第九课焊接接头静载强度计算.

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M M 形接头的静载强度计算 3.T W IZ 载荷平行于焊缝，如果开坡口， W Y max h 其强度按对接接头计算，焊缝 FL 0.7 Kh3 6 FL 3FL 2 由金属截面等于母材金属截面； IZ 得 M 由于有两条焊缝， M 3 2 12 0.7 Kh 0.7 Kh 0.7 Kh2 不开坡口时，按下式计算： h 12 Y max 2 M FL
F F 1.4 Kh 3 FL M 2 0.7 Kh
2 2 合＝ M F
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四、焊缝许用应力 1.按基本金属的许用应力乘以一个系数 2.采用已经规定的值
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小结：1.了解焊缝静载强度的假设及搭接和T 形接头的强度计算； 2.掌握对接的强度计算。 作业：P641-6.7,2-3.5
② 单面焊的正面、侧面 联合搭接焊缝的强度公 式：

l
F

F 0.7 K
l
[ ' ]
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例四：将100×100×10mm的角钢用角焊缝搭接在一块钢 板上，受拉伸时要求与角钢等强度，试计算接头的合理 尺寸K和L应该是多少？ 解：由手册查得角钢 截面积A＝19.2cm2，许用拉应力[σt’]=160Mpa 焊缝的许用应力[τ‘]＝100Mpa，角钢的重心距e=28.3mm 则角钢的许用载荷[F]＝A [σt’]＝19.2×10-4×160×106 ＝307200N，设接头上各段焊缝中的切应力都达到焊缝许 用切应力，若取K＝10mm，则所需焊缝总长为： ΣL＝F/（0.7K[τ’]）＝307200/（0.7×10×10-3×100 × 106）＝0.439m=439mm
工作焊缝：承载焊缝， 指焊件上用作承受载荷 的焊缝（串联） 联系焊缝：非承载焊缝 ，指焊件上不直接承受 载荷只 起连接作用的焊缝（并 联）
二、焊接接头强度的假定 （1）残余应力对接头强度没有影响； （2）由几何形状不连续而引起局部应力集中对接头 强度没有影响； （3）接头的工作应力是均布的，以平均应力计算；
Ix W 1 6 M1 Y max 由 得 1 [ t' ] 1l2 1L3 Ix 12 L Y max 2
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2.搭接接头的静载强度计算 受拉、压的搭接接头 ① 单面焊、正面或侧面 搭接焊缝的强度公式：
F F [ ' ] l 0.7 Kl

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例一：两块板厚为5mm，宽为500mm的钢板对接在 一起，两端受284000N的拉力，材料为Q235-A钢， [σt’]＝142Mpa，试校核其焊缝强度。 解： σt＝F/（Lδ1）＝284000/（500×5）＝ 113.6Mpa 例二：两块板厚为10mm的钢板对接，焊缝受 29300N的切力，材料为Q235-A钢，试设计焊缝的 长度（钢板宽度）,[τ/]=98MPa。 解：由 得 Q Q Q ' L ＝LQL' / ＝
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合理布置焊缝： 正面角焊缝L3＝100mm，则侧面角焊缝总长为 339mm，考虑到两侧角焊缝均匀受力及合力作用线 应当通过角钢重心，根据力的平衡原理，可得出下 列方程组：
L1 L2 339 L1e L2( L3 e)
解方程组得：L1＝243mm，L2＝97mm 实际取L1＝250mm，L2＝100mm

a （ K p） cos
45
0
当K≤8mm时，a=K；当K＞8mm时，p=3
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三、电弧焊接头的静载强度计算 1.对接接头
（1）受拉、压、剪
F A
F ' t t 受拉： 1L F ' 受压： p p 1L Q ' 受剪： ＝ L 1
第二节 焊接应力集中
1.应力集中的概念 在焊接结构几何形状突变处或不连续处应力突 然增大的现象。
KT

max m
2.焊接接头中产生应力集中的原因 （1）焊接工艺缺陷 （2）焊接接头处几何形状的改变 （3）不合理的接头形式和不合理的焊缝外形
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第三节 焊接接头的静载强度计算
一、工作焊缝和联系焊缝
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（4）正面角焊缝和侧面角焊缝在强度上无差别； （5）焊脚尺寸的大小对焊缝的强度没有影响； （6）角焊缝都是在切应力作用下破坏的，按切应力 计算其强度。角焊缝的计算断面在角焊缝截面的最 小高度上，取内接三角形高度为计算高度； K （7）忽略焊缝的余高和少量的熔深，以焊缝中最小 0.7 K 断面为计算断面（又称危险断面）； 2 （8）埋弧焊和CO2时，应考虑余高，角焊缝计算断 面高度为：
L 1
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'1
1

1
L≥29.9mm 取L＝32mm
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（2）受弯矩对接接头的强度计算 M1 ①受板平面内弯矩M1 1 W 1 W：抗弯截面模量
②受垂直板面弯矩M2
M2 2 W 2 Iy W2 6M 2 ' X max 由 得 [ 2 t] 2 3 1 l Iy 1 L 12 X max 1 2