焊缝计算
焊缝宽度计算公式
焊缝宽度计算公式
在焊接工艺中，焊缝宽度是一个非常重要的参数，它直接影响着焊接质量和强度。
正确计算焊缝宽度可以确保焊接的牢固性和稳定性，提高焊接质量。
下面我们来介绍一些常见的焊缝宽度计算公式。
我们需要了解焊缝宽度的定义。
焊缝宽度是指焊接过程中焊接材料融化形成的接头的宽度。
焊缝宽度的计算通常可以通过以下公式来进行：
1. 对于手工焊接，焊缝宽度一般可以通过焊条直径的1.5~2倍来计算。
即焊缝宽度 = 焊条直径 × 1.5~2。
2. 对于自动焊接或半自动焊接，焊缝宽度可以通过焊缝的设计要求和焊接参数来计算。
一般来说，焊缝宽度与焊接电流、焊接速度等参数有关。
3. 在特殊情况下，焊缝宽度的计算还需要考虑焊接材料的种类、焊接位置、焊接角度等因素。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况做出调整。
总的来说，焊缝宽度的计算并不是一个固定的数值，而是需要根据具体情况来确定。
在实际焊接过程中，操作人员需要根据焊接要求和实际情况来选择合适的焊缝宽度计算方法，以确保焊接质量和效果。
除了焊缝宽度的计算，还需要注意焊接过程中的其他参数，如焊接电流、焊接速度、焊接压力等，这些参数也直接影响着焊接质量。
因此，在焊接过程中，操作人员需要严格控制这些参数，确保焊接质量达到要求。
总的来说，焊缝宽度的计算是焊接过程中的一个重要环节，通过合理计算焊缝宽度，可以保证焊接质量和强度，提高焊接效率和效果。
希望以上介绍对您有所帮助，谢谢阅读！。
co2焊角焊缝焊道截面积计算公式
co2焊角焊缝焊道截面积计算公式
1. 焊接角度的选择
焊接角度是指焊枪与焊接板的夹角，通常为45度或60度。
选择适当的焊接角度可提高
焊接质量和生产效率。
一般来说，焊接角度越大，焊接速度越快，但焊缝质量可能会降低；焊接角度越小，焊缝质量可能会提高，但焊接速度可能会减慢。
2. 焊缝宽度的计算
焊缝宽度是焊接道中心线到焊缝边缘的距离，通常用焊道宽度的一半表示。
焊缝宽度的计
算公式如下：
焊缝宽度 = （焊丝直径 - 金属板厚度）/ 2
其中，焊丝直径为焊接使用的焊丝直径，金属板厚度为被焊接金属板的厚度。
根据焊缝宽
度的计算结果，可以调整焊接参数以满足质量要求。
3. 焊道截面积的计算
焊道截面积是焊接道的横截面积，可以用来评估焊接质量和焊接效率。
焊道截面积的计算
公式如下：
焊道截面积 = （焊缝宽度 + 金属板厚度）× 焊接速度
其中，焊缝宽度和金属板厚度已在上文中介绍，焊接速度是焊接道在单位时间内焊接的长度，通常以毫米/分钟表示。
焊道截面积的计算结果可以用来选择适当的焊接参数，以确
保焊接质量和效率。
总结
CO2焊接中焊角、焊缝宽度和焊道截面积是影响焊接质量的重要因素，选择合适的参数可
以提高焊接质量和生产效率。
通过计算焊接角度、焊缝宽度和焊道截面积，可以优化焊接
过程，确保焊接质量达到要求。
希望以上介绍对CO2焊接感兴趣的读者有所帮助。
焊缝计算汇总
一．强度计算1.焊缝的有效截面计算1）熔透焊缝两焊缝的间隙控制在1.5mm以内，否则在计算焊缝有效高度时应减去；2）焊缝有效高度he=0.7hf，其中0.7为；（he直角焊缝的计算厚度）。
3）角焊缝有效长度lw=实际-2 *hf；4）斜角焊小于60度，he查GB 50661确定；大于60度小于135度he=(hf-b)*cos(α/2)；b为大于1.5mm的间隙，小于1.5mm不考虑；5）部分熔透对接焊缝和对接与角接组合7）角焊缝焊高最小5mm，长度最小8*hf和40mm，避免受热集中，最长不大于60*hf，避免端部应力达到极值而破坏（侧面角焊缝）。
2.焊缝的强度计算各种力综合作用下：包括弯矩（需求截面模量）、扭矩（需求极惯性矩）、扭剪轴、弯剪轴，根据书中计算。
(1)部分焊透的对接焊缝，由于未焊透，只起类似角焊缝的作用；(2)钝边的不是直接靠上工件，以保证焊透；(3)垫板适用于没有清根和补焊情况，以保证焊透。
(4)原则上，对于重要的构件，按一二级标准检验焊缝质量，焊缝和构件等强，不必另行计算，可用计算构件的方法计算。
3. 《GB 8408-2018 大型游乐设施安全规范》的相关说明二．疲劳计算需要进行疲劳计算的条件：《GB 50017-2017 钢结构设计标准》。
《GB 8408-2018 大型游乐设施安全规范》钢结构标准注重循环次数，游乐设计注重拉应力的存在。
三．焊缝等级焊缝质量等级，钢结构共三级，gb8408分为四级。
区分焊缝等级，焊缝检验等级，焊缝质量等级的区别。
《GB 8408-2018 大型游乐设施安全规范》《GB 50017-2017 钢结构设计标准》四．焊接检测《GB 8408-2018 大型游乐设施安全规范》《GB 50661钢结构焊接规范》五．焊接接头（GB 8408对接焊缝，角焊缝）。
焊缝下料长度计算公式
焊缝下料长度计算公式
焊缝下料长度计算公式是指在进行焊接作业时，需要根据焊缝的宽度、长度、深度等因素来计算下料长度的公式。
这个公式通常包括以下几个要素：
1. 焊缝宽度：指焊接部位的横向宽度，通常以毫米为单位计算。
2. 焊缝长度：指焊接部位的纵向长度，通常以毫米为单位计算。
3. 焊缝深度：指焊接部位的深度，通常以毫米为单位计算。
根据这些要素，可以得出焊缝下料长度的计算公式：下料长度 = 焊缝长度 + 焊缝深度× 2 + 焊缝宽度× 2。
这个公式的意义在于，通过计算焊缝的各项参数，可以确定下料长度，以便准确地进行下料作业。
同时，这个公式也是焊接作业中的基本工具之一，可以帮助焊工更好地掌握焊接作业过程，提高焊接质量。
- 1 -。
各类焊缝连接的强度计算
各类焊缝连接的强度计算焊缝是一种将金属材料通过熔化和凝固来连接的工艺。
焊接连接的强度是判断焊缝质量的重要指标之一，也是确保焊接结构安全可靠的关键因素之一、下面将介绍不同类型焊缝连接的强度计算方法。
1.纵向接头焊缝强度计算方法纵向接头焊缝是指在连接件的纵向方向上进行焊接。
若焊缝的宽度为b，其强度计算方法如下所示：强度=焊缝截面积×焊缝的强度焊缝截面积=焊缝宽度×连接件的长度焊缝的强度可以通过实验得出，一般根据焊缝的类型和焊接材料的强度来确定。
2.横向接头焊缝强度计算方法横向接头焊缝是指在连接件的横向方向上进行焊接。
横向接头焊缝的强度计算方法与纵向接头焊缝类似，只是焊缝的宽度和连接件的长度需要根据具体情况来确定。
3.对接焊缝强度计算方法对接焊缝是将两个平行连接件通过焊接进行连接。
对接焊缝的强度计算方法一般采用连接件的孔边有效长度来进行计算。
孔边有效长度是指连接件孔边与焊缝的距离。
对于不同类型的对接焊缝，可以根据实验得到的结果或者理论计算的方法来确定焊缝的强度。
4.角接焊缝强度计算方法角接焊缝是将两个连接件按照一定的角度进行焊接。
角接焊缝的强度计算方法与对接焊缝类似，也是采用连接件的孔边有效长度来进行计算。
需要注意的是，上述计算方法是根据焊缝的形状和连接件的尺寸来确定的，对于具体的焊缝强度计算，还需要考虑材料的物理性质、焊接工艺参数等因素。
此外，还可以通过有限元分析等数值模拟方法来计算焊缝连接的强度。
这种方法可以更真实地模拟焊接过程和焊缝的行为，得到更准确的强度预测结果。
综上所述，焊缝连接的强度计算需要考虑多个因素，包括焊缝形状、连接件尺寸、焊接材料的强度、物理性质和焊接工艺参数等。
正确的强度计算方法可以确保焊接结构的安全性和可靠性。
焊缝的结构与计算
应力和残余变形，hf,max应满足以下要求: hf,max≤1.2t1（钢管结构除外）
式中: t1---较薄焊件厚度。 对于板件边缘的角焊缝,尚应满足以下要求：
当 t≤6mm时，hf,max≤t； 当 t>6mm时，hf,max≤t-(1~2)mm；
t hf t1
t
hf
t1
21
2.最小焊脚尺寸hf,min 为了避免在焊缝金属中由于冷却速度快而产生淬
13
2.直角角焊缝的受力分析 （1）侧面角焊缝（侧焊缝）
14
A. 应力分析
剪应力τf
N
N
lw
试验表明侧面角焊缝主要承受剪力，强度相对较 低，塑性性能较好。因外力通过焊缝时发生弯折，故 剪应力沿焊缝长度分布不均匀，两端大中间小，lw/hf 越大剪应力分布越不均匀。
15
B.侧面角焊缝（侧焊缝）破坏形式
3
C=0.5~2mm
（a）
α
p
C=2~3mm
（C）
p
C=3~4mm
（e）
α
C=2~3mm
（b）
p
C=3~4mm
（d）
p
C=3~4mm
（f）
4
（2）V形、U形坡口焊缝单面施焊，但背面需进行 清根，再封底焊。
5
（3）对接焊缝的起、灭弧点已出现缺陷，一般用引弧 板引出，焊完后将其切去；不能用引弧板时，每条焊 缝的计算长度等于实际长度减去2t1。 t1—较薄焊件厚度：
当不满足上式时，可采用斜对
接焊缝连接如图 B。
N
Nsinθ
N sin
lwt
f
t
w
或f
w c
焊缝长度计算公式lw
焊缝长度计算公式lw焊缝长度（lw）是指焊接工艺中焊缝的实际长度，它在焊接过程中起着重要的作用。
焊缝长度的计算公式lw为焊缝的总长度减去交叠长度。
焊缝长度的计算对于焊接工程师和技术人员来说非常重要，它直接影响着焊接质量和结构的强度。
因此，正确计算焊缝长度非常必要。
计算焊缝长度包括两个主要的方面：焊缝的总长度和交叠长度。
焊缝的总长度是指焊接过程中焊条或焊丝的实际使用长度。
而交叠长度是指两段焊缝之间的重叠部分。
在焊接过程中，焊工需要根据焊接规范和图纸要求确定焊缝的总长度。
焊条或焊丝的直径和所需焊接长度是计算总长度的重要参数。
一般来说，焊条直径越大，焊缝总长度就越小。
而所需焊接长度则根据工程需求进行确定。
交叠长度的确定需要考虑多个因素，包括焊接材料的性质、焊接方法和焊缝的类型。
交叠长度的目的是确保焊缝的强度和密封性。
一般来说，焊缝的交叠长度不宜过短或过长。
过短的交叠长度可能导致焊缝强度不足，而过长的交叠长度则会造成焊接材料的浪费。
在实际操作中，焊缝长度的计算应根据具体情况进行调整。
焊接工程师和技术人员需要根据焊接规范和图纸要求，结合焊接材料和焊接方法的特性，合理确定焊缝长度。
此外，焊接过程中还应注意焊接材料的选择、焊条或焊丝的使用、电流和电压的调整等问题，以确保焊缝质量和结构的强度。
总之，焊缝长度的计算是焊接工程中一个重要的环节。
正确的计算焊缝长度可以保证焊缝的强度和密封性，提高焊接质量。
因此，焊接工程师和技术人员应注重学习和掌握焊缝长度的计算方法，不断提升自己的专业知识和技术水平。
只有这样，才能保证焊接工作的精确性和可靠性。
焊缝尺寸计算公式
焊缝尺寸计算公式
首先，需要了解焊缝尺寸的定义。
焊缝尺寸是指焊缝的有效宽度和高度的大小。
有效宽度是指焊缝两侧金属材料与焊接金属之间的距离，有效高度是指焊缝两侧金属材料与底部焊接金属之间的距离。
根据焊缝尺寸的定义，可以得出以下计算公式：
1.对于单面焊缝：
a.有效宽度的计算公式为：
W=a+2c+b
其中，a为焊缝的准备工作范围，即焊缝两侧金属材料需要预留的空间；c为焊缝凹槽的宽度；b为需填充的焊缝金属的厚度。
b.有效高度的计算公式为：
H=d-e
其中，d为焊缝两侧金属材料的高度；e为底部焊接金属的高度。
2.对于双面焊缝：
a.有效宽度的计算公式为：
W1=a+c+(b1+b2)
其中，a为焊缝的准备工作范围；c为焊缝凹槽的宽度；b1和b2分别为需填充的焊缝金属1和焊缝金属2的厚度。
b.有效高度的计算公式为：
H1=(d1-e1)+(d2-e2)
其中，d1和d2分别为焊缝金属1和焊缝金属2的高度；e1和e2分别为底部焊接金属1和焊接金属2的高度。
需要注意的是，以上公式中的数值单位必须一致，通常使用毫米作为单位。
除了上述公式之外，焊缝尺寸的计算还需要考虑焊缝的类型和要求。
常见的焊缝类型有V型焊缝、X型焊缝、U型焊缝等，不同的焊缝类型有不同的准备工作范围和凹槽宽度要求。
此外，还需要根据具体的焊接工艺要求，如焊接材料、焊接电流等，来确定焊缝尺寸。
总之，焊缝尺寸计算是焊接工程中的一项重要任务，它需要根据具体情况进行综合考虑和计算。
掌握合适的计算公式，以及对焊缝类型和要求的了解，能够帮助焊接工程师设计出合理、安全、可靠的焊接接头。
焊缝的结构与计算
引言概述焊缝是焊接过程中产生的一个连接点，它对于焊接接头的强度和耐用性至关重要。
焊缝的结构和计算是焊接工程师需要了解和掌握的重要知识。
本文将介绍焊缝的结构和计算的相关内容，帮助读者更好地理解焊缝的设计和评估。
正文内容一、焊缝的基本结构1.焊缝类型：介绍常见的焊缝类型，如角焊缝、对接焊缝、搭接焊缝等。
2.焊缝特点：简要描述焊缝具有的特点，如强度、刚度和韧性等。
3.焊缝元素：分析焊缝的组成部分，如焊脚、根部和顶部等。
二、焊缝的强度计算1.强度计算原理：介绍焊缝强度计算的基本原理，如拉力计算和剪力计算等。
2.拉力计算：详细解释焊缝受拉力作用下的强度计算方法和公式。
3.剪力计算：详细解释焊缝受剪力作用下的强度计算方法和公式。
4.弯曲计算：介绍焊缝受弯曲作用下的强度计算方法和公式。
5.压力计算：解析焊缝受压力作用下的强度计算方法和公式。
三、焊缝的耐久性评估1.腐蚀性评估：介绍如何评估焊缝在不同环境条件下的耐腐蚀性能。
2.疲劳性评估：解释焊缝在循环加载下的疲劳寿命评估方法和准则。
3.高温性能评估：介绍焊缝在高温环境下的耐久性评估方法和标准。
4.其它考虑因素：讨论其他可能影响焊缝耐久性的因素，如焊接接头的设计和施工质量等。
四、焊缝的质量控制1.焊接材料的选择：介绍选择合适的焊接材料对焊缝质量的影响。
2.焊接参数的优化：讨论焊接过程中参数的选择和优化，以确保焊缝质量。
3.焊接质量检测：介绍焊接过程中常用的焊缝质量检测方法，如X射线检测和超声波检测等。
五、焊缝的设计与优化1.设计原则：介绍焊缝设计的基本原则，如尽量减小应力集中和提高焊缝的强度等。
2.焊缝几何形状：讨论焊缝几何形状对焊缝强度和耐久性的影响。
3.焊接顺序：解释焊接过程中焊接顺序对焊缝质量和性能的影响。
4.焊接变形控制：探讨如何控制焊接变形对焊缝质量的影响。
5.焊接后加工：介绍焊接后的加工操作对焊缝质量的影响和优化方法。
总结本文从焊缝的基本结构开始，详细介绍了焊缝的强度计算、耐久性评估、质量控制和设计与优化等方面的内容。
第七节 焊缝连接计算
第七节焊缝连接计算第4.7.1条承受轴心拉力或压力的对接焊缝强度应按下式计算：式中 N——作用在连接处的轴心拉力或压力；lw——焊缝计算长度(mm)，未用引弧板施焊时，每条焊缝取实际长度减去10mm；t——连接件中的较小厚度(mm)；f w t、f w c——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值，可按本规范附录一采用。
第4.7.2条承受剪力的对接焊缝剪应力应按下式验算：式中 V——剪力；I——焊缝计算截面惯性矩(mm4)；S——计算剪应力处以上的焊缝计算截面对中和轴的面积矩(mm3)；f w v——对接焊缝的抗剪强度设计值(N/mm2)，按本规范附录一采用；第4.7.3条承受弯矩和剪力的对接焊缝，应分别计算其正应力σ和剪应力τ，并在同时受有较大正应力和剪应力处，应按下式计算折算应力：第4.7.4条角焊缝在轴心力(拉力、压力或剪力)作用下的强度应按下式计算：式中 he——角焊缝的有效厚度(mm)，对直角角焊缝取0.7hf，hf为较小焊脚尺寸；lw——角焊缝的计算长度(mm)，每条焊缝取实际长度减去10mm；f w t——角焊缝的强度设计值(N/mm2），按本规范附录一采用。
第4.7.5条角焊缝在非轴心力或各种力共同作用下的强度应按下式计算：式中σw——按焊缝有效截面计算、垂直于焊缝长度方向的应力(N/mm2)；τw——按焊缝有效截面计算、沿焊缝长度方向的应力(N/mm2)。
第4.7.6条圆钢与钢板(或型钢)、圆钢与圆钢的连接焊缝抗剪强度应按下式计算：式中 N——作用在连接处的轴心力(N)；lw——焊缝计算长度(mm2)；he——焊缝有效厚度(mm2)。
对圆钢与钢板连接，图4.7.6(a)，取he＝0.7hf；对圆钢与圆钢连接，图4.7.6 (b)，取he＝0.1(d1+2d2)-α，这里：hf为焊缝的焊脚尺寸(mm)；d1、d2为大、小钢筋的直径(mm)；a为焊缝表面至两根圆钢公切线的距离(mm)。
3.3.1焊缝计算Ⅰ
0 序言焊接接头静载强度校核的基本理论基础是《材料力学》；构件的基本载荷形式是“拉、压、扭、弯”；焊接接头静载强度校核专业基础是《焊接结构》课程的第三章焊接接头；本课程参考的国际标准是DIN 18800系列标准材料力学强度校核的基本步骤：外力——支反力——内力——应力——许用应力——校核结论求解支反力或内力的基本关系式是建立平衡方程：∑X= 0∑Y= 0∑M= 0求解内力的基本方法是：截面法材料力学校核的基本内容是：承载构件的“强度、刚度、稳定性”。
即，强度条件σMAX≤[σ]τMAX≤[τ]刚度条件λMAX≤[λ] θMAX≤[θ]稳定性条件σMAX≤σc r材料力学中介绍的强度理论：断裂强度理论（1，2）、屈服强度理论（3，4）注意相关术语：焊缝型式≠接头型式例：角焊缝≠角接头对接焊缝≠对接接头四种基本的接头型式：对接接头、T/十字接头、搭接接头、角接接头；接头型式≠坡口型式常见的坡口型式：I V Y U X J K 等。
焊接结构特点与材料力学的对立统一观：焊接结构的特点：①严重的应力集中与几何不连续性材料力学的连续性假设；②较高的残余应力和残余变形；材料力学的各向同性假设；③明显的接头组织和性能不均匀性材料力学的均匀性假设；④较铆接或螺栓连接接头的止裂性差。
从安全性考虑，焊接结构的接头应力求避免：应力集中，几何不连续，性能不均匀，并在低温、冲击载荷条件下，尽量选择韧性好的母材与填充材料。
必要时，应消除残余应力。
1、钢结构设计的相关基础1.1 概述强度校核的基本目的：确定构件的安全性；选择适合的构件形状和截面尺寸；确定载荷大小。
结构的每个受力部件都要进行校核，以保证构件的承载安全、使用的适宜性和位置的安全性。
即强度、刚度和稳定性。
在焊接结构设计时要综合考虑下述问题：——按照种类和质量级别选材；防止冷脆或软化、蠕变现象；——按照静力学计算选择焊缝的尺寸及类型；以保证使用过程的安全性；——按照工艺性确定坡口型式，以获得优良的焊缝质量；——考虑到焊缝检验的可能性；以便进行无损探伤；——考虑防腐方案的实施；以提高构件的使用寿命。
焊缝的结构与计算知识讲解
C=0.5~2mm
（a）
α
p
C=2~3mm
（C）
p
C=3~4mm
（e）
α
C=2~3mm
（b）
p
C=3~4mm
（d）
p
C=3~4mm
（f）
4
（2）V形、U形坡口焊缝单面施焊，但背面需进行 清根，再封底焊。
5
（3）对接焊缝的起、灭弧点已出现缺陷，一般用引弧 板引出，焊完后将其切去；不能用引弧板时，每条焊 缝的计算长度等于实际长度减去2t1。 t1—较薄焊件厚度：
τmax
ττ1
A.对于焊缝的σmax和τmax应满足式3-2和3-3要求；
2 1
3
2 1
1.1 ftw
(3 31)
B.对于翼缘与腹板交接点焊缝（1点），其折算应 力尚应满足下式要求：
考虑最大折算应力只在局部出现的强度增大系数。
11
三.角焊缝的构造与计算
1.角焊缝的形式和受力分析 （1）角焊缝的形式: 直角角焊缝、斜角角焊缝
焊缝的构造与计算
焊接培训教材
张明录
目录
一 对接焊缝的构造与计算 二 角焊缝的构造与计算 三 直角角焊缝连接计算 四 直角角焊缝的强度计算
一.对接焊缝的构造与计算
1.对接焊缝的构造 （1）对接焊缝的坡口形式: 对接焊缝的焊件常做坡口，坡口形式与板厚和 施工条件有关。 1)当:t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)时可不做坡 口,采用直边缝; 2)t=7~20mm时，宜采用单边V形和双边V形坡口; 3)t>20mm时，宜采用U形、K形、X形坡口。 t--焊件厚度
当不满足上式时，可采用斜对
接焊缝连接如图 B。
焊缝强度、定额计算.
焊缝的强度、定额计算二 焊缝的强度计算角焊缝的计算断面，在角焊缝截面的最小高度上，其值等于内接三角形高度a （计算高度）。
K Ka7.02= 余高和个量熔深对接头强度没有影响，对埋弧焊CO 2气保护的熔深较大应考虑。
计算断面：δ=（K+P ）cos45° 当K ≤8mm δ可取等于K 当K ＞8mm 可取P=3mm ⑴ 对接接头的静载荷强度计算a 不考虑焊缝的的余高（基本金属的强度即为焊缝的强度，计算公式通用）b 焊缝的计算长度=实际长度c 计算厚度时取薄板一侧d 焊缝金属的许用应力与基本金属相等，不必进行强度计算 A 受拉或受压受拉时 []'≤=t L Ft σδσ1 受压时 []'≤=p L Fp σδσ1F ：接头所受的拉力或压力（N ） L ：焊缝长度(mm)δ1 接头中较薄板的厚度σt 、σp 接头受拉或受压焊缝中所承受的应力（Mpa ） ［σt ′］焊缝受拉或弯曲时的许用应力（Mpa ） ［σp ′］焊缝受压时的许用应力（Mpa ） 例1：两块板厚5mm ，宽为500mm 的钢板，对接在一起，两端受到284000N 拉力，材料为Q235-A ，［σt ′］=142MPa ，试校核其焊缝强度？已知：δ=5mm ，焊缝长度L=500mm ，F=28400N ，［σt ′］=142MPa ，求σt ＜［σt ′］ 解：[]Mpa t Mpa ＜L F t 1426.11355002840001='=⨯==σδσ∴该对接接头焊缝强度满足要求，结构工作是安全的注：1)单位化为mm ；2）应有校核的结论Bτ:接头焊缝中所承受的切应力（Mpa ） Q ： 接头所受的剪切力［τ′］：焊缝许用的剪切应力（Mpa ） 例2两块板厚为10mm 的钢板对接，焊缝受到29300N 的切力，材料为Q235，试设计焊缝的长度？已知：δ1=10mm ，Q=29300N ，［τ′］=98 Mpa 。
焊缝的结构与计算
14
2.直角角焊缝的受力分析 （1）侧面角焊缝（侧焊缝）
15
A. 应力分析
剪应力τf
N
N
lw
试验表明侧面角焊缝主要承受剪力，强度相对较低， 塑性性能较好。因外力通过焊缝时发生弯折，故剪应 力沿焊缝长度分布不均匀，两端大中间小，lw/hf越大 剪应力分布越不均匀。
16
B.侧面角焊缝（侧焊缝）破坏形式
4
C=0.5~2mm
（a）
α
p
C=2~3mm
（C）
p
C=3~4mm
（e）
α
C=2~3mm
（b）
p
C=3~4mm
（d）pC=3~4m（f）5（2）V形、U形坡口焊缝单面施焊，但背面需进行 清根，再封底焊。
6
（3）对接焊缝的起、灭弧点已出现缺陷，一般用引弧 板引出，焊完后将其切去；不能用引弧板时，每条焊 缝的计算长度等于实际长度减去2t1。 t1—较薄焊件厚度：
σmax
τmax
τ τ1
A.对于焊缝的σmax和τmax应满足式3-2和3-3要求；
2 1
3
2 1
1.1 ftw
(3 31)
B.对于翼缘与腹板交接点焊缝（1点），其折算应 力尚应满足下式要求：
考虑最大折算应力只在局部出现的强度增大系数。
12
三.角焊缝的构造与计算
1.角焊缝的形式和受力分析 （1）角焊缝的形式: 直角角焊缝、斜角角焊缝
lw
2hf
t1
t2
b
5t1且25
D. 在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度 的5倍，且不得小于25mm。
17
（2）正面角焊缝
18
A. 应力分析
焊缝受力计算公式
焊缝受力计算公式
焊缝的受力计算涉及多个因素，包括焊缝类型、焊接材料、应力类型、应力分布等。
以下是一些常见的焊缝受力计算公式：
1. 焊缝强度计算（剪切强度）：
-对于螺栓连接中的剪切焊缝，可以使用以下公式计算其强度：
τ= F / (l * s)
其中，τ表示焊缝的剪切强度，F表示应用在焊缝上的剪切力，l表示焊缝的有效长度，s表示焊缝的有效截面面积。
2. 焊缝强度计算（拉伸强度）：
-对于焊缝的拉伸强度计算，常使用以下公式：
σ= F / (l * h)
其中，σ表示焊缝的拉伸强度，F表示应用在焊缝上的拉伸力，l表示焊缝的有效长度，h表示焊缝的有效截面高度。
3. 焊缝应力计算（弯曲应力）：
-对于焊缝在弯曲加载下的应力计算，可以使用以下公式：σ= M / (W * y)
其中，σ表示焊缝的应力，M表示作用在焊缝上的弯矩，W表示焊缝的截面模量，y表示焊缝截面的垂直距离。
需要注意的是，上述公式仅提供了一些常见的焊缝受力计算公式，实际应用中需要根据具体情况选择合适的公式，并考虑材料的强度特性、几何形状以及设计标准等因素。
在进行焊缝受力计算时，建议参考相关的焊接规范、材料手册或专业工程师的建议，以确保计算结果准确可靠，并满足设计和安全要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
10钢结构连接
本章知识结构
▪1.常用连接方法：焊接、螺栓连接的受力特点和应用
▪2.焊接连接的设计或验算
▪3.螺栓连接的承载力计算
钢结构的常用连接方法
▪钢结构的连接通常有焊接、铆接和螺栓连接三种方式。
铆接很少采用，常用焊接和螺栓连接。
焊接连接
▪是当前钢结构最主要的连接方式
▪优点：构造简单，用钢省，加工方便，连接的密闭性好，易于采用自动化作业。
▪缺点：焊件会产生残余应力和残余变形
▪焊接连接有气焊、接触焊和电弧焊等方法。
螺栓连接
▪分为普通螺栓连接和高强度螺栓连接两种。
▪普通螺栓的优点是装卸便利，不需特殊设备。
普通螺栓又分为C级螺栓(又称粗制螺栓)和A、B级螺栓(又称精制螺栓)两种。
C级螺栓制作精度较差，宜用于承受拉力的连接，或用于次要结构和可拆卸结构的受剪连接以及安装时的临时固定。
A、B级螺栓很少使用。
▪高强度螺栓传递剪力机理：靠被连接板间的强大摩擦阻力传递剪力，变形较小。
其优点是施工简单、受力好、耐疲劳且可以撤换以及在动力荷载作用下不致松动。
从受力特征的不同，高强度螺栓连接可分为摩擦型和承压型两种。
铆钉连接
▪费工费料、劳动条件差、成本高，现在很少采用，多被焊接及高强度螺栓连接所代替。
焊接接头及焊缝形式
▪焊接接头有平接、搭接、T形连接和角接，所采用的焊缝主要有对接焊缝及角焊缝两种。
▪角焊缝的形式可分直角角焊缝与斜角角焊缝，直角角焊缝的截面形式有普通焊缝、平坡焊缝、深熔焊缝等。
一般情况下采用普通焊缝。
▪焊缝的质量等级：根据对焊缝的质量要求，分为一级、二级和三级。
按要求选用。
对接焊缝的计算
▪垂直于轴心受力的对接焊缝▪式中l w ——焊缝长度，当采用引弧板施焊时，取焊缝实际长度；当不采用引弧板时，每条焊缝长度应减去2t;
▪t ——在对接接头中为连接件的较小厚度，在T 形接头中为腹板的厚度；
▪、——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。
w w t c w N f f l t σ=≤或w c f w t f
例题
▪验算钢板对接焊缝强度，轴心拉力设计值N=710KN ，Q235钢、E43焊条，l=500mm ，焊缝质量等级为三级。
▪【解】1)验算钢板承载力：
l•t•f=500×8×215N/mm2=860000N=860KN ＞710KN ▪查表得三级对接焊缝抗拉强度设计值=185N/mm2▪2)验算焊缝应力：
▪N/mm 2>N/mm 2▪满足要求710000183(50028)w N l t σ===-⨯185w t f =
受弯受剪的对接焊缝计算
▪矩形截面的对接焊缝，应分别计算在弯矩与剪力作用下的最大正应力与最大剪应力满足强度条件
max 26w t w w M M f W l t
σ==≤max
w w v w VS f I t τ=≤
角焊缝的计算
▪角焊缝有平行于作用力方向的侧面角焊缝和垂直于作用力方向的正面角焊缝。
侧面角焊缝主要承受剪力。
正面角焊缝应力状态较复杂，但焊缝强度比侧面焊缝高。
▪为简化计算与偏于安全，角焊缝不论是侧面角焊缝和正面角焊缝且不论受何种外力作用，
角焊缝的计算厚度h
e =0.7h
f
角焊缝强度计算
▪正面角焊缝（力垂直于焊缝长度方向）：▪侧面角焊缝（力平行于焊缝长度方向）：
▪在弯矩、剪力和轴力共同作用下
w f f f w
e N
f h l σβ=≤w f f w e N f h l τ=≤2w f f f f
()f στβ+≤
角钢与钢板连接
▪由于角钢截面重心到肢背和肢尖的距离不相等，相应焊缝承受的力也应不相同。
由力的平衡条件可以求得，焊缝内力分配系数K1、K2见表10－2，肢背分配的力较大，肢尖分配的力较小。
▪肢背承受的力▪肢尖承受的力
N
K
N
e
e
e
N1
2
1
2
1
=
+
=
N
K
N
e
e
e
N2
2
1
2
2
=
+
=
10.3 螺栓连接
▪螺栓连接分普通螺栓连接与高强度螺栓连接。
普通螺栓分A、B、C三级
▪螺栓材料性能等级表示为小数点前数字表示
螺栓最低抗拉强度，小数点后数字表示螺栓
的屈强比，即屈服强度和抗拉强度的比值。
▪eg:5.6级，小数点前表示最低抗拉强度
500N/mm2，小数点后数字表示屈强比为0.6。
▪普通螺栓连接按传力方式分为受剪螺栓和受拉螺栓。
当外力垂直螺杆时为受剪螺栓，依靠螺杆的承压和受剪传递外力。
当外力平行螺杆时为受拉螺栓，依靠螺杆受拉传递外力。
受剪螺栓连接计算
▪在外力作用下螺杆截面受剪；螺杆与连接件接触处受挤压
▪螺栓受剪、连接件承压及连接件强度计算。
承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值
中的较小者。
▪受剪承载力设计值：▪承压承载力设计值：
2
b b
v v v
4
d
N n f
π
=
b b
c c N
d t f
=∑⋅
螺栓个数确定
▪当外力通过螺栓群中心时，则所需的螺栓为：
b N N
n min
构件或连接件净截面强度验算
n
N f A σ≤=式中：f ——钢材的抗拉强度设计值；
A n ——构件或连接板的净截面面
积。
受拉螺栓连接计算
▪抗拉承载力设计值为：
▪当外力N 作用于螺栓群中心时，假定每个螺栓所受拉力相等，则所需螺栓数为：
b
t e b
t e b t f d f A N 42π==b t N N n =。