焊缝计算

随机变动载荷
焊接结构课程介绍
（2）焊缝承载能力（强度计算）
焊缝受力分析 弯矩图、剪力图
强度计算 性能分析 （3）焊缝的破坏 强度破坏、低应力破坏 （4）制造标准 压力容器 铝合金结构
钢筋
焊接结构课程介绍
2.考试方法
笔试 口试
焊接结构设计基础
焊接结构设计基础
焊接结构课程介绍
焊接结构课程介绍
3.4平行剪应力计算
P
F Aw
单位 N / mm2
焊缝计算
3.焊缝应力计算公式
3.5弯矩作用计算


My I wy
z1
弯矩（已知） 所求点到重心轴距离
单位
惯性矩
N / mm2
焊缝计算
3.焊缝应力计算公式
3.5弯矩作用计算 惯性矩的计算
腹板焊 腹板焊 缝厚度 缝长度
40<t<80 t<40
40<t<80
屈服极限 fyk(N/mm2)
240
215
360
325
常用
焊缝计算
5.计算实例
例1 校核角焊缝的强度
wv 1 wRd
wv
P
Fd Aw
240000N 120mm 5mm 2
200N / mm2
wRd
w
f yk
M
0.95 240 207.3N / mm2 1.1
焊缝计算
4.焊缝强度校核
影响焊接接头应力极限的因素 材料的连接强度 载荷种类 焊缝形式 焊缝质量 结构中焊缝的位置
焊缝计算
4.焊缝强度校核
钢材屈服极限（书中表1）
钢材
S235JR S235JRG1 S235JRG2 S235JRG3 S355J2G3
S355 S355N S355M
产品厚度mm t<40
wv wRd

200 0.96 1 207.3
角焊缝是安全的
焊缝计算
5.计算实例
例2 校核角焊缝的强度
wv 1 wRd
wRd
w
f yk
M
0.95 240 207.3N / mm2 1.1
wv Fd Aw

70000N 120mm 5mm
2 P
焊缝计算
4.焊缝强度校核
焊缝工作应力 wv
焊缝极限应力 wRd
wv 1 wRd
wv 由计算公式得到
wRd
w
f yk
M
母材屈服极限 安全系数1.1
焊缝形式系数检验过取1.0，未检验取0.95
对于材料为S235JR和S235JRG1的型钢（翼 板厚度大于16mm）对接接头取0.55
I wy
ast l23 12
2( AwF z2 )
2ast l23 12
2( AwF z2 )
翼板根部到重心 轴距离，定值
翼板焊 缝面积
焊缝计算
3.焊缝应力计算公式
3.6弯矩和剪力共同作用计算

My I wy
z1
P

V Awst
腹板焊 缝面积
合成应力
wv

2



2

58.3N
/
mm2
wv wRd
58.3 0.28 1 207.3
角焊缝是安全的
焊缝计算
5.计算实例
例3 校核角焊缝的强度
由于受力方向有 一定角度，需要 分解 P
wv

2


2 P


Fd Aw

200000N
95.2N / mm2
300mm 3.5mm 2
角焊缝是安全的
焊缝计算
5.计算实例
例4 如图所示，板材(S235)的搭接焊缝，计 算焊缝的强度和体积。
a) a=8mm lw=100mm b) a=4mm lw=250mm
wv P FAdw

(100
430000N 100 100)
2.焊缝所受应力
2.2垂直于焊缝正应力
表示符号

重点掌握
焊缝计算
2.焊缝所受应力
2.3平行于焊缝纵轴的剪应力
表示符号
P
重点掌握
焊缝计算
2.焊缝所受应力
2.3垂直于焊缝纵轴的剪应力
表示符号
一般了解
重点掌握
焊缝计算
3.焊缝应力计算公式
3.1焊缝面积计算
已知长度为l，高度为a。 对接和角接焊缝一样
Aw agl
单位 cm2
如果是多条焊缝组成
Aw agl
焊缝计算
3.焊缝应力计算公式
3.2垂直正应力计算


F Aw
单位 N / mm2
焊缝计算
3.焊缝应力计算公式
3.3垂直剪应力计算

F Aw
单位 N / mm2
焊缝计算
3.焊缝应力计算公式
焊接结构课程介绍
1.焊接结构课程内容 2.考试方法
（1）焊接结构所受的载荷 （2）焊缝承载能力（强度计算） （3）焊缝的破坏 （4）制造标准
焊接结构课程介绍
（1）焊接结构所受的载荷
载荷参数
参见3.12
主静载、动载
min 最小应力 max 最大应力 a 应力幅度 m 平均应力
r min max
P
Fd P
150000N
Aw 300mm 3.5mm 2
71.4N / mm2
焊缝计算
5.计算实例
例3 校核角焊缝的强度
来自百度文库
wv

2


2 P

95.22 71.42 119N / mm2
wRd
w
f yk
M
207.3N / mm2
wv 119 0.57 1 wRd 207.3
焊缝计算
1.焊接结构受力分析
焊缝计算
1.焊接结构受力分 析
焊缝计算
1.焊接结构受力分 析
焊缝计算
1.焊接结构受力分 析
焊缝计算
1.焊接结构受力分 析
焊缝计算
2.焊缝所受应力
根据结构所受外力的作用，归纳出焊缝所受的 应力有四种形式。
2.1平行于焊缝纵轴的正应力
表示符号
P
一般了解
焊缝计算
应力循环特 征系数
焊接结构课程介绍
（1）焊接结构所受的载荷 主静载、动载
静态拉、压载荷
r 1 a 0
max min m
拉伸变载荷 0 r 1 0 min max
脉动载荷
min 0 r 0
对称载荷
min max r 1
轴向内力N分布图 横向内力V(Q)分布图 力矩M分布图
焊接结构课程介绍 均布载荷作用下的简支梁
焊接结构课程介绍
轴向内力N分布图 横向内力V(Q)分布图 力矩M分布图
焊接结构课程介绍
焊接结构课程介绍
轴向内力N分布图 横向内力V(Q)分布图 力矩M分布图
焊缝计算
1.焊接结构受力分析 2.焊缝所受应力 3.焊缝应力计算公式 4.焊缝强度校核 5.焊缝强度计算实例