焊缝计算汇总
对接焊缝、角焊缝的构造和计算汇总.
3.5.7典型节点（4）－－牛腿焊接－－弯矩、剪力、轴力作用
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
N My1 N My V 1 f t w ( f cw ) 2 2 , 2 ' , Aw I w Aw Aw I w N My3 V 3 , 3 ' zs 32 3 32 1.1 f t w Aw I w Aw
' Aw h0t w
zs 22 3 22 1.1 ft w
4
N My4 ft w Aw I w
——焊缝有效抗剪面积，
Aw
——整个焊缝截面的面积；
3.6 角焊缝的构造和计算 3.6.1 角焊缝的构造 ： 角焊缝的截面
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
（1）按两焊角边夹角划分
f
w v
f fw
≤16
215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360 340 325
215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360 340 325
125 120 115 110 180 170 155 145 205 190 180 170 220 210 195 185 220 220 200 160
自动焊、 半自动 焊和 E55 型焊条 的手工焊
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
3.5.6 计算步骤 1. 确定计算截面上的内力（荷载效应） 2. 确定焊缝质量检验等级－－ 根据结构重要性、荷载特性、焊缝形式、工作 环境以及应力状态等－－对接焊缝一般均有全熔透 要求，等级为二级或一级 3. 确定焊缝强度设计值 抗拉强度 抗压强度 抗剪强度 4. 计算焊缝截面特性 截面面积A、惯性矩I、截面模量W、面积矩S等 5. 应力计算 6. 强度校核
对接焊缝、角焊缝的构造和计算汇总
3.6.2角焊缝截面尺寸5-6搭接连接的构造要求-C、角焊缝的端部位于构件转角处时，应作2h的绕角焊，且角处必须连续施焊。-结-t1↓-连接设-≥5t1,25-D、在搭接连接中，搭接长度不得小于焊件较小厚度的5 ，-且不得小于25mm。
3.6.2角焊缝截面尺寸6-构造要求汇总-角焊缝构造尺寸要求-部位-项目-备注-h,≤1.2t1钢管构件除 ：-t≤6mm时，h,≤t-t为较薄焊件厚度，t-上限-对板件：-t>6mm时，h,≤t-1~2mm-为板 角焊缝的板件-圆孔或槽孔内的角焊缝，h,尚不宜大于圆孔直径-焊脚尺寸-和槽孔短径的1/3-hy-结-t2为 厚焊件厚（当-采用低氢型碱性焊条-下限-h,≥1.5Vi:当t2≤4时，h,=t-施焊时，t2可采用较-接 计-薄焊件的厚度。对自-动焊可减1mm:对单面-形焊应加1mm-若超出限值，则超出部-分在计算中不予考虑。 焊缝长度-Iw≤60h-内力沿侧缝全长均匀-L-分布者不限-1。≥8hf和40mm-板件端部-1,为每条侧 焊缝的-与节点板-长度lw-lw≥d-长度，d为两条侧面-仅用两侧-焊缝之间的距离-面角焊缝-连接-距离d d≤16t,t,>12mm时方d≤190mmt,≤12mm时）-t1为较薄焊件厚度-搭接连接-搭接最小-5 1及25mm
3.5.7典型节点（1一一焊缝轴心受力一一直缝-引弧板-钢结构的连接设计-直焊缝-W-焊缝应力验算-≤f" f"-式中：N一轴心拉力或压力-t,一焊缝厚度（不同板连接时为较小板厚）-1w一焊缝计算长度，有引弧板Lw L,无引弧板Lw=L一2t（较小板厚-”或f”一对接焊缝抗拉或抗压设计强度强度
3.5.7典型节点（1一一焊缝轴心受力一一斜缝-Ncos0-斜焊缝-Nsin-钢结构的连接设计-N sin -≤f"或f”-规范规定-焊缝应力-简化验算-Ncose-当tg0≤1.5，可不验算。-lw一斜焊缝计算长 ，-一对接焊缝抗剪设计强度强度
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。
焊缝长度计算-4.15
例1.下表表中为Q235B L125*8的单角钢，采用两侧角焊的计算结果，需计算其他型号 角钢或槽钢可按说明改变参数即可（适用两侧焊角高度相等）
杆件数量（单型材填‘1’双型材填‘2’） 正面焊缝长 轴心力折减系 焊缝强度设计值 2 度(mm) 数 Fw(N/mm ) 设计已知 0 查表已知 杆件焊接面 背宽H(mm) 125 轴心力N(N) 计算结果 339700 0.8 重心距Z(mm) 33.7 160 杆件截面强度设 计值F(N/mm2) 215 1.00 焊角尺寸hf(mm) 8.00 杆件截面面积A(mm2) 1975.00 侧面角焊缝长度Lw(mm) 276.92
正面角焊缝承 侧面角焊缝承载 力N2(N) 载力N1(N) 0 339700
1、当采用两边侧面角焊时端部焊缝填写0或不填、当采用3面围焊时填写值等于H值。 2、当型材为角钢时重心距可查表得知，当为槽钢时取H/2。 3、型材截面强度设计值在材质为板厚≤16，材质为Q235时取215、材质为Q345时取310。 4、结果中Lw值为理论计算值，实际取值宜进位取整。 5、轴心受力杆件端部切割宜垂直于杆件方向。
焊缝的结构与计算
（4）当板件厚度或宽度在一侧相差大于4mm时， 应做坡度不大于1:2.5(静载)或1:4(动载)的斜 角，以平缓过度，减小应力集中。
7
二.对接焊缝的计算
A.动荷载作用下部分焊透的对接焊缝不宜用做垂直受
力方向的连接焊缝；
N
N
t
B.对于静载作用下的一级和二级对接焊缝其强度可视 为与母材相同，不与计算。三级焊缝需进行计算；
σ
2
┻
3(τ
2
┻
τ∥2
)
f
w u
(3 1)
σ┻
式中：fuw--焊缝金属的抗拉强度 τ∥
τ┻
3.由于我国规范给定的角焊 缝强度设计值，是根据抗剪条 件确定的故上式又可表达为：
σ┻2 3(τ┻2
τ∥2 )
f
w u
3
f
w f
(3 2)
28
4.直角角焊缝的强度计算公式：
f
Ny he l w
26
五.直角角焊缝的强度计算公式
1.试验表明，直角角焊缝的破坏常发生在喉部， 故通常将45o截面作为计算截面，作用在该截面上的
应力如下图所示：
σ┻
τ∥
τ┻
d
hf
e
h---焊缝厚度、h1—熔深 h2—凸度、d—焊趾、e—焊根
27
2.实际上计算截面的各应力分量的计算比较繁难， 为了简化计算，规范假定：焊缝在有效截面处破坏， 且破坏时各应力分量满足以下折算应力公式:
e
θ N
Nx
lw 2
lw
M
2
A
Ny
het he
σNx σM τNy
f ,A
N x 6M
l w he
焊缝强度计算书
ห้องสมุดไป่ตู้
四号节点焊缝强度计算 由于此焊接为双面角焊缝t1=25mm>6mm，t2=20mm，t1>t2 hfmax=t2-（1-2）=18或19 hfmin=1.5√t1=7.5 取hf=14，焊缝长度l=400mm，查附表3.3.2-2角焊缝强度设计值为200N\mm2 作用力垂直于焊缝长度方向的应力N=ffw*2*he*lw （公式一） 作用力平行于焊缝长度方向的应力N=ff *2*he*lw*bf he=0.7hf（公式二） lw=l-2hf（公式三） 对承受静力荷载或间接承受动力荷载的结构bf=1.22，当直接承受动力荷载的结构bf=1.0 分别把公式二和公式三代入公式一中 作用力垂直于焊缝长度方向的应力N=ffw*2*he*lw=200*2*0.7*14*（400-2*14）=1458KN〉 1180KN满足要求 作用力平行于焊缝长度方向的应力N=ffw*2*he*lw*bf =200*2*0.7*14*（400-2*14） *1.22=1779KN〉1180KN满足要求
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 。
槽钢焊接焊缝的计算
钢结构连接计算书
一、连接件类别：
焊缝连接中的直角焊缝
二、计算公式：
1,在通过焊缝形心的拉力，压力或剪力作用下的焊缝强度按下式计算：
2,在其它力或各种综合力作用下，f,f共同作用处。
式中──对接焊缝强度
N──构件轴心拉力或轴心压力，取 N＝3430N；
l w──对接焊缝或角焊缝的计算强度，取l w=200mm；
──作用力与焊缝方向的角度=0度；
t──在对接接头中为连接件的最小厚度；在T形接头中为腹板的厚度,取 t＝
15mm；
f──按焊缝有效截面(h e l2)计算，垂直于焊缝长度方向的应力；
h e──角焊缝的有效厚度，对直角焊缝等于0.7h f=3.5mm f；
h f──较小焊脚尺寸,取 h f=5mm；
t──正面角焊缝的强度设计值增大系数；对承受静荷载或间接承受动力荷载结构取1.22，
对直接承受动荷载结构取1.0；
f──按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；
f f w──角焊缝的强度设计值。
三、计算结果：
1, 正应力f=N×sin(γ * PI / 180)/(l w×h e)=3430×sin(0.000)/(200×
3.5)=0.00N/mm2；
2, 剪应力f=N×cos(γ * PI / 180)/(l w×h e)=3430×cos(0.000)/(200×3.5)=4.90N/mm2；
3, 综合应力 [(f/t)2+f2]1/2=8.49N/mm2；
结论：力平行于焊缝长度,计算得出的剪应力小于或等于对接焊缝的抗拉抗压强度设计值
f t w=185N/mm2,所以满足要求!。
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。
焊缝宽度计算
焊缝尺寸计算公式的研究及应用1、在金属焊接过程中，焊缝过宽、焊脚尺寸过大，不但焊接接头受热严重，引起焊缝晶粒粗大，塑性、韧性下降，而且焊接热影响区较大，易产生焊接应力及变形;再者浪费材料增加成本.反之，焊缝过窄、焊脚尺寸过小，母材与焊缝可能熔合不良，引起应力集中,同时还使焊缝易产生咬边、裂纹等焊接缺陷，影响接头强度.因此正确确定焊缝尺寸是保证焊接质量的关键。
经过多年的研究，得出了手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸的经验计算公式,本经验公式为焊接工艺中确定手弧焊、埋弧焊焊缝尺寸提供了理论依据，具有较强的实用性。
2、手弧焊焊缝尺寸的经验计算公式2.1对接焊焊缝尺寸经验计算公式根据板厚及焊接方法要求不同，对接焊缝可分为I形焊缝（即不开坡口对接焊缝）、V形坡口对接焊缝、U形坡口对接焊缝。
⑴I形焊缝宽度的经验计算公式生产中,一般板厚小于6mm不开坡口，形成I形焊缝，焊缝宽度C=δ+2 ⑴式中δ——工件厚度,mm.⑵带钝边V形对接焊缝宽度经验计算公式如图1所示带钝边V形坡口焊缝,坡口角度为α,间隙为b，钝边为P,根据解三角形的方法:焊缝宽度C=AB+CD+b+2e=2(δ-P）tan（α/2）+b+2e≈δ+3 ⑵式中e——坡口两边焊缝覆盖宽度，一般取e=1.5~2mm。
取P=2，b=2，α=60°，e=1.5.⑶带钝边的U形坡口对接焊缝宽度经验计算公式如图2所示的带钝边的U形坡口，钝边为P，间隙为b，坡口角度为β，根部半径为R，根据解三角形的方法：焊缝宽度C=2(δ-P—R）tanβ+2R+b+2e≈0。
35δ+12.5 ⑶取P=2，b=2，e=1。
5，R=5，β=10°。
2.2角焊缝焊脚尺寸的经验计算公式角焊缝时两焊件接合面构成直角式或接近直角所焊接的焊缝，角焊缝的焊缝尺寸主要是指焊脚尺寸.如图3所示，T形接头角焊缝焊脚尺寸K=δ+2 ⑷式中δ-—两焊件较薄者厚度2。
3组合焊缝尺寸的经验计算公式组合焊缝是指同一接头焊缝由几种不同焊缝组成。
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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）。