钢结构的连接角焊缝

角焊缝的受力特点（5）
角焊缝的计算应力
N
y
Nx
σ┻
τ∥= τf
τ┻
45O 45O
试验公式 破坏面
hf
?
2 ?
?
3(?
2 ?
?
?
2 //
)
?
3
f
w f
角焊缝的受力特点（6）垂直焊缝长度方向的计算应力
式中： ? f — 平行焊缝长度方向的计算应力
角焊缝的构造（9）
角焊缝截面尺寸 （7）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
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 ? 6mm 时， h f ? t
对板件：
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
不满足此条件时，应加塞焊或采用三面围焊！ t1
lw
b
t2
角焊缝的构造（8）
角焊缝截面尺寸 （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 2hf的绕角焊，且
转角处必须连续施焊。
t1
t2
2hf b
? 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倍， 且不得小于25mm。
和槽孔短径的 1/3
h f ? 1.5 t2 ；当 t 2 ? 4 时， h f ? t
l w ? 60 h f l w ? 8h f 和 40 mm
t1 为较薄焊件厚度， t
为板边角焊缝的板件 厚度
t2 为 较 厚 焊 件 厚 (当
采用低氢型碱性焊条
施焊时， t 2 可采用较
薄焊件的厚度 )。对自 动焊可减 1mm ；对单面 T 形焊应加 1mm 若超出限值， 则超出部 分在计算中不予考虑。 内力沿侧缝全长均匀 分布者不限
A. 应力分析
正面角焊缝受力复杂，应力集中严重，塑性较差， 但强度较高，与侧面角焊缝相比可高出 35%--55%以上。
B. 正面角焊缝的破坏形式
（3）斜角焊缝
斜焊缝的受力性能介于侧面角焊缝和正侧面角焊 缝之间。
角焊缝的构造（3）
二、 角焊缝截面尺寸 （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
当t2≤4mm 时, hf,min = t2
另: 对于自动埋弧焊hf,min可减去1mm;
对于T型连接单面角焊缝hf,min 应加上1mm;
角焊缝的构造（4）
4.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：
角焊缝的构造（1）
一、角焊缝截面 （1）按两焊角边夹角划分
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。
角焊缝的构造（2）
一、 角焊缝截面 （2）按焊缝截面形式划分
施焊方便，最常用
适宜动力荷载，但施焊不便
普通型
平坦型
凹面型
在直接承受动力荷载的结构中，正面角焊缝宜采用平坦型；
注：
l w ? 60 h f
1、当实际长度大于以上值时，计算时不与考虑；
2、当内力沿侧焊缝全长分布时，不受上式限制。
角焊缝的构造（4）
5.侧面角焊缝的最小计算长度
对于焊脚尺寸大而长度小的焊缝，焊件局部加热严重且起 落弧坑相距太近，以及可能产生缺陷，使焊缝不可靠。故为了 使焊缝具有一定的承载力，规范规定：
t2
t
hf
t1
hf
t1
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
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
角焊缝的构造（4）
二、 角焊缝截面尺寸
（2）最大焊脚尺寸hf,max
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：
lw ? 8h f 且不得小于40mm
角焊缝的构造（7）
角焊缝截面尺寸 （6）搭接连接的构造要求
板件与节点板的连接仅用两侧缝焊接时： A、为避免应力传递过分弯折导致应力不均：
lw ? b
B、为避免焊缝横向收缩引起的板件拱曲太大：
b ? 16（t1 t1 ? 12mm） 或190mm（t1 ? 12mm）
角焊缝的受力特点（1）
侧缝的应力状态
?主要受剪应力，分布不均，两头大中间小，
焊缝越长应力不均匀程度越高
?强度相对较低，塑性较好 ?破坏常发生在近似45°斜平面上
（2）正面角焊缝
角焊缝的受力特点（2）
端缝应力状态
C DB A
破坏模式
端焊缝应力 分布
? 角焊缝应力状态远比侧焊缝复杂 ? 正、剪应力都有，且分布很不均匀 ? 根部应力集中最厉害，常常是开裂的起源点 ? 焊缝破坏强度高，但塑性差
板件端部 与节点板 仅用两侧 面角焊缝 连接
长度 lw
距离 d
lw ? d
l w 为每条侧面焊缝的
长度， d 为两条侧面
焊缝之间的距离
d ? 16 t1 ?t1 ? 12 mm 时 ?； d ? 190 mm ?t1 ? 12 mm 时 ? t1 为较薄焊件厚度
搭接连接
搭接最小 长度
5t1 及 25 mm
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
角焊缝的构造（5）
角焊缝截面尺寸
（3）最小焊脚尺寸hf,min
h f ,min ? 1.5 t 2
(计算数值只进不舍！)
式中: t2---较厚焊件厚度。
角焊缝的构造（2）
2.直角角焊缝的受力分析 （1）侧面角焊缝（侧焊缝）
角焊缝的构造（2）
A. 应力分析
剪应力τ f
N
N
试验表明侧面角焊缝主要承受剪力lw，强度相对较
低，塑性性能较好。因外力通过焊缝时发生弯折，故 剪应力沿焊缝长度分布不均匀，两端大中间小， lw/hf 越大剪应力分布越不均匀。
B. 破坏形式
t1 为较薄焊件厚度
角焊缝的受力特点（4）
角焊缝的计算截面
hf
d
端焊缝
侧焊缝
e
h--- 焊缝厚度、h1—熔深 h2—凸度、d—焊趾、e—焊根
hf
有效截面
均取焊缝45°喉部为有效截面
计算截面
（假定破坏截面）
hf
有效焊缝高度 计算焊缝长度
h e＝ 0.7 h f (焊缝高度) he
lw＝ 每条连续焊缝的长度－ 2h f（每端扣h f ）