9-10钢结构连接角焊缝解析

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作业：2.图示钢板厚14mm，用角焊缝与焊于工字钢柱的翼缘 上，翼缘厚20mm相连，钢板承受静力荷载设计值F=585kN， Q235钢，电弧焊，焊条E43型。试求角焊缝的焊角尺寸hf。
作业：3. 三面围焊的角钢连接，角钢2L125×80×10，连接 板厚度t=12mm，长边相并，承受静力荷载设计值：N=830kN， Q235B，焊条E43型，焊角尺寸hf=8mm，求角钢两侧所需焊 缝长度。
2.对结构性能的影响 • 焊接变形的影响：使构件不能保持准确尺寸、位置， 严重的使各个构件无法安装就位。初偏心、初弯曲 • 焊接应力的危害：刚度、稳定性下降，引起低温冷脆 和抗疲劳强度降低。 对结构静力强度无影响。 3.消除及减少残余变形和残余应力的措施 • 设计：保证符合各个构造要求：合适的焊脚尺寸、焊 缝长度，焊缝尽量对称、不过于集中，连接过渡尽量 平缓等。 • 制作：合理施焊顺序、预先反变形、对称焊、局部加 热后机械矫正、构件先预热等。 钢板焊接顺序 组合工字梁的焊接顺序
20 260 20 14 8 8
解：等强原则：盖板2-260*8， Q235B 确定焊角尺寸 hf=6mm≤hfmax=1.2tmin=9.6 ≤ hfmax=t-(1-2)=6-7mm >hfmin=5.6mm t=8＜12, b=260＞190㎜只能采用三面围焊 正面角焊缝承担内力
接头一侧所须侧缝的计算长度
满足
4.角钢连接的角焊缝计算 （1）用两侧缝连接
（2）用采用三面围焊
由N1、N2确定侧面焊缝长度
（3）L形围焊
例17.4（对应于P54例4-3） 图示角钢与连接板的连接，轴心力设计 值N=800KN，钢材Q235，E43焊条，手工焊。 hf=8mm 确定所需焊缝长度。
-12
lw1 N lw2
2L110×70×10
8
N1 N3 N2
110
• 按构造要求确定hf=8mm，查表ffw=160N/mm2 • 求内力；
• 求焊缝需实际长度 l1
N1 2 8 239m m w 2 0.7h f f f
N2 l2 2 8 105m m w 2 0.7h f f f
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四、焊接应力和焊接变形P59-61 1.产生原因：在焊接过程中，局部区域受到高温作用，不 均匀的加热和冷却，使构件产生焊接变形。同时，高 温时的体积膨胀、冷却时的体积收缩均受到周围钢材 的约束而不能自由变形，从而产生焊接应力。 对接焊接变形 角焊缝T接头焊接变形
2.焊接应力种类：纵向、横向和厚度方向焊接应力 3.焊接变形 纵向和横向收缩、弯曲变形、角变形、波浪变形和扭曲 变形等
金属底板焊接过程, 配重压防变形1
思考题与习题 1.角焊缝的尺寸有哪些要求？ 2.P145习题5 3.习题（见后面）
预习受弯构件（强度、刚度、稳定）
作业：1.图示角钢两边用角焊缝与柱相连，角钢 L200×125×16，短边外伸。荷载设计值F=390kN，作用点 与柱翼缘板表面距离e=30mm ， Q345钢，电弧焊，焊条E50 型。试求角钢与柱连接角焊缝的焊角尺寸hf（转角处绕角 焊2hf ，可不计起落弧对计算长度的影响）。
盖板总长： L=（139+6）×2+10 =300取310㎜
采用菱形盖板，接头一侧需要焊缝的总计算长度：
N 800103 lw h f w 2 0.7 6 160 595mm e f
实际焊缝的总计算长度：
2 2 l 2 ( 50 200 80 ) 100 2 6 619 595m m w
角焊缝连接的构造和计算
一、角焊缝的形式 1.按其与作用力的关系： 侧面角焊缝、正面角焊缝和斜焊缝
a)
N
b)
N
c)
N
θ
直角角焊缝的种类
2.按其截面形式：直角角焊缝和斜角角焊缝。
he =0.7hf，he—总是450斜面上的最小高度
二、角焊缝的构造要求
不宜大于16t(t>12mm)或190mm(t≤12mm)
-12
lw1
2L125×80×10
8
N1 N3 N2
N lw2
125
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5.在弯矩、剪力、轴力共同作用下连接计算
计算原则： ① 单独外力作用下角焊缝的 应力，并判断端缝受力 还是侧缝受力。
②判断最危险点：焊缝截面上同一点的应力叠加
例17.5 图示角钢与柱用角焊缝连接，焊角尺寸hf=10mm （转角处绕角焊2hf ，可不计起落弧对计算长度的影 响），角钢L200×125×16，短边外伸。作用点与柱翼 缘板表面距离e=30mm， Q345钢，电弧焊，焊条E50型。 试求焊缝所能承受的最大静力的荷载设计值F。
——角焊缝的计算长度，对有引弧板的焊缝取焊缝的实际 长度，对没有引弧板的焊缝取其实际长度减去2hf；
3.焊缝方向比较复杂时 如菱形盖板，为简化计算，不考虑应力方向，均按侧面角 N 焊缝对待，偏安全地取βf =1.0： f fw helw 例4-2设计双盖板的角焊缝对接接头 已知：钢板截面300*14，盖板截面2-260*8，轴心力设计 值N=800KN（静力荷载），钢材Q235B，焊条E43系列， 手工焊。hf=8㎜
三、角焊缝连接计算 1.计算假定： • 有效截面（计算截面）直角角焊缝的有效厚度 he=0.7hf • 轴心力作用时角焊缝计算 破坏截面上应力沿焊缝全长均匀分布。 2.
力垂直于焊缝长度方向（正面角焊缝）：
N f fw 力平行于焊缝长度方向（侧面角焊缝）： f helw
两方向力综合作用时：