角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算匯總課件

1、7.4 角焊縫的構(gòu)造和計(jì)算第1頁，共36頁。一、構(gòu)造種類:根據(jù)受力方向和焊縫的位置分正面角焊縫（見圖7.26）和側(cè)面角焊縫（見圖7.24） 根據(jù)焊角邊的夾角分直角角焊縫和斜角角焊縫（見圖7.23）焊縫截面形式（見圖7.23）第2頁，共36頁。正面角焊縫第3頁，共36頁。第4頁，共36頁。側(cè)面角焊縫第5頁，共36頁。第6頁，共36頁。第7頁，共36頁。應(yīng)力分布側(cè)面角焊縫（見圖7.24）正面角焊縫（見圖7.26）有效厚度截面：he= 0.7hf第8頁，共36頁。側(cè)面角焊縫應(yīng)力分布 第9頁，共36頁。正面角焊縫應(yīng)力分布第10頁，共36頁。4. 角焊縫的尺寸限制焊腳尺寸對(duì)于手工焊角焊縫應(yīng)滿足hf1.5

2、 ，其中t為較厚焊件厚度（單位：mm）；當(dāng)焊件厚度等于或小于4mm時(shí)，則hf等于焊件厚度。最大焊腳尺寸不宜大于較薄焊件厚度的1.2倍（鋼管結(jié)構(gòu)除外）。對(duì)板邊緣的角焊縫，則應(yīng)滿足hf t1（ t1 6mm）或hf t1 -(12)mm（ t1 6mm）。 第11頁，共36頁。側(cè)面角焊縫和正面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度不得小于8 hf和40mm 側(cè)面角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度也不宜大于60mm 。注：1、當(dāng)大于上述數(shù)值時(shí)，其超過部分在計(jì)算中不予考慮。 2、內(nèi)力沿側(cè)面角焊縫全長(zhǎng)均勻分布時(shí)，其計(jì)算長(zhǎng)度不受此限。第12頁，共36頁。桿件與節(jié)點(diǎn)板的焊接一般采用兩面?zhèn)群福部捎萌鎳?，角鋼焊件也可用L形圍焊，所有圍焊的轉(zhuǎn)角必

3、須連續(xù)施焊。當(dāng)角焊縫的端部在構(gòu)件的轉(zhuǎn)角處時(shí)，宜連續(xù)繞轉(zhuǎn)角加焊一段長(zhǎng)度，此長(zhǎng)度為2hf。第13頁，共36頁。第14頁，共36頁。第15頁，共36頁。6. 當(dāng)節(jié)點(diǎn)僅有兩條側(cè)面角焊縫連接時(shí)當(dāng)構(gòu)件用兩條側(cè)面角焊縫連接時(shí)，每條側(cè)縫長(zhǎng)度不宜小于兩側(cè)縫之間的距離，同時(shí)兩側(cè)縫之間的距離不宜大于16t（當(dāng)t12mm）或200mm（當(dāng)t12mm），t為較薄焊件的厚度。不滿足要求時(shí)，應(yīng)加正面角焊縫、塞焊、槽焊（見圖7.29）。第16頁，共36頁。第17頁，共36頁。7. 搭接連接不能只用一條正面角焊縫連接。（見圖7.30）第18頁，共36頁。第19頁，共36頁。二、計(jì)算公式以直角角焊縫、外力與焊縫長(zhǎng)度方向有一定的夾

4、角為例進(jìn)行公式推導(dǎo)。將外力在破壞截面上進(jìn)行分解，求出分力，然后求出破壞截面上的應(yīng)力狀態(tài)，代入材料力學(xué)中“第三強(qiáng)度理論”，可推導(dǎo)出式7.6。對(duì)式7.6進(jìn)行討論，可得出側(cè)面角焊縫（式7.7）、正面角焊縫（式7.11）、斜向角焊縫（式7.9）。第20頁，共36頁。三. 實(shí)際應(yīng)用拼接板連接受軸心力作用（見圖7.42）角鋼與節(jié)點(diǎn)板的連接（見圖7.43）在剪力、軸力作用下（見圖23）彎矩作用下角焊縫計(jì)算（見圖7.44）扭矩作用下角焊縫計(jì)算（見圖7.42）在彎矩、剪力、軸力作用下（見圖7.42）在扭矩、剪力、軸力作用下（見圖7.42）第21頁，共36頁。第22頁，共36頁。被連接板截面為14350，拼接蓋板

5、寬度b=300，厚度t2=8。承受軸心力設(shè)計(jì)值N=930kN（靜力荷載），鋼材為Q235，采用E43系列焊條，手工焊，采用三面圍焊。試設(shè)計(jì)此連接。第23頁，共36頁。計(jì)算三面圍焊的角鋼連接，角鋼為2L1409010，連接板厚度t=12mm，承受靜荷載設(shè)計(jì)值N=1000kN。鋼材為Q235B，焊條E43型，手工焊。焊腳尺寸為hf=8mm，焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw =160N/mm2。求角鋼所需焊縫長(zhǎng)度。第24頁，共36頁。第25頁，共36頁。采用如下假定：被連接構(gòu)件是絕對(duì)剛性的，而角焊縫則是彈性的；被連接構(gòu)件繞角焊縫有效截面形心O旋轉(zhuǎn)，角焊縫上任意一點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直該點(diǎn)與形心的連線，且應(yīng)力大小與其距離r的大小成正比。注：在扭矩和彎矩作用下，焊縫截面的應(yīng)力是不均勻的，計(jì)算時(shí)找出受力最大的點(diǎn)進(jìn)行截面驗(yàn)算，而其他部位沒有充分發(fā)揮作用，計(jì)算是偏于保守的。第26頁，共36頁。第27頁，共36頁。第28頁，共36頁。7.5 焊接殘余應(yīng)力和焊接殘余變形什么是焊接殘余應(yīng)力？焊接殘余應(yīng)力的分類：縱向殘余應(yīng)力、橫向殘余應(yīng)力、沿厚度方向的殘余應(yīng)力。焊接殘余應(yīng)力的影響：對(duì)靜力強(qiáng)度的影響；對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響；對(duì)壓桿穩(wěn)定的影響；低溫冷脆的影響；對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響焊接殘余變形