对接焊缝、角焊缝的构造和计算
角焊缝的构造和计算
3.3 角焊缝的构造和计算3.3.1 角焊缝的形式和强度角焊缝按其与作用力的关系可分为：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝；正面角焊缝：焊缝长度方向与作用力垂直；侧面角焊缝：焊缝长度方向与作用力平行。
按其截面形式分：直角角焊缝(图3.10)、斜角角焊缝(图3.11)。
直角角焊缝通常焊成表面微凸的等腰直角三角形截面[图3.10(a)]。
在直接承受动力荷载的结构中，为了减少应力集中，提高构件的抗疲劳强度，侧面角焊缝以凹形为最好。
但手工焊成凹形极为费事，因此采用手工焊时，焊缝做成直线性较为合适[图3.10(a)]。
当用自动焊时，由于电流较大，金属熔化速度快、熔深大，焊缝金属冷却后的收缩自然形成凹形表面[图3.10(c)]。
为此规定在直接承受动力荷载的结构（如吊车梁）中，侧面角焊缝做成凹形或直线形均可。
对正面角焊缝，因其刚度较大，受动力荷载时应焊成平坡式[图3.10(b)]，直角边的比例通常为1:1.5（长边顺内力方向）。
两焊脚边的夹角α>90°或α<90°的焊缝称为斜角角焊缝，斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于夹角α>135°或α<60°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜用作受力焊缝。
大量试验结果表明：侧面角焊缝(图3.12)主要承受剪应力，塑性较好，弹性模量低（E=0.7×105～1×105N/mm2），强度也较低。
由于传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，因而应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大中间小的状态，焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。
但在在接近塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。
即分布不均匀，且不均匀程度随的增大而增加，破坏常在两端开始，再出现裂纹后很快沿焊缝有效截面迅速断裂正面角焊缝(图3.13)受力复杂，截面中的各面均存在正应力和剪应力。
由于传力时力线弯折，并且焊根处正好是两焊件接触面的端部，相当于裂缝的尖端，故焊根处存在着很严重的应力集中。
焊缝的结构与计算
T=F (ei+e2)
假定：
A、被连接件绝对刚性，焊缝
为弹性，艮k T作用下被连
接件有绕焊缝形心旋转的趋 势；
B、T作用下焊缝群上任意点的
应力方向垂直于该点与焊缝 形心的连线，且大小与 r 成
正比；
C、在V作用下，焊缝群上的应
力均匀分布。
故：该连接的设计控制点 为A点和/V点
T作用下A点应力:
另：对于埋弧自动焊hf,min可减去1 mm;
对于T型连接单面角焊缝hfmn应加上1 mm;
当 t2《4mm时， hfmin=t2
3.侧面角焊缝的最大计算长度
侧面角焊缝在弹性工作阶段沿长度方向受力不均， 两端大而中间小。焊缝长度越长，应力集中系数越大。 如果焊缝长度不是太大，焊缝两端达到屈服强度后， 继续加载，应力会渐趋均匀；当焊缝长度达到一定的 长度后，可能破坏首先发生在焊缝两端，故：
5. 搭接连接的构造要求
当板件端部仅采用两条侧面角焊缝连接时： A. 为了避免应力传递的过分弯折而使构件中应力 不均，规范规定:
B. 为了避免焊缝横向收缩时 引起板件的供曲太大，规范 规定：
b<16tiCt1 > 12mm )
或190/n/n (片 12mm )
C. 当角焊缝的端部位于构件转角处时，应作2hf的
焊缝的构造与计算
焊接培训教材
张明录
对接焊缝的构造与计算 角焊缝的构造与计算 直角角焊缝连接计算 直角角焊缝的强度计算
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 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<1 0mm（埋弧焊）时可不做坡
对接焊缝
一. 轴心受力的对接焊缝
1. 计算
在对接接头和T形接头中，垂直于轴心拉力或轴心压力 在对接接头和 形接头中，垂直于轴心拉力或轴心压力N 形接头中 的对接焊缝，其强度应按下式计算： 的对接焊缝，其强度应按下式计算：
§3-2 对接焊缝的构造和计算
N w w σ= ≤ ft 或 fc lw ⋅t
对接焊缝的计算 例题6 例题6 【解】1.焊缝面积模量计算 截面面积:
AW = 2 ×12 ×100 + 200 × 8 = 4000mm2
1 I W = (100 × 224 3 − 92 × 200 3 ) = 3233 × 10 4 mm 4 截面惯性距： 12 截面抵抗矩： WW = I W / 112 = 288661mm 3
σ 1 + 3τ 1 ≤ 1.1 f t
(σ N + σ M1 ) + 3τ ≤ 1.1 f t
2 2 1
W
§3-2 对接焊缝的构造和计算
2. 对接斜焊缝
当直焊缝不能满足强度要求时，可采用斜对接焊缝。 当直焊缝不能满足强度要求时，可采用斜对接焊缝。 轴心受拉斜焊缝，可按下列公式计算： 轴心受拉斜焊缝，可按下列公式计算：
N .sin θ σ= ≤ f lw t
w t
N .cos θ τ= ≤ f lw t
§3-2 对接焊缝的构造和计算
钢板厚度不同 ≤1：2.5 ：
≤1：2.5 ：
≤1：2.5 ： ≤4mm
不做斜坡
钢板宽度不同
§3-2 对接焊缝的构造和计算
3. 引弧板
在焊缝的起灭弧处，会出现弧坑等缺陷， 在焊缝的起灭弧处，会出现弧坑等缺陷， 焊接时设置引弧板和引出板 对受静力荷载的结构允许不设置引弧板， 对受静力荷载的结构允许不设置引弧板，焊缝计算长度 等于实际长度减2t。 等于实际长度减 。 一般情况下，每条焊缝的 一般情况下， 两端常因焊接时起弧、 两端常因焊接时起弧、灭弧的 影响而较易出现弧坑、 影响而较易出现弧坑、未熔透 等缺陷，常称为焊口， 等缺陷，常称为焊口，容易引 起应力集中，对受力不利。 起应力集中，对受力不利。
钢结构焊接和计算
4.3.1.2 对接焊缝的计算
(2) 同时受弯 、受剪的对接焊缝计算公式
2）工字形截面
max
M Ww
ftw
max
VSw I w t
f
w v
2 1
3 12
1.1 ftw
例1：设计500×14钢板的对接焊缝连接。钢 板承受轴向拉力，其中恒荷载和活荷载标准 值引起的轴心拉力值分别为700kN和400kN， 相应的荷载分项系数为1.2和1.4。已知钢材为 Q235-B.F （ A3F ） ， 采 用 E43 型 焊 条 手 工 电 弧焊，三级质量标准，施焊时未用引弧板。
解 思路： 效应S < 抗力R
（ 即 S= N <
lwt
R ftw ）
1．焊缝承受的轴心拉力设计值为：
N 7001.2 4001.4 1400kN
2．三级对接焊缝抗拉强度设计值
ftw 185N / mm 2
3．先考虑用直焊缝验算其强度
N / lwt 1400103 /[(500 10) 14]
4.3.2 角焊缝的构造和计算
4.3.2.1、 角焊缝的构造
①自动焊： hf=hfmin-1(mm)； ②T形连接的单面角焊缝：hf=hfmin+1(mm)； ③当t <4mm时，hfmin= t (mm)；
④当t ≤6mm时，hfmax ≤t (mm)； 当t >6mm
时，hfmax= t-(1~2) (mm)；
( 1 )轴心受力的对接焊缝计算公式：
4.3.1.2 对接焊缝的计算
( 1 )轴心受力的对接焊缝计算公式：
N lwt
f
t
2015年一级注册建筑师建筑结构辅导：对接焊缝的计算和构造
对接焊缝的计算和构造（1 ）对接焊缝的计算1 ）对接焊缝的有效截面施焊对接焊缝时应在焊缝的两端设置引弧板和引出板（以后一律简称引弧板），如图6 －13 所示，其材质和坡口形式应与焊件相同。
焊接完毕，用气割将引弧板切除，并将焊件边缘修磨平整，严禁用锤将其击落。
此时对接焊缝的有效长度l w 当与焊件的宽度b 相同。
当焊缝为焊透时，焊缝的有效厚度也与焊件厚度相同（焊缝表面的余高即凸起部分，常略去不计）。
因此，对接焊缝的有效截面等于焊件的截面。
当无法使用引弧板施焊时设计规范中规定：每条焊缝的有效长度l w在计算时应减去2t （t 为焊件厚度），以考虑焊缝两端在起弧和熄弧时的影响，此时两者的截面就略有差异。
2 ）对接焊缝的强度设计值规范对对接焊缝的各种强度设计值作了如下规定；对接焊缝的抗压强度设计值介、抗剪强度设计值介和焊缝质量为一、二级时的抗拉和抗弯强度设计值介均取与焊件钢材相同的相应强度设计值，而对焊缝质量为三级的厂则取相应焊件钢材强度设计值了的0 . 85 倍，并取以5N / rnm2为倍数的整数。
关于焊缝质量等级的标准在《钢结构工程施工质量验收规范》中有明确规定，详见该规范。
例如除对设计要求全焊透的焊缝应作外观缺陷检查外，一级焊缝要求对每条焊缝长度的100%进行超声波探伤；二级焊缝则要求对每条焊缝长度的20%且不小于200mm 进行超声波探伤。
对三级焊缝则要求仅作外观检查，不进行超声波检查。
又如外观检查时，对一级、二级焊缝不允许存在如表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等各种缺陷，一级焊缝还不应有咬边，未焊满和根部收缩等缺陷。
而对二级和三级焊缝除裂纹及焊瘤一律不允许存在，其余的缺陷如咬边和未焊透等则规定了其存在的不同程度。
因此设计规范中认为符合一、二级质量等级的焊缝，其缺陷或是不存在或是不严重，因而其f t w可与焊件母材的f 相同；而三级质量等级的焊缝，其f t w应较母材的为低，取f t w= 0.85f。
对接焊缝角焊缝的构造和计算
Q390 钢 Q420 钢
≤16 >16～40 >40～60 >60～100
≤16 >16～35 >35～50 >50～100
≤16 >16～35 >35～50 >50～100
≤16 >16～35
>35～50
>50～100
抗压
f
w c
215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360
角焊缝构造尺寸要求
部位 项目
构造要求
备注
上限
焊脚尺寸 hf
下限
焊缝长度 lw
上限 下限
h f 1.2t1 （钢管构件除外）；
t
对板件：
6mm时，h f
t
t 6mm时，h f t (1 ~ 2)mm
圆孔或槽孔内的角焊缝， h f 尚不宜大于圆孔直径
和槽孔短径的 1/3
hf 1.5 t2 ；当 t2 4 时， h f t
3.5.7 典型节点（2）－－梁的拼接－－弯矩、剪力、轴力作用
弯矩 M
平板梁
工字形梁
剪力 V
3 钢结构的连接设计
弯矩 M 剪力 V 轴力 N
应力分布
应力分布
max
M
Wx
ftw ( fcw )
max
VSw I wtw
f
w v
zs
应力分 布
2 1
3
2 1
1.1 ftw
典型节点（3）－－牛腿焊接－－弯矩、剪力作用 弯矩 M 剪力 V
破坏模式
3 钢结构的连接设计
3.7.3 端缝与侧缝的比较
角焊缝的构造与计算
4.有效厚度
图4-11 端缝和侧缝
图4-12 焊缝的有效厚度
式中： ——两焊脚边的夹角， ——焊脚尺寸。
二、角焊缝的计算 角焊缝的计算包括如下几个类型： 1.端缝、侧缝在轴向力作用下的计算 2.角钢杆件与节点板连接，承受轴向力N 3.弯矩、剪力、轴力共同作用下的顶接连接角焊缝 4.牛腿在弯矩、剪力共同作用下的角焊缝连接计算 5.扭矩、剪力、轴力共同作用下的搭接连接角焊缝
表4-3 角焊缝的构造要求
部位
项目
构造要求
备注
焊脚尺寸 hf
焊缝长度 lw
端部仅有两侧面 角焊缝连接 端部 搭接连接
上限
对板边：
下限
；当
上限
（受动力荷载）； （其他情 况）；
下限 长度 lw
8hf或 40mm，取两者最大值
距离 l0
转角
搭接最 小长度
转角处加焊一段长度 2hf（两 面侧缝时）或用三面围焊 5t1或 25mm，取两者最大值
弯矩M作用下，x方向应力 剪力作用下，y方向应力 轴力N作用下x方向应力
M、V和N共同作用下，焊缝上或下端点最危险处应满足：
式中：
如果只承受上述M、N、V的某一、两种荷载时，只取其相应的
应力进行验算。
4. 牛腿在弯矩、剪力共同作用下的角焊缝连接计算:
M＝Ve
图4-17 M、V共同作用下角焊缝计算
[解]记角钢背部为1，角钢趾部为2，角钢端部为3 (1)当采用三面围焊时 角焊缝的焊脚尺寸hf
最小 最大 采用hf ＝8mm，满足上述要求。 轴力N的设计值
构件截面上的应力
设计三面围焊时，实质上是把荷载N分解成各段焊缝的受力N1、 N2和N3，使它们的合力与N相平衡。
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
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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。
【精品】角焊缝的结构和计算[精华]
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3.3角焊缝的构造和计算3.3.1角焊缝的形式和强度角焊缝按其与作用力的关系可分为：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝；正面角焊缝：焊缝长度方向与作用力垂直；侧面角焊缝：焊缝长度方向与作用力平行。
按其截面形式分：直角角焊缝(图3.10)、斜角角焊缝(图3.11)。
直角角焊缝通常焊成表面微凸的等腰直角三角形截面[图3.10(a)]。
在直接承受动力荷载的结构中，为了减少应力集中，提高构件的抗疲劳强度，侧面角焊缝以凹形为最好。
但手工焊成凹形极为费事，因此采用手工焊时，焊缝做成直线性较为合适[图3.10(a)]。
当用自动焊时，由于电流较大，金属熔化速度快、熔深大，焊缝金属冷却后的收缩自然形成凹形表面[图3.10(c)]。
为此规定在直接承受动力荷载的结构（如吊车梁）中，侧面角焊缝做成凹形或直线形均可。
对正面角焊缝，因其刚度较大，受动力荷载时应焊成平坡式[图3.10(b)]，直角边的比例通常为1:1.5（长边顺内力方向）。
两焊脚边的夹角α>90°或α<90°的焊缝称为斜角角焊缝，斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于夹角α>135°或α<60°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜用作受力焊缝。
大量试验结果表明：侧面角焊缝(图3.12)主要承受剪应力，塑性较好，弹性模量低（E=0.7×105～1×105N/mm2），强度也较低。
由于传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，因而应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大中间小的状态，焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。
但在在接近塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。
即分布不均匀，且不均匀程度随的增大而增加，破坏常在两端开始，再出现裂纹后很快沿焊缝有效截面迅速断裂正面角焊缝(图3.13)受力复杂，截面中的各面均存在正应力和剪应力。
由于传力时力线弯折，并且焊根处正好是两焊件接触面的端部，相当于裂缝的尖端，故焊根处存在着很严重的应力集中。
对接焊缝、角焊缝的构造和计算
具体 要求 详见 规范
不应太大 —— 否则焊缝冷却后产生较大变形 较薄焊件容易烧穿
3.6.2 角焊缝截面尺寸（2）
（2）最大焊脚尺寸hf,max
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
hf,max≤1.2t1
式中: t1---较薄焊件厚度。
钢管构件除外
对于板件边缘的角焊缝：
当 t≤6mm时，hf,max≤t； 当 t >6mm时， hf,max ≤ t -(1~2)mm； 对圆孔或槽孔内的角焊缝，焊脚尺寸尚不宜大于 圆孔直径或槽孔短径的1/3
可不设斜坡
引弧板
不同厚度
3.5.3 焊缝截面 焊缝截面厚度－－焊缝所连接板件的较薄厚度；
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
焊缝截面计算长度－－
采用引弧板时，焊缝全长有效； 未采用引弧板时，计算焊缝长度=焊缝长度减去2t。 t为对接接头中为连接件的较小厚度；在T形接头中为腹 板厚度; 3.4.4 传力特性 （1）焊缝传递焊件拼接处所承受的构件内力
3.5.7 典型节点（1）－－焊缝轴心受力－－直缝 直缝
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
引弧板
直 焊 缝
焊缝应力验算
N — 轴心拉力或压力 式中：
N f t w 或 f cw l wt w
tw — 焊缝厚度（不同板连接时为较小板厚） lw — 焊缝计算长度，有引弧板lw＝L， 无引弧板lw＝L－2t（较小板厚）
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
钢构焊缝计算(受力)
钢结构的焊接连接钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。
焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。
它的优点是：〔1〕焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便；〔2〕不削弱截面，用料经济；〔3〕连接的密闭性好，结构刚度大；〔4〕可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。
缺点是：〔1〕在焊缝附近的热影响区内，钢材的材质变脆；〔2〕焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低；〔3〕焊接结构对裂纹很敏感，低温时冷脆的问题较为突出。
一、焊缝的形式1．角焊缝图 1 直角角焊缝截面图 2 斜角角焊缝截面角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。
两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝，直角边边长h f 称为角焊缝的焊脚尺寸，h e h f 为直角角焊缝的计算厚度。
斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。
对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝〔钢管结构除外〕。
2．对接焊缝对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝。
焊缝金属填充在坡口内，所以对接焊缝是被连接件的组成部分。
坡口形式与焊件厚度有关。
当焊件厚度很小〔手工焊≤t 6mm ，埋弧焊≤t 10mm 〕时，可用直边缝。
对于一般厚度〔t=10～20mm 〕的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊缝。
斜坡口和离缝c 共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，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。
对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。
对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。
凡T形，十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。
图3 对接焊缝的坡口形式3．焊缝质量检验《钢结构工程施工质量验收标准》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。
三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。
对接焊缝、角焊缝的构造和计算
3.5.1对 接 焊 缝的 构 造：坡口形式
板厚 t < 10 mm
板厚 t = 10 ~ 20 mm
3
钢
结
构
的 连
直边缝
接
设
计
单边V形缝 板厚 t > 20 mm
双边V形缝
U形缝
K形缝
X形缝
3.5.2其它构造
3
不同宽度
钢 结 构 的 连 接 设 计
不同厚度
可不设斜坡 引弧板
直
结
焊
构 的
缝
连
接
设
计
焊缝应力验算
N lwtw
ftw 或
f
w c
式中：N — 轴心拉力或压力
tw — 焊缝厚度（不同板连接时为较小板厚）
lw — 焊缝计算长度，有引弧板lw＝L， 无引弧板lw＝L－2t（较小板厚）
ftw
或
f
w c
— 对接焊缝抗拉或抗压设计强度强度
3.5.7典型节点（1）－－焊缝轴心受力－－斜缝
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
构造要求
备注
上限
3
焊脚尺寸
钢 结
hf
构
的
连
下限
接
设
计
焊缝长度 lw
上限 下限
h f 1.2t1 （钢管构件除外）；
t
对板件：
6mm时，h f
t
t 6mm时，h f t (1 ~ 2)mm
圆孔或槽孔内的角焊缝， h f 尚不宜大于圆孔直径
的
角焊缝及其计算
角焊缝及其计算型式及分类截面形式:普通型（等边凸形）、平坦型（不等边凹形）、凹面形两焊脚边夹角: 直角角焊缝、斜角角焊缝、焊缝长度与作用方向1.侧面角焊缝（侧缝）侧缝主要承受剪力, 应力状态叫单纯, 在弹性阶段, 剪应力沿焊缝长度方向分布不均匀, 两端大中间小, 且焊缝越长越不均匀, 但侧缝塑性好。
2. 正面角焊缝（端缝）端缝连接中传力线有较大的弯折, 应力状态较复杂, 正面角焊缝沿焊缝长度方向分布比较均匀, 但焊脚及有效厚度面上存在严重的应力集中现象, 所以其破坏属于正应力和剪应力的综合破坏, 但正面角焊缝的刚度较大, 变形较小, 塑性较差, 性质较脆。
3. 斜向角焊缝斜向角焊缝受力情况较复杂, 其性能介于侧缝和端缝之间, 常用于杆件倾斜相支的情况, 也用在板件较宽, 内力较大连接中。
4. 周围角焊缝主要为了增加焊缝的长度和使焊缝遍及板件全宽, 而把板件交搭处的所有交搭线尽可能多的加以焊接, 成为开口或封闭的周围角焊缝。
构造及要求。
4.1.最小焊脚尺.4.2.最大焊脚尺.贴边处满.4.3.角焊缝最小长度4.4.侧面角焊缝最大计算长度4.5.板件端部仅有两条角焊缝时每条侧面角焊缝的计算长度4.6.搭接连接中搭接长度应满.而且不宜采用一条正面角焊缝来传力。
4.7.在次要构件和焊缝连接中，允许采用断续角焊缝，各段间距满足以保证整体受力。
角焊缝连接计算基本计算公式轴心作用下的角焊缝计算轴心作用下角钢的角焊缝计算弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（T形接头）弯矩，剪力和轴心力共同作用下角焊缝计算（搭接形接头）1.端缝、侧缝在轴向力作用下的计算.（1）端缝...——垂直于焊缝长度方向的应力....h.——角焊缝有效厚度....l.——角焊缝计算长度，每条角焊缝取实际长度减10mm（每端减5mm）.ff.——角焊缝强度设计值.b.——系数，对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，b.=1.22，直接承受动力荷载b.=1.0。
钢结构的连接—对接焊缝的构造和计算
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。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。
直【缝解连】接其计算长度lw＝500-2×12=476mm。焊缝正应力为：
N lwt
1100103
47612
192.6N/mm2
ftw
185N/mm2
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
1.对接焊缝受轴心力作用
N lwt
f
t
w或f
w c
式中 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
w c
对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值
对接焊缝的计算示例
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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直 焊 缝
连
接
设
计
引弧板
焊缝应力验算
N lwtw
ftw或fcw
式中：N — 轴心拉力或压力
tw — 焊缝厚度（不同板连接时为较小板厚） lw — 焊缝计算长度，有引弧板lw＝L， 无引弧板lw＝L－2t（较小板厚）
ftw 或 fcw — 对接焊缝抗拉或-抗压设计强度强度
3.5.7典型节点（1）－－焊缝轴心受力－－斜缝
3
境以及应力状态等－－对接焊缝一般均有全熔透要求
钢
，等级为二级或一级
结 构
3. 确定焊缝强度设计值
的 连
抗拉强度
接 设
抗压强度
计
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
-
3.5.7 典型节点（1）－－焊缝轴心受力－－直缝
直缝
3
钢 结 构 的
-
角焊缝截面
（2）按焊缝截面形式划分
适宜动力荷载，但施焊不便
3 施焊方便，最常用
钢
结
构
的
连
接
设
计
普通型
平坡型
深熔型
在直接承受动力荷载的结构中，正面角焊缝宜采用平坦型， 且长边沿内力方向；
-
角焊缝截面 （2）按焊缝方向与受力方向分
3
钢
结
构
的 连
角焊缝
接
设
计
侧焊缝（与力平行）
端焊缝（与力垂直）
-
3.6.2 角焊缝截面尺寸（1）
斜
3
斜缝
钢
焊 缝
结
构
的
连
接
设 计
焊缝应力
Nlswtiwnftw或fcw
规范规定
简化验算
Ncos
lwtw
fvw
当 tg1.5，可不验算。
lw — 斜焊缝计算长度，
f
w V
— 对接焊缝抗剪设计强度强度
-
3.5.7 典型节点（2）－－梁的拼接－－弯矩、剪力、轴力作用
3 弯矩 M
钢 结
剪力 V
构
的
连
接
设 计
（1）角焊缝焊脚尺寸 hf
焊脚尺寸是指角焊缝根角至焊缝截面外边缘（焊趾）的尺寸
3
钢
结 构 的 连 接 设
t2
t
hf
t1
hf
t1
计
不应太小 —— 否则不能焊透，导致实际承载力不足 焊缝冷却太快容易开裂
具体 要求 详见 规范
不应太大 —— 否则焊缝冷却后产生较大变形 较薄焊件容易烧穿
-
3.6.2 角焊缝截面尺寸（2）
-
6.2 角焊缝截面尺寸（3）
（3）最小焊脚尺寸hf,min
3
钢 结
hf ,min1.5 t2
(计算数值只进不 )
构
的 连
式中: t2---较厚焊件厚度。
接
设
计
当t2≤4mm时, hf,min = t2
Q390 钢 Q420 钢
≤16 >16～40 >40～60 >60～100
≤16 >16～35 >35～50 >50～100
≤16 >16～35 >35～50 >50～100
≤16 >16～35
>35～50
>50～100
抗压
f
w c
215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360
抗剪
f
w v
125 120 115 110 180 170 155 145 205 190 180 170 220 210
195
185
角焊缝 抗拉、抗压
和抗弯
f
w f
160
200 220
220
-
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
z s 3 2 33 2 1 .1 ftw
4
N Aw
M4y Iw
ftw
Aw' h0tw
——焊缝有效抗剪面积，
-
A w ——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
（1）按两焊角边夹角划分
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
直角焊缝
斜角焊缝
除钢管结构外, 对于α>135o或α<60o斜角角焊缝, 不 宜用作受力焊缝。
弯矩 M
平板梁
应力分布
工字形梁
应力分布
剪力 V
轴力 N
maxW Mx ftw(fcw)
应力分 布
max
VSw Iwtw
fvw
-
zs 123121.1ftw
3.5.7典型节点（3）－－牛腿焊接－－弯矩、剪力作用 弯矩 M 剪力 V
焊缝截
应力分
3
面a
布
钢
结
构
tw
的
连
接
设
计
梁柱连接处 柱牛腿处
V
3.5.3 焊缝截面
焊缝截面厚度－－焊缝所连接板件的较薄厚度；
3
钢 焊缝截面计算长度－－
结
构 的
采用引弧板时，焊缝全长有效；
连
接
未采用引弧板时，计算焊缝长度=焊缝长度减去2t。
设
计 t为对接接头中为连接件的较小厚度；在T形接头中为腹
板厚度;
3.4.4 传力特性 （1）焊缝传递焊件拼接处所承受的构件内力
（2）力线没有转折（或基本没有转折）
-
3.5.4 焊缝强度设计值
构件钢材
焊接方法 和焊条型号
牌号
厚度或直径 （mm）
35 钢 结 的手工焊 构 的 连 自动焊、半自动 接 焊和 E50 型焊条 Q345 钢 设 的手工焊 计
自动焊、半自动 焊和 E55 型焊条 的手工焊
3.5 对 接 焊 缝的构造和计算
3.5.1对 接 焊 缝的 构 造：坡口形式
板厚 t < 10 mm
板厚 t = 10 ~ 20 mm
3
钢
结
构
的 连
直边缝
接
设
计
单边V形缝 板厚 t > 20 mm
双边V形缝
U形缝
K形缝
-
X形缝
3.5.2其它构造
3
不同宽度
钢
结
构
的
连
接
设
计
不同厚度
-
可不设斜坡 引弧板
A
' w
与一般梁中连接计算不同：剪力仅由梁或牛腿腹板承受
-
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 1ANwM Iw1yftw(fcw)
2 A N w M Iw 2, y2 A V w ' ,
z s 2 2 3 2 2 1 .1 ftw
3 A N w M Iw 3, y3 A V w '
（2）最大焊脚尺寸hf,max
3
钢 结
hf,max≤1.2t1
钢管构件除外
构 的
式中: t1---较薄焊件厚度。
连
接
设 计
对于板件边缘的角焊缝：
当 t≤6mm时，hf,max≤t； 当 t >6mm时， hf,max ≤ t -(1~2)mm；
对圆孔或槽孔内的角焊缝，焊脚尺寸尚不宜大于 圆孔直径或槽孔短径的1/3
340
325
对接焊缝 焊缝质量为下列等级时，
抗拉 f t w
一级、二级 215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360 340 325
三级 185 175 170 160 265 250 225 210 300 285 270 250 320 305 290 275