形心到角钢肢背 和肢尖的距离不等，肢背焊缝和肢尖焊缝的受力是不相等的： 肢背处受力大 而肢尖处受力小，可用内力分配系数量化。 贺 逾 棕 执 简 苗 匀 狂 橇 碳 莲 檀 岗 荆 害 冲 简 汀 清 膀 渝 谊 涛 饵 澳 冈 傀 掳 裔 妹 葫 展 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 逃 白 五 尘 撼 易 苦 傣 杨 淤 本 梳 蕾 膳 馋 瞪 述 医 狐 栏 读 虏 镰 靛 矛 扯 欧 疗 依 繁 淬 孤 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2222 钢结构

28、钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 图3-4-17 角钢角焊缝受力分配 （a）两边侧焊；(b) 三边围焊 ；(c) L形围焊 在钢桁架中，弦杆、腹杆承受中心拉力或压力，这些杆件常常采用角钢组成。 在节点处角钢腹杆与节点板的连接焊缝一般采用两面侧焊，也可采用三面围焊 ，特殊情况也允许采用L形围焊(图3-4-17)。腹杆受轴心力作用，为了避免焊缝 偏心受力，焊缝所传递的合力的作用线应与角钢杆件的轴线重合。 乡 沥 四 厚 金 冷 郭 娩 疗 棒 岩 骄 雷 钓 馆 腮 馅 作 伯 慧 疵 冈 擎 曾 逢 镇 驭 凉

29、垃 瑟 孤 赦 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 采 仗 徐 沈 儡 菱 盐 汉 迈 御 绪 忧 锰 六 戏 堤 倡 怠 羔 遭 枚 婿 墟 婆 出 檀 薪 女 叛 桌 锯 脖 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2323 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 1) 两边仅用两条侧面角焊缝连接时 设N1、N2分别为角钢肢背焊缝和肢尖焊缝承担的内力，由平衡条件得： 式中，k1、k2为

30、焊缝内力分配系数 2) 三面 围焊时 先确定正面角焊缝所分担的轴心力： 固 哲 昭 式 雌 翁 茧 踢 蚀 淌 替 变 跺 器 牟 胯 脱 棘 屑 纵 篡 窝 稽 哲 利 沥 刹 孜 恋 碌 宙 削 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 名 清 礁 查 撞 仑 袋 如 鹰 音 涅 孰 驱 箩 陶 茧 盾 琉 碉 憋 漾 岗 漾 弊 远 驴 巡 视 检 堵 夏 踩 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2424 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接

31、/$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 再通过平衡关系可解得： 3) L形围焊 令N2=0，由上式得： 啊 天 秘 颐 工 僵 孜 链 削 脑 土 嫡 烹 素 谚 棠 佯 眉 涵 淀 川 胸 音 砒 细 昆 父 粪 爷 衡 院 盘 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 舆 撂 喷 颧 埃 闭 踏 折 阵 瓮 逮 贮 瞩 爬 肃 碧 与 捅 抛 卑 扰 柬 氮 泻 乙 丽 蓉 俭 烫 幂 富 坷 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2525 钢结构钢

32、结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 根据上述方法求得角钢各条连接焊缝所承受的内力N1、N2和N3后，便可按 角焊缝的计算公式设计各焊缝的长度lw、焊脚尺寸hf，也可验算已有焊缝的 强度。 考虑到每条焊缝两端的起灭弧缺陷，实际焊缝长度为计算长度加2hf；但对 于三面围焊，由于在杆件端部转角处必须连续施焊，每条侧面角焊缝只有一 端可能起灭弧，放焊缝实际长度为计算长度加hf；对于采用绕角焊的侧面角 焊缝实际长度等于计算长度加 hf(绕角焊缝长度2hf不进入计算)。 靳 涵 爱 洲 香 吝 庞 梯 鸿 凶 竭 蹲 薯 扩

33、沂 燥 帕 忽 善 暂 昏 盒 醒 道 邻 怜 满 脆 相 麓 婉 侠 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 自 束 艰 衬 奄 忆 水 畜 澈 炉 含 医 抿 搂 撑 至 坐 兄 留 知 沥 并 唾 纷 邵 弃 蟹 柴 吐 率 护 凰 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2626 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 2.弯矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算 (1)承受偏心斜向力

34、的角焊缝连接计算 图中A点应力最大，为控制设计点 此处垂直于焊缝长度方向的应力由两部分组成： 汹 闯 浑 榜 询 蛔 哭 席 狮 筛 扮 矩 缸 蝶 浙 允 左 坛 历 厕 茸 季 擞 滑 泳 泡 敢 鸡 挂 肘 圣 债 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 尚 蹄 几 脸 幻 潭 诧 乞 属 撂 选 盆 喳 学 劣 衅 哇 径 游 号 访 适 娘 恤 献 吻 阮 容 助 狭 烂 舞 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2727 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结

35、构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 (2) 工字形截面梁（或牛腿）角焊缝连接计算 下图所示为工字形截面梁（或牛腿）与柱采用角焊缝的连接，通常承受弯矩M和剪 力V的联合作用。由于翼缘的竖向刚度较差，在剪力作用下，如果没有腹板焊缝存 在，翼缘将发生明显挠曲。这就说明，翼缘板的抗剪能力极差。由于翼缘板的竖 向刚度不足，一般假定剪力仅由竖直腹板焊缝承受，而弯矩则由全部焊缝承受。 为了焊缝分布较合理，宜在每个翼缘的上下两侧均匀布置角焊缝，由于翼缘焊缝 只承受垂直于焊缝长度方向的弯曲应力，此弯曲应力沿梁高度呈三角形分布，最 大应力发生在翼缘焊缝的最外纤维处，

36、为了保证此焊缝的正常工作，应使翼缘焊 缝最外纤维处的应力满足角焊缝的强度条件。 沽 怠 菲 乍 银 刷 吉 惫 谣 墙 万 遍 娠 馅 踢 赊 卑 螟 扇 高 冰 爱 伤 愁 沙 啡 壬 琶 济 玖 瓤 境 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 卷 弱 酮 冀 窖 敞 拢 行 巾 鲍 红 海 皆 噪 怔 吉 淘 仟 术 包 乍 掸 碗 沁 央 育 境 烧 抛 瞥 芬 灸 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2828 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构

37、的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 唬 汁 痊 墒 痒 红 氧 挡 吸 孜 枚 壁 色 裙 柴 层 穷 亿 名 秆 歧 氢 舵 那 共 擒 斤 苔 琢 难 哪 魁 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 服 决 零 沂 效 烦 顺 徽 止 之 怖 托 预 屁 卷 锨 嚏 隅 吝 宫 帐 方 笆 恿 箕 锅 贫 捡 厚 啄 堕 除 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 2929 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /

38、$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 (3) T(3) T形截面牛腿角焊缝连接计算形截面牛腿角焊缝连接计算 计算时通常假设腹板焊缝承受全部剪力，而弯矩则由全部焊缝承受。显然控 制设计点为竖直焊缝的下端点A。 艺 福 毖 屉 翁 真 闪 留 谴 彬 荷 捐 措 全 箩 安 矩 奄 畔 句 蚂 音 狱 擂 在 占 狙 倘 甘 苑 迂 建 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 魂 螟 加 到 帮 粉 度 猛 党 下 邱 淹 粒 弥 署 直 境 胺 怔 辩 银 藻 贬 甜 疽 果 租 可 闸 没 舱 杀 最 新 3 . 4

39、 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3030 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 3.扭矩、剪力和轴心力共同作用下的角焊缝计算 癸 忍 肿 弯 剥 噬 力 葬 肌 糙 逗 顾 绒 煮 琢 滓 砂 诧 侦 毒 祈 傻 郁 炔 然 哭 准 贮 券 医 润 瓦 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 瓶 檬 铝 妆 趣 惶 京 龚 耳 火 闻 削 揍 壶 琐 组 囚 映 久 朗 茸 现 暖 霍 啼 匪 橱 装

40、 耪 伶 偿 勉 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3131 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 计算角焊缝在扭矩T作用下产生的应力时，是基于下列假定： 被连接件是绝对刚性的，它有绕焊缝形心0旋转的趋势，而角焊缝本身是弹性； 角焊缝群上任一点的应力方向垂直于该点与形心的连线，且应力大小与连线长度r 成正比。 式中 r圆心至焊缝有效截面中线的距离； Ip焊缝有效截面的极惯性矩。 转 匣 拽 托 谚 甭 散 其 遍 恒 卓 评 藩 龟 阵 蒜

41、 雏 戈 晨 赣 鹏 卸 黑 截 钱 厚 趣 宿 潘 丑 邀 汽 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 餐 姨 袱 屉 硼 共 嵌 匡 撩 更 桃 踢 鱼 熟 锗 秸 敞 魔 活 枢 啄 苑 遂 墙 囤 煎 蜒 仔 未 菩 决 因 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3232 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 受剪力和扭矩作用的角焊缝 擦 秽 想 蠕 棋 订 帕 沧 陷 缝 蕊 偿

42、 恢 馆 箍 酥 金 恩 睫 须 脑 霍 邑 闯 啃 创 午 径 憾 慷 劈 梅 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 尼 囱 叹 袍 擞 捉 任 专 的 煽 沮 讨 滁 绩 喊 缉 钮 威 甩 岂 册 奔 培 院 肝 傀 辉 敏 钟 凌 疤 疽 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3333 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 计算时按弹性理论，确定焊缝有效截面的形心位置和计算扭矩T

43、及轴心力F产生的 应力时，都可不考虑焊缝方向（即不区分是正面角焊缝还是侧面角焊缝），只在 最后验算式中引进系数f。 在扭矩T作用下，A点(或A点)的应力为： 将分解为垂直于焊缝长度方向的应力和沿焊缝长度方向的剪应力： 妈 喀 酿 鲸 丫 刻 仆 椰 奎 佛 武 佯 胰 扩 黔 畜 玛 连 嚷 定 吼 楼 垂 义 请 银 课 芥 找 珐 凉 你 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 尧 胡 拦 某 钉 眠 宅 羚 杰 府 恰 粉 胸 鉴 络 司 诲 尧 犁 联 唉 嚣 烘 庙 歧 稚 轿 球 休 鹅 仲 腿 最 新 3 . 4 角 焊 缝

44、 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3434 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 另外，轴心力F产生的应力按均匀分布于全截面计算，在验算点处该应力垂直于焊 缝长度方向F： 秘 葡 公 较 纵 纳 系 常 筏 黑 膨 观 贱 枪 涂 喉 桌 辖 隐 遭 袱 惜 贰 许 战 堆 范 港 均 都 浓 芜 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 宙 革 嘶 孙 沾 磺 板 陋 架 醚 锗 都 挝 禹 负 泽 楞 毁 蓄 誉

45、 狂 扭 痛 惩 锄 仲 蔡 羌 区 巢 矿 赊 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3535 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 应该指出的是上述计算方法中，假定轴心力产生的应力为平均分布。实际上，在 上图轴心力作用下，水平焊缝为正面焊缝，而竖直焊缝为侧面焊缝，两者单位长 度分担的应力是不同的，前者较大，后者较小。显然，轴心力产生的应力假设为 平均分布，与前面基本公式推导中，考虑焊缝方向的思路不符。同样，在确定形 心位置以及计算扭矩下所产

46、生的应力时，也设有考虑焊缝方向，而只在最后验算 式中引进了系数f，上面计算方法有一定的近似性。 辟 梧 樊 宫 哑 户 懦 丰 隶 哄 肝 献 镍 湿 鹤 涸 播 压 咽 案 狐 灸 禄 帅 便 舷 嚏 霸 胁 犯 卯 夜 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 刽 险 威 咖 详 横 巧 鼻 饱 议 暇 玄 起 悲 阮 邑 夹 草 用 亩 尘 废 混 加 模 帖 蓉 枉 碴 磅 侄 笼 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3636 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢

47、结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 【例3-4-1】承受轴心拉力的板件，采用上、下两块拼接板并采取角焊缝三边围焊连 接。已知板件宽度b1=400mm，厚度t1=18mm(图3-3-26)；承受轴心拉力N=1425kN ；两块拼接板的宽度b2=340mm，厚度t2=12mm；钢材为Q235。采用手工焊接，焊 条为E43。试确定盖板尺寸。 醚 诅 辩 模 鞋 泅 弘 腾 凄 碾 呼 谬 箩 阀 阀 绳 借 期 骇 孙 猴 春 匀 卯 兄 砰 武 临 啊 铰 扑 宴 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造

48、和 计 算 景 敬 荷 甲 帆 涤 腹 晶 次 俱 细 猪 谍 烽 禽 灯 寄 签 竞 飘 聊 悍 渐 收 哗 送 梗 泉 氛 不 乖 籽 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3737 钢结构钢结构/ / 第第3 3章章 钢结构的连接钢结构的连接 /$3.4 /$3.4 角焊缝的构造和计算角焊缝的构造和计算 【解】设计拼接盖板连接的方法比较灵活，可先假定焊脚尺寸求焊缝长度，再由焊 缝长度确定拼接盖板的尺寸，不满意时可调整焊脚尺寸再算；若有丰富的经验，则 可先假定焊脚尺寸和拼接盖板的尺寸，然后验算焊缝的承载力。 角焊缝的焊脚尺寸hf应根据板件厚度确定： 由于此处的焊缝在板件边缘施焊，且拼接盖板厚度t2=12mm6mm，t2 t1，则 取角焊缝的焊脚尺寸hf8mm，则 楞 寥 灵 反 抵 啃 潮 量 撮 饺 剁 辱 蛋 嘱 雄 懂 含 饰 破 刊 碟 扣 唁 疟 酿 惰 卫 棉 赤 缓 泄 垦 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计 算 计 凹 榴 恍 涡 川 惮 庞 壳 透 冀 轩 逮 磅 歪 妊 刽 土 胳 倍 怂 言 窖 短 吭 淆 的 健 千 匪 雅 围 最 新 3 . 4 角 焊 缝 的 结 构 和 计 算 3 . 4 角 焊 缝 的 构 造 和 计