角焊缝的构造和计算汇总课件.ppt
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对式7.6进行讨论，可得出侧面角焊缝（式 7.7）、正面角焊缝（式7.11）、斜向角焊 缝（式7.9）。
第20页，共36页。
三. 实际应用
拼接板连接受轴心力作用（见图7.42） 角钢与节点板的连接（见图7.43） 在剪力、轴力作用下（见图23） 弯矩作用下角焊缝计算（见图7.44） 扭矩作用下角焊缝计算（见图7.42） 在弯矩、剪力、轴力作用下（见图7.42） 在扭矩、剪力、轴力作用下（见图7.42）
焊。当角焊缝的端部在构件的转角处时，宜连 续绕转角加焊一段长度，此长度为2hf。
a）
b）
c）
第13页，共36页。
第14页，共36页。
第15页，共36页。
6. 当节点仅有两条侧面角焊缝连接时
当构件用两条侧面角焊缝连接时，每条侧缝长 度不宜小于两侧缝之间的距离，同时两侧缝之 间 的 距 离 不 宜 大 于 16t （ 当 t>12mm ） 或 200mm （当t≤12mm），t为较薄焊件的厚度。不满足要 求时，应加正面角焊缝、塞焊、槽焊（见图 7.29）。
第11页，共36页。
侧面角焊缝和正面角焊缝的计算长度不得 小于8 hf和40mm
侧面角焊缝的计算长度也不宜大于60mm 。 注： 1、当大于上述数值时，其超过部分在计算
中不予考虑。 2、内力沿侧面角焊缝全长均匀分布时，其
计算长度不受此限。
第12页，共36页。
• 杆件与节点板的焊接
一般采用两面侧焊，也可用三面围焊，角钢焊 件也可用L形围焊，所有围焊的转角必须连续施
第16页，共36页。
第17页，共36页。
7. 搭接连接
不能只用一条正面角焊缝连接。（见图7.30）
第18页，共36页。
第19页，共36页。
二、计算公式
以直角角焊缝、外力与焊缝长度方向有一 定的夹角为例进行公式推导。
将外力在破坏截面上进行分解，求出分力， 然后求出破坏截面上的应力状态，代入材 料力学中“第三强度理论”，可推导出式 7.6。
hf 1.5hf
(c)
hf
hf
hf
按he=0.7hf α hf
按he=0.7hf α hf
(a)
hf
hf
按he=hf
cos
α 2
α hf
按he=hf
cos
α 2
α hf
(b)第6页，共36页。
第7页，共36页。
• 应力分布
侧面角焊缝（见图7.24） 正面角焊缝（见图7.26） 有效厚度截面：he= 0.7hf
一、构造
种类:根据受力方向和焊缝的位置分正面 角焊缝（见图7.26）和侧面角焊缝（见 图7.24） 根据焊角边的夹角分直角角焊缝和 斜角角焊缝（见图7.23）
焊缝截面形式（见图7.23）
第2页，共36页。
正面角焊缝
第3页，共36页。
第4页，共36页。
侧面角焊缝
第5页，共36页。
he=0.7hf 7hf
第21页，共36页。
第22页，共36页。
被连接板截面为—14×350，拼接盖板宽度b=300㎜，
厚载度）t，2=钢8㎜材。为承Q2受35轴，采心用力E设43计系值列焊N=条93，0k手N（工静焊力，采荷
用三面围焊。试设计此连接。
第23页，共36页。
计算三面围焊的角钢连接，角钢为2L140×90×10， 连接板厚度t=12mm，承受静荷载设计值N=1000kN。 钢材为Q235B，焊条E43型，手工焊。焊脚尺寸为 h需f=焊8m缝m，长焊度缝。强度设计值ffw =160N/mm2。求角钢所
第8页，共36页。
侧面角焊缝应力分布
第9页，共36页。
正面角焊缝应力分布
第10页，共36页。
4. 角焊缝的尺寸限制
焊脚尺寸对于手工焊角焊缝应满足 hf≥1.5 t，其中t为较厚焊件厚度（单位： mm）；当焊件厚度等于或小于4mm时， 则hf等于焊件厚度。
最大焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2 倍（钢管结构除外）。对板边缘的角焊缝， 则应满足hf ≤t1（ t1 ≤6mm）或hf ≤ t1 -(1～ 2)mm（ t1 ＞6mm）。
第29页，共36页。
第30页，共36页。
第31页，共36页。
第32页，共36页。
第33页，共36页。36页，共36页。
第26页，共36页。
第27页，共36页。
第28页，共36页。
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
什么是焊接残余应力？ 焊接残余应力的分类：纵向残余应力、
横向残余应力、沿厚度方向的残余应力。 焊接残余应力的影响： 对静力强度的影响；对结构刚度的影响；对
压杆稳定的影响；低温冷脆的影响；对 疲劳强度的影响 焊接残余变形：焊接工艺和设计方面
t=12
∠140*90*10
N
N
140
l
第24页，共36页。
第25页，共36页。
采用如下假定：①被连接构件是绝对刚性的，而角 焊缝则是弹性的；②被连接构件绕角焊缝有效截面 形心O旋转，角焊缝上任意一点的应力方向垂直该 点与形心的连线，且应力大小与其距离r的大小成正 比。
注：在扭矩和弯矩作用下，焊缝截面的应力是不均 匀的，计算时找出受力最大的点进行截面验算， 而其他部位没有充分发挥作用，计算是偏于保守 的。
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三. 实际应用
拼接板连接受轴心力作用（见图7.42） 角钢与节点板的连接（见图7.43） 在剪力、轴力作用下（见图23） 弯矩作用下角焊缝计算（见图7.44） 扭矩作用下角焊缝计算（见图7.42） 在弯矩、剪力、轴力作用下（见图7.42） 在扭矩、剪力、轴力作用下（见图7.42）
焊。当角焊缝的端部在构件的转角处时，宜连 续绕转角加焊一段长度，此长度为2hf。
a）
b）
c）
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6. 当节点仅有两条侧面角焊缝连接时
当构件用两条侧面角焊缝连接时，每条侧缝长 度不宜小于两侧缝之间的距离，同时两侧缝之 间 的 距 离 不 宜 大 于 16t （ 当 t>12mm ） 或 200mm （当t≤12mm），t为较薄焊件的厚度。不满足要 求时，应加正面角焊缝、塞焊、槽焊（见图 7.29）。
第11页，共36页。
侧面角焊缝和正面角焊缝的计算长度不得 小于8 hf和40mm
侧面角焊缝的计算长度也不宜大于60mm 。 注： 1、当大于上述数值时，其超过部分在计算
中不予考虑。 2、内力沿侧面角焊缝全长均匀分布时，其
计算长度不受此限。
第12页，共36页。
• 杆件与节点板的焊接
一般采用两面侧焊，也可用三面围焊，角钢焊 件也可用L形围焊，所有围焊的转角必须连续施
第16页，共36页。
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7. 搭接连接
不能只用一条正面角焊缝连接。（见图7.30）
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二、计算公式
以直角角焊缝、外力与焊缝长度方向有一 定的夹角为例进行公式推导。
将外力在破坏截面上进行分解，求出分力， 然后求出破坏截面上的应力状态，代入材 料力学中“第三强度理论”，可推导出式 7.6。
hf 1.5hf
(c)
hf
hf
hf
按he=0.7hf α hf
按he=0.7hf α hf
(a)
hf
hf
按he=hf
cos
α 2
α hf
按he=hf
cos
α 2
α hf
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• 应力分布
侧面角焊缝（见图7.24） 正面角焊缝（见图7.26） 有效厚度截面：he= 0.7hf
一、构造
种类:根据受力方向和焊缝的位置分正面 角焊缝（见图7.26）和侧面角焊缝（见 图7.24） 根据焊角边的夹角分直角角焊缝和 斜角角焊缝（见图7.23）
焊缝截面形式（见图7.23）
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正面角焊缝
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第4页，共36页。
侧面角焊缝
第5页，共36页。
he=0.7hf 7hf
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第22页，共36页。
被连接板截面为—14×350，拼接盖板宽度b=300㎜，
厚载度）t，2=钢8㎜材。为承Q2受35轴，采心用力E设43计系值列焊N=条93，0k手N（工静焊力，采荷
用三面围焊。试设计此连接。
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计算三面围焊的角钢连接，角钢为2L140×90×10， 连接板厚度t=12mm，承受静荷载设计值N=1000kN。 钢材为Q235B，焊条E43型，手工焊。焊脚尺寸为 h需f=焊8m缝m，长焊度缝。强度设计值ffw =160N/mm2。求角钢所
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侧面角焊缝应力分布
第9页，共36页。
正面角焊缝应力分布
第10页，共36页。
4. 角焊缝的尺寸限制
焊脚尺寸对于手工焊角焊缝应满足 hf≥1.5 t，其中t为较厚焊件厚度（单位： mm）；当焊件厚度等于或小于4mm时， 则hf等于焊件厚度。
最大焊脚尺寸不宜大于较薄焊件厚度的1.2 倍（钢管结构除外）。对板边缘的角焊缝， 则应满足hf ≤t1（ t1 ≤6mm）或hf ≤ t1 -(1～ 2)mm（ t1 ＞6mm）。
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第33页，共36页。36页，共36页。
第26页，共36页。
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7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
什么是焊接残余应力？ 焊接残余应力的分类：纵向残余应力、
横向残余应力、沿厚度方向的残余应力。 焊接残余应力的影响： 对静力强度的影响；对结构刚度的影响；对
压杆稳定的影响；低温冷脆的影响；对 疲劳强度的影响 焊接残余变形：焊接工艺和设计方面
t=12
∠140*90*10
N
N
140
l
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采用如下假定：①被连接构件是绝对刚性的，而角 焊缝则是弹性的；②被连接构件绕角焊缝有效截面 形心O旋转，角焊缝上任意一点的应力方向垂直该 点与形心的连线，且应力大小与其距离r的大小成正 比。
注：在扭矩和弯矩作用下，焊缝截面的应力是不均 匀的，计算时找出受力最大的点进行截面验算， 而其他部位没有充分发挥作用，计算是偏于保守 的。