焊缝连接设计计算

任务分析：要进行焊接连接的焊缝长 度计算，首先要会区分角焊缝和对接焊 缝，要会分析焊接构件的受力特性 ， 区分正面角焊缝受力和侧面角焊缝受力， 要视荷载种类（静荷或动荷）代入角焊 缝的基本计算公式进行计算。最后验算 是否满足构造要求。
任务关键知识点：
1、焊缝形式
对接焊缝
(1)按焊缝的截面形式分
由
NN b
N1b
Ne2
N3
b 2
N1
N
e2 b
N3 2
令：
图4 三面围焊
N1
1N
N3 2
N2
2N
N3 2
1
e2 b
2
e1 b
2 ----肢背、肢尖内力分配系数，近似取2/3，1/3。
表1 角钢角焊缝内力分配系数
1
2
任务实施：
解：
f
w f
160N/mm2
（1）焊角尺寸：
2 0.30 1 0.70
273.3 2
493.35kN
（4）肢尖焊缝承担的力N2
N2
2 N
N3 2
=0.30 900
136.65
133.35kN
（5）肢背焊缝长度
lw1
N1 2he f
w f
5
493.35103 2 0.78160
5
281mm
（6）肢尖焊缝长度
lw2
N2
2he
f
w f
8
133.35103 2 0.78160
角焊缝
图1 焊缝形式
(a)正对接连接；(b)斜对接焊缝；(c)角焊缝
正对接焊缝：焊缝垂直于力线
按 对接焊缝
受 力
斜对接焊缝：焊缝倾斜于力线
方
向 划
正面角焊缝：焊缝垂直于力线
分 角焊缝 侧面角焊缝：焊缝平行于力线
斜角焊缝: 焊缝倾斜于力线
2、 角焊缝构造要求
（1）最大焊脚尺寸 为了避免焊接时热量输入过大，减少焊件的
残余应力和残余变形。
对边缘角焊缝 ① ②
（2）最小焊脚尺寸要求 焊脚尺寸过小，会在焊缝金属中由于冷却速度
快而产生淬硬组织，使金属产生裂纹。
h f min 1 .5 t max
对自动焊:
对T型连接的单面角焊缝： 当焊件厚度
设计： h f min h f h f max
（3）侧面角焊缝的最大计算长度
侧面角焊缝沿长度受力不均匀，两端大中间小, 所以规定其最大计算长度。角焊缝焊脚大而长度过 小会使焊件局部加热严重，故也规定其最小计算长 度。
上限 lwmax
60hf 40hf
静力荷载 动力荷载
下限 lwmin max( 8hf ,40mm)
注：若内力沿角焊缝全长分布，则计算长度不受此限
3、承受轴心力的角钢三面围焊缝计算
钢结构工程施工与组织
焊缝连接设计计算
主讲 ：袁芙蓉
授课方法：任务驱动法 学习目标：通过本节课的学习，会进行结构
连接处的焊接设计计算。
任务描述：下图为某桁架节点处角钢与节点板连接 图，已知角钢所受静态轴向力N=900KN，拟采用三面围 焊，试设计该焊接连接焊缝。已知角钢2∟125×10， 与厚度为8mm的节点板连接，钢材为Q235，手工焊， 焊条为E43型。
hf max 1.2tmin 1.289.6mm hf min 1.5 tmax 1.5 10 4.74mm 故取 hf 8mm
（2）端部焊缝承担的力N3
N3
20.7hf 3lw3 f
f
w f
20.781251.22160 273.3kN
（3）肢背焊缝承担的力N1
N1
1N
N3 2
0.70900
课堂小结：
1、本任务实施过程中应注意焊脚尺寸、焊缝长 度应满足规范规定的构造要求，还应注意角钢肢 背肢尖角焊缝力的分配原则。
2、本连接除了采用三面围焊缝之外，还可以设 计为双面侧焊缝焊接，请同学们下课后使用该方 法练习。
谢 谢！
5
79mm
故，取肢背焊缝长度为285mm,取肢尖焊缝 长 度为80mm。
任务检查及评估
1. 焊脚尺寸满足 hf min hf hf max
2. 侧焊缝计算长度满足
上限 lwmax 60hf = 608 480mm
下限 lwmin max(8hf ,40mm) 64mm
故 满足构造要求。
e2 e1Baidu Nhomakorabeab
N= N1+ N2+ N3
lww11
NN11
NN 32
NN
NN 23
llww22
(b)
(a)
图2 三面围焊
由
N3 helw
f
f
w f
得端面焊缝承担的力 w1N3
N1
N2
N
N3
lw2
e2 e1 b
(c) 图3 三面围焊
lww11
NN 11 NN 32 NN 23
llww22
(a)
e2 e1 b