钢结构连接—角焊缝

当t≤6mm时，hfmax≤t ； 当t＞6mm时，hfmax≤t - (1～2)mm 。
若另一焊件厚度t1＜t时，还应满足hf,max≤1.2t1
贴边焊缝
焊脚尺寸的取值：hfmin≤ hf ≤ hfmax
t
hf
t1
情景第二三钢章结构连的连接接
（2）角焊缝计算长度 a) 最小计算长度（lwmin） 为了使焊缝能有一定的承载能力，侧面角焊缝和正面角焊缝 的计算长度均不得小于：lwmin≥8hf 和40mm 考虑到焊缝两端的缺陷，其实际长度应较前述数值还要大2hf b) 侧焊缝最大计算长度（lwmax）
lwmax≤60hf （静力荷载作用下） 若实际长度超过以上数值，则超过部分不纳入计算长度中。若内力沿侧 焊缝全长分布时，计算长度不受此限制。如工字形梁及柱的翼缘与腹板 的连接焊缝
角焊缝计算长度（lw）取值
lwmin≤lw ≤ lwmax
第四第章三钢章结构连的连接接
（3）搭接连接的构造要求
a) 构件端部仅有两边侧缝连接时： 试验结果表明，连接的承载力与b / lw有关。为了避免应力传递 的过分弯折而使构件中应力不均，每条侧缝长度b / lw ≤1；
m（t1＜t2）
搭接图
c)直接承受动力荷载的结构中，角焊缝表面应做成直线形 或凹形，焊脚尺寸的比例：正面角焊缝宜为1:1.5，长边与内 力方向一致 ；侧面角焊缝可用凹形直角焊缝为1:1 。
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d) 当焊缝端部在焊件转角处时，应将焊缝延续绕过转角
加焊2hf。避开起落弧发生在转角处的应力集中。
a)
b)
2hf 2hf
2hf
图4.18 绕角焊缝
情景第二三钢章结构连的连接接
hf
4.4.2 直角角焊缝的基本计算公式d b
1）焊缝的破坏面
b
d
焊角尺寸：hf
有效厚度：he ＝0.7hf
c a
c hf a
焊缝厚度：有效厚度+熔深+凸度
假定：直角角焊缝破坏发生于45°截 面上，既有效厚度方向发生。
有效截面：有效厚度×计算长度
(3)角焊缝的工作性能
情景第二三钢章结构连的连接接
N
1）侧面角焊缝：焊缝长 度方向与受力方向平行。 主要承受剪应力，强度低 ，弹性模量低，但塑性较 好。弹性阶段分布并不均 匀，剪应力两端大，中间 小。
τf
N
图15 侧焊缝的应力 和破坏截面
情景第二三钢章结构连的连接接
(3)角焊缝的工作性能
2）正面角焊缝：焊缝垂直于受力方向，受力后应力状态较复杂。焊 缝截面各面都有正应力和剪应力，应力集中严重，焊缝根部形成高峰 应力，易于开裂。破坏强度要高一些，但塑性差，弹性模量大。
情景第二三钢章结构连的连接接
手工焊角焊缝： hf min1.5 t t—较厚焊件的厚度。
取整mm数，小数点以后只进不舍。
自动焊（温度高而均匀）：
hfmin1.5 t1
T形连接单面角焊缝（冷却快）： hfmin1.5 t1
焊件厚度t≤4mm时：取hfmin= t
t1
hf
t
t1＜t
情景第二三钢章结构连的连接接
故为简化计算，偏于安全地假定破坏发生于45 ° 喉截面上。
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2.构造要求
角焊缝构造包括三个方面：焊脚尺寸、焊缝长度和减小 焊缝应力集中的措施。 （1）焊脚尺寸 角焊缝的焊脚尺寸是指焊缝根脚至焊缝外边的尺寸--hf a) 最小焊脚尺寸(hf,min) 为了保证焊缝的最小承载能力以及防止焊缝由于冷却速度 快而产生淬硬组织，导致母材开裂，hf,min应满足以下要求:
为了避免焊缝横向收缩引起板件的
拱曲太大，b≤16t（t >12mm）或
190mm（t≤12mm）；
t
b
t为较薄焊件的厚度。
lw
图4.17 侧焊缝引起焊件拱曲
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b) 在搭接连接中，当仅采用正面角焊缝时，搭接长度不 得小于焊件较小厚度的5倍或25mm。
t1
t2
且
5 t1 25m
（1）直角角焊缝
通常做成表面微凸的等腰 直角三角形截面（a）。 对承受动力荷载的结构中 ，为减缓应力集中，正面 角焊缝的截面通常采用（ b）的形式，侧面角焊缝 的截面则做成凹面式（c ）。
he ＝hfcos45°=0.7hf
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（2）斜角角焊缝
两焊边的夹角a>90°或a<90°的焊缝。通常用于钢漏斗和
钢管结构中。
he
he
本书我
们只学
he
习直角
角焊缝
（d）斜锐角焊缝 （e）斜钝角焊缝 （f）斜凹面角焊缝 图4.14 斜角角焊缝截面
hf—焊脚尺寸；—焊脚边的夹角； he—有效厚度（破坏面上焊缝厚度） 并有， he ＝hfcos(/2)
对于α>135o或α<60o斜角角 焊缝,除钢管结构外,不宜用 作受力焊缝。
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五 角焊缝的构造和计算
➢ 角焊缝的构造 ➢ 角焊缝的
六 焊接残余应力和焊接残余变形
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4.4 角焊缝的构造和计算
4.4.1 角焊缝的构造
1.角焊缝的形式和强度
角焊缝按截面形式（两焊脚边 的夹角）可分为直角角焊缝和 斜角角焊缝。
（a）普通型 （b）平坡型 （c）凹面型 图4.13 直角角焊缝截面
计算时假定有效截面上应力均匀分布。
图4.20 直角角焊缝截面
情景第二三钢章结构连的连接接
实用计算公式
f f
2
2 f
ff w
（4.14）
f＝
3 1.22 2
f ——正面角焊缝的强度设计值增大系数。 静载或间接承受动荷载时 f ＝1.22，对直 接承受动力荷载的结构， f ＝1.0 。
b) 最大焊脚尺寸(hfmax)
为了避免焊缝局部过热，烧穿较薄的焊件，减小焊接残余
应力和残余变形，hf,max应满足以下要求:
hfmax ≤ 1.2t
t—较薄焊件的板厚。
t1
hf
t
t1＜t
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b) 最大焊脚尺寸(hfmax)
板端焊缝：对板件（厚度t ）边缘的角焊缝（贴边焊）
N
c b
a
2
τxy c
c
N σx
o
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N
a
ba τyx
σx
a τxy
N
2N
a
ba
b
σy
τyx
图16端焊缝的应力状态
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（3）破坏截面的提出 直角角焊缝破坏试验结果表明：
侧焊缝破坏沿45°喉截面居多 端焊缝破坏则多不在45°喉截面 而直角角焊缝中： 侧焊缝破坏强度最低 端焊缝破坏强度最高，是侧焊缝的1.35～1.55倍 斜焊缝居中