4 对接焊缝的计算示例

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对接焊缝的计算示例
1.对接焊缝受轴心力作用
N f t w或f cw l wt
N轴心拉力或压力； lw 焊缝的计算长度。施焊时，焊缝两端设置引 弧板和引出板时，等于焊缝的实际长度；无引弧板和引出板 时，每条焊缝的计算长度等于实际长度减去2t； t在对接接头中连接件的较小厚度；在T形接头中 为腹板厚度； f t w、f cw 对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值 式中
对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。
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对接焊缝的计算示例
在对接焊缝的拼接处，当板宽或板厚不同时，为使截面和 缓过渡以减小应力集中，应将板宽或板厚切成斜面，且坡口形 式应根据较薄焊件厚度确定。
斜度不大于1／4时，则其疲劳强度与等宽等厚的情况相差 不大。故规范规定：当焊件的宽度不同或厚度在一侧相差4mm以 上时，应分别在宽度或厚度方向从一侧或两侧做成坡度不大于1： 2.5的斜角，但对直接承受动力荷载且需验算疲劳的结构，图中 斜角坡度不应大于1：4。
tan 1.5 这就说明当 时，焊缝强度能够保证，可不 必计算。 若不采用斜对接焊缝，可考虑加引弧板，这时直缝计算长度lw ＝500mm。焊缝正应力为：
N 1100 103 2 183.3N/mm2 f t w 185N/mm l wt 500 12
满足要求
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对接焊缝的计算示例
(a)矩形截面；(b)工字形截面
3.承受轴心力、弯矩和剪力共同作用的对接焊缝
当轴心力与弯矩、剪力共同作用时，焊缝的最大正应力应为轴 心力和弯矩引起的应力之和，剪应力、折算应力仍按上式验算
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对接焊缝的计算示例
问题：验算两钢板的对接焊缝的强度。板宽为500mm，厚12mm， 轴心拉力的设计值N=1100kN。钢材为Q235-B·F，手工焊，焊 条为E43型，三级焊缝，施焊时不用引弧板。 【解】 直缝连接其计算长度 lw＝500-2×12=476mm。焊缝正应力为：
对接焊缝的计算示例
N sin 1100 103 sin 56 2 131.3N/mm2 f t w 185N/mm l wt 579 12 剪应力为： N cos 1100 103 cos56 2 88.5N/mm2 f vw 125N/mm l wt 579 12
对接焊缝的计算示例
主讲 四川建筑职业技术学院工学博士
陈文元
2015.11
对接焊缝的计算示例
接焊缝的焊件为了保证焊透常需做成坡口，故又叫坡口焊
缝。对接焊缝的坡口形式有直线形(不切坡口)、半V形(单边
V形)、全V形、双V形(X形)、U形、K形等等， 坡口形式和尺寸(间隙b、钝边p和坡口角等)的选择没 有一成不变的模式，应根据板厚、施工条件(设备条件、采 用手工焊或自动焊、焊件是否能翻身、选用的焊接参数等) 具体情况而定，主要目的是为了既要保证焊透，又要尽量减 少焊缝金属和使施工方便。
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对接焊缝的计算示例
由于三级焊缝的抗拉强度比母材低。故当设置引弧板和引出 板时，只有三级焊缝才需按上式进行抗拉强度验算。 如果用直缝不能满足抗拉强度要求时，可采用如图 (b)所示 的斜对接焊缝。计算表明，焊缝与作用力N的夹角满足 tan 1.5 时，斜焊缝长度的增加能抵消抗拉强度的不足，可不再进行验 算 。
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对接焊缝的计算示例
当焊件厚度很小(手工焊6mm，埋弧焊l0mm)时，可用直
边缝。对于一般厚度的焊件可采用具有斜坡口的单边V形或 V形焊缝。斜坡口和根部间隙b共同组成一个焊条能够运转 的施焊空闻，使焊缝易于焊透；钝边p有托住熔化金属的作 用。对于较厚的焊件(t>20mm)，则采用U形、K形和X形坡口。
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对接焊缝的计算示例
在焊缝的起灭弧处，常会出现弧坑等缺陷，这些缺陷对 承载力影响极大，故凡要求等强的对接焊缝施焊时应设置引 弧板和引出板（常常简述为引弧板），焊后将它割除。当无 法采用引弧(出)板施焊时，允许不设置引弧(出)板，此时可 令焊缝计算长度等于实际长度减2t(此处t为较薄焊件厚度)。
谢 谢
2015.11
N 1100103 2 192.6N/mm2 f t w 185N/mm lwt 47612
不满足要求，改用斜对接焊缝，取截割斜度为1.5:l，即 tan 1.5 θ=56°。斜缝计算长度lw＝500/sin-2×12=579mm。故此时 焊缝正应力为：
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