钢结构的连接和节点构造
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7.5.4 减少焊接残余应力和焊接残余变形的方法
➢ 采取合理的施焊次序 ➢ 施焊前加相反的预变
形 ➢ 焊前预热，焊后回火
图7-59 合理的施焊次序
图7-60 反变 形及局部加热
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.5 合理的焊缝设计
➢ 焊接位置要合理，布置应尽量对称于截面重心 ➢ 焊缝尺寸要适当，采用较小的焊脚尺寸 ➢ 焊缝不宜过分集中 ➢ 应尽量避免三向焊缝交叉 ➢ 考虑钢板分层问题 ➢ 焊条易达到 ➢ 避免仰焊
T A
T ry J
T A
f
V A
2
T A
N A
2
图7-40
f
w f
受扭、受剪、受轴心力 的角焊缝应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
7. 塞焊计算
4N
n d 2
f
w f
图7-41 塞焊
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 施焊位置：俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰焊
图7-10 焊缝施焊位置
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
➢ 作用：表明焊缝型式、尺寸和辅助要求 ➢ 表示方法：由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成
图7-11 单面焊缝的标注方法
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
2. 受轴心力角钢的连接 ➢ 当采用三面围焊连接时
正面角焊缝承担的力：
N3 0.7hf
lw3 f
f
w f
侧面角焊缝承担的力：
肢背 N1 K1N N3 2 肢尖
N2 K2 N N3 2
图7-35(b) 角钢角焊缝上受力 分配——三面围焊
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
2. 抗拉螺栓连接 ➢ 破坏形式：螺栓杆拉断
Ntb
de2
4
ftb
➢ 为考虑撬力的影响，规
图7-36 弯矩作用时角焊缝应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
4. 扭矩作用下角焊缝计算
➢ 计算假定：被连接件绕焊缝 有效截面形心o旋转，焊缝上 任一点的应力方向垂直于该 点与形心o的连线，应力大小 与其到形心距离r成正比。
T A
T ry J
T A
T rx J
第7章 钢结构的连接和节点构造
主要内容：
➢ 钢结构对连接的要求及连接方法 ➢ 对接焊缝的构造和计算 ➢ 角焊接连接的特性和计算 ➢ 焊接残余应力和焊接残余变形 ➢ 普通螺栓连接的构造和计算 ➢ 高强度螺栓连接的性能和计算 ➢ 焊接梁翼缘焊缝的计算 ➢ 构件的拼接 ➢ 柱脚的设计
第7章 钢结构的连接和节点构造
（2）受弯受剪的对接焊缝
12 312 1.1 ftw
图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.3 部分焊透的对接焊缝
➢ 计算原则：按角焊缝进行计算
图7-22 部分焊透的对接焊缝
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 截面形状
图7-24 角焊缝截面图
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.2 焊接残余应力的影响
➢ 对压杆稳定的影响 ➢ 对低温冷脆的影响 ➢ 对疲劳强度的影响
图7-56 三轴焊接残余应力
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.3 焊接残余变形
➢ 残余变形形式
图7-58 焊接变形的基本形式
Leabharlann Baidu
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
➢ 强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 焊缝连接型式：平接、搭接、T形连接和角接
图7-7 焊缝连接型式
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 焊缝型式：对接焊缝和角焊缝
图7-8 焊缝型式
7.2 焊接连接的特性
2. 受轴心力角钢的连接
➢ 当采用L形焊连接时
正面角焊缝承担的力：
N3 0.7hf
lw3 f
f
w f
侧面角焊缝承担的力：
N1 N N3
图7-35(c) 角钢角焊缝上受力 分配——L形焊
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
3. 弯矩作用下角焊缝计算
f
M
Ww
f
f
w f
图7-28 角焊缝焊脚尺寸
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t >6mm时 ，hf＝t－(1~2)mm。
图7-29 角焊缝最大hf
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 焊缝长度lw也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf 或40mm ，且不宜大于60hf。
（1）轴心受力的对接焊缝
N lwt ftw
f
w c
图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
（2）受弯受剪的对接焊缝
M Ww ftw VSw Iwt fvw
图7-20 受弯受剪的对接连接
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.5 合理的焊缝设计
图7-61 合理的焊缝设计
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.1 螺栓的排列和构造要求
➢ 排列方式：并列或错列
图7-63 钢板和角钢上的螺栓排列
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.1 螺栓的排列和构造要求
➢ 排列要求 受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时， 栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不 宜过大。 构造要求：栓距和线距不宜过大 施工要求：有一定的施工空间
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
➢ 传力方式： 抗剪螺栓和抗拉螺栓
图7-65 抗剪螺栓和抗拉螺栓
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接 ➢ 破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端被
剪断；螺栓杆弯曲。
➢ 不同宽度或厚度的钢板拼接
图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 其他构造要求
图7-16 引弧板
图7-17 焊透的 T形连接焊缝
图7-18 钢板拼接 焊缝示意
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
➢ 计算原则：I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝
M A
M Ww
V A
V he
lw
N A
he
N
lw
M A
f
N A
2
V A
2
f
w f
图7-39 受弯、受剪、受轴心力 的角焊缝应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
6. 扭矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算
V A
V
he
lw
N A
N he lw
T A
T rx J
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
2. 受轴心力角钢的连接 ➢ 当采用侧面角焊缝连接时
肢背：
N1 e2 N e1 e2 K1N
肢尖：
N2 e1N e1 e2 K2 N
图7-35(a) 角钢角焊缝上受力 分配——两面侧焊
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
图7-66 螺栓连接 的破坏情况
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接
➢ 受力状态：弹性时两端大而 中间小，进入塑性阶段后， 因内力重分布使各螺栓受力 趋于均匀。
➢ 为防止“解钮扣”破坏，当 连接长度l1较大时，应将螺栓
的承载力乘以折减系数。
重点：
➢ 掌握焊接连接的特性和计算 ➢ 普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算
7.1 钢结构对连接的要求和连接方法
➢ 连接的要求：足够的强度、刚度和延性 ➢ 连接方法：焊接、铆接和螺栓连接
图7-1 钢结构的连接方法
7.2 焊接连接的特性
7.2.1 常用焊接方法
➢ 电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等
➢ 纵向残余应力
图7-51 施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因
➢ 横向残余应力
图7-52 横向残余应力产生的原因
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因
➢ 厚度方向的残余应力
➢ 约束状态下的焊接应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布
图7-25 侧面角焊缝应力分布
图7-26 角焊缝应 力-位移曲线
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布
图7-27 正面角焊缝应力分布
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应。对手工焊，hf应不小 于 1.5 t ，t为较厚焊件的厚度（mm），对自动焊，可 减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。
等
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
图7-6 焊缝缺陷
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
➢ 焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》分三级 三级焊缝：外观检查； 二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声 波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm； 一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝 全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。
图7-3 手工电弧焊
图7-4 自动埋弧焊
7.2 焊接连接的特性
7.2.2 焊缝连接的优缺点
➢ 优点：省工省材 任何形状的构件均可直接连接 密封性好，刚度大
➢ 缺点：材质劣化 残余应力、残余变形 一裂即坏、低温冷脆
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
➢ 焊缝缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤
lw
f
w f
➢ 仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时
f N he
lw
f
f
w f
➢ 同时有平行与垂直于焊缝长度方向的轴心力时
f
f
2
2 f
f
w f
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
1. 受轴心力焊件的拼接板连接 ➢ 仅侧面角焊缝：
f
N he lw
f
w f
➢ 仅正面角焊缝：
图7-53 厚度方向的焊接应力
图7-54 约束焊接接头中的残 余应力分布
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.2 焊接残余应力的影响
➢ 对结构静力强度的影响
图7-55 残余应力对静力强度的影响
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.2 焊接残余应力的影响
➢ 对结构刚度的影响
图7-56 有残余应力时的应力与应变
T A
f
2
T A
2
f
w f
图7-37 扭矩作用时角焊缝应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
4. 扭矩作用下角焊缝计算 ➢ 环焊缝受扭
f
TD 2J
f
w f
图7-38 环形焊缝受扭
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
5. 弯矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算
图7-12 双面焊缝的标注方法
图7-13 栅线表示
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 坡口形式：I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边 V形缝（Y形缝）、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝 和双Y形缝等
图7-14 对接焊缝坡口形式
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 其他构造要求
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
➢ 角焊缝应力分析
图7-32 角焊缝应力分析
➢ 角焊缝计算的基本公式
2
3
2 fx
2 fy
fx
fy
2 fz
f
w f
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
➢ 仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时
f N he
图7-67 螺栓受剪力状态
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接
➢ 一个抗剪螺栓的设计承载能力计算
抗剪承载力设计值： Nvb
nv
d 4
2
fvb
承压承载力设计值： Ncb d tfcb ➢ 一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值
图7-68 抗剪 螺栓连接
f
N he lw
f
f
w f
图7-32 轴心力作用下角焊缝连接
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
1. 受轴心力焊件的拼接板连接
➢ 三面围焊时：先计算正面角焊缝N1，剩余的N-N1由侧面 角焊缝承担。
➢ 菱形拼接板：简化计算不计正面及斜焊缝的f
he
N
lw
f
w f
7.4 角焊缝的构造和计算
➢ 采取合理的施焊次序 ➢ 施焊前加相反的预变
形 ➢ 焊前预热，焊后回火
图7-59 合理的施焊次序
图7-60 反变 形及局部加热
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.5 合理的焊缝设计
➢ 焊接位置要合理，布置应尽量对称于截面重心 ➢ 焊缝尺寸要适当，采用较小的焊脚尺寸 ➢ 焊缝不宜过分集中 ➢ 应尽量避免三向焊缝交叉 ➢ 考虑钢板分层问题 ➢ 焊条易达到 ➢ 避免仰焊
T A
T ry J
T A
f
V A
2
T A
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2
图7-40
f
w f
受扭、受剪、受轴心力 的角焊缝应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
7. 塞焊计算
4N
n d 2
f
w f
图7-41 塞焊
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 施焊位置：俯焊（平焊）、立焊、横焊和仰焊
图7-10 焊缝施焊位置
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
➢ 作用：表明焊缝型式、尺寸和辅助要求 ➢ 表示方法：由图形符号、辅助符号和引出线等部分组成
图7-11 单面焊缝的标注方法
7.2 焊接连接的特性
7.2.5 焊缝代号
2. 受轴心力角钢的连接 ➢ 当采用三面围焊连接时
正面角焊缝承担的力：
N3 0.7hf
lw3 f
f
w f
侧面角焊缝承担的力：
肢背 N1 K1N N3 2 肢尖
N2 K2 N N3 2
图7-35(b) 角钢角焊缝上受力 分配——三面围焊
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
2. 抗拉螺栓连接 ➢ 破坏形式：螺栓杆拉断
Ntb
de2
4
ftb
➢ 为考虑撬力的影响，规
图7-36 弯矩作用时角焊缝应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
4. 扭矩作用下角焊缝计算
➢ 计算假定：被连接件绕焊缝 有效截面形心o旋转，焊缝上 任一点的应力方向垂直于该 点与形心o的连线，应力大小 与其到形心距离r成正比。
T A
T ry J
T A
T rx J
第7章 钢结构的连接和节点构造
主要内容：
➢ 钢结构对连接的要求及连接方法 ➢ 对接焊缝的构造和计算 ➢ 角焊接连接的特性和计算 ➢ 焊接残余应力和焊接残余变形 ➢ 普通螺栓连接的构造和计算 ➢ 高强度螺栓连接的性能和计算 ➢ 焊接梁翼缘焊缝的计算 ➢ 构件的拼接 ➢ 柱脚的设计
第7章 钢结构的连接和节点构造
（2）受弯受剪的对接焊缝
12 312 1.1 ftw
图7-21 受弯、剪的工形截面对接焊缝
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.3 部分焊透的对接焊缝
➢ 计算原则：按角焊缝进行计算
图7-22 部分焊透的对接焊缝
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 截面形状
图7-24 角焊缝截面图
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.2 焊接残余应力的影响
➢ 对压杆稳定的影响 ➢ 对低温冷脆的影响 ➢ 对疲劳强度的影响
图7-56 三轴焊接残余应力
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.3 焊接残余变形
➢ 残余变形形式
图7-58 焊接变形的基本形式
Leabharlann Baidu
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
➢ 强度折减：高空安装焊缝，强度设计值乘以0.9
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 焊缝连接型式：平接、搭接、T形连接和角接
图7-7 焊缝连接型式
7.2 焊接连接的特性
7.2.4 焊缝连接型式及焊缝型式
➢ 焊缝型式：对接焊缝和角焊缝
图7-8 焊缝型式
7.2 焊接连接的特性
2. 受轴心力角钢的连接
➢ 当采用L形焊连接时
正面角焊缝承担的力：
N3 0.7hf
lw3 f
f
w f
侧面角焊缝承担的力：
N1 N N3
图7-35(c) 角钢角焊缝上受力 分配——L形焊
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
3. 弯矩作用下角焊缝计算
f
M
Ww
f
f
w f
图7-28 角焊缝焊脚尺寸
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 对于板件边缘的焊缝，当t≤6mm时，hf≤t；当t >6mm时 ，hf＝t－(1~2)mm。
图7-29 角焊缝最大hf
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 焊缝长度lw也不应太长或太短，其计算长度不宜小于8hf 或40mm ，且不宜大于60hf。
（1）轴心受力的对接焊缝
N lwt ftw
f
w c
图7-19 轴心力作用下对接焊缝连接
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
（2）受弯受剪的对接焊缝
M Ww ftw VSw Iwt fvw
图7-20 受弯受剪的对接连接
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.5 合理的焊缝设计
图7-61 合理的焊缝设计
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.1 螺栓的排列和构造要求
➢ 排列方式：并列或错列
图7-63 钢板和角钢上的螺栓排列
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.1 螺栓的排列和构造要求
➢ 排列要求 受力要求：钢板端部剪断，端距不应小于2d0；受拉时， 栓距和线距不应过小；受压时，沿作用力方向的栓距不 宜过大。 构造要求：栓距和线距不宜过大 施工要求：有一定的施工空间
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
➢ 传力方式： 抗剪螺栓和抗拉螺栓
图7-65 抗剪螺栓和抗拉螺栓
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接 ➢ 破坏形式：螺栓杆剪断；孔壁压坏；板被拉断；板端被
剪断；螺栓杆弯曲。
➢ 不同宽度或厚度的钢板拼接
图7-15 不同宽度或厚度的钢板拼接
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 其他构造要求
图7-16 引弧板
图7-17 焊透的 T形连接焊缝
图7-18 钢板拼接 焊缝示意
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.2 对接焊缝的计算
➢ 计算原则：I、II级等强不计算，仅计算III级焊缝
M A
M Ww
V A
V he
lw
N A
he
N
lw
M A
f
N A
2
V A
2
f
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图7-39 受弯、受剪、受轴心力 的角焊缝应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
6. 扭矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算
V A
V
he
lw
N A
N he lw
T A
T rx J
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
2. 受轴心力角钢的连接 ➢ 当采用侧面角焊缝连接时
肢背：
N1 e2 N e1 e2 K1N
肢尖：
N2 e1N e1 e2 K2 N
图7-35(a) 角钢角焊缝上受力 分配——两面侧焊
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
图7-66 螺栓连接 的破坏情况
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接
➢ 受力状态：弹性时两端大而 中间小，进入塑性阶段后， 因内力重分布使各螺栓受力 趋于均匀。
➢ 为防止“解钮扣”破坏，当 连接长度l1较大时，应将螺栓
的承载力乘以折减系数。
重点：
➢ 掌握焊接连接的特性和计算 ➢ 普通螺栓连接、高强度螺栓连接的性能和计算
7.1 钢结构对连接的要求和连接方法
➢ 连接的要求：足够的强度、刚度和延性 ➢ 连接方法：焊接、铆接和螺栓连接
图7-1 钢结构的连接方法
7.2 焊接连接的特性
7.2.1 常用焊接方法
➢ 电弧焊、电渣焊、气体保护焊和电阻焊等
➢ 纵向残余应力
图7-51 施焊时焊缝及附近的温度场和焊接残余应力
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因
➢ 横向残余应力
图7-52 横向残余应力产生的原因
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因
➢ 厚度方向的残余应力
➢ 约束状态下的焊接应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布
图7-25 侧面角焊缝应力分布
图7-26 角焊缝应 力-位移曲线
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 应力分布
图7-27 正面角焊缝应力分布
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.1 角焊缝的构造和强度
➢ 焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应。对手工焊，hf应不小 于 1.5 t ，t为较厚焊件的厚度（mm），对自动焊，可 减小1mm；hf应不大于较薄焊件厚度的1.2倍。
等
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
图7-6 焊缝缺陷
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
➢ 焊缝等级：《钢结构工程施工质量验收规范》分三级 三级焊缝：外观检查； 二级焊缝：在外观检查的基础上再做无损检验，用超声 波检验每条焊缝的20％长度，且不小于200mm； 一级焊缝：在外观检查的基础上用超声波检验每条焊缝 全部长度，以便揭示焊缝内部缺陷。
图7-3 手工电弧焊
图7-4 自动埋弧焊
7.2 焊接连接的特性
7.2.2 焊缝连接的优缺点
➢ 优点：省工省材 任何形状的构件均可直接连接 密封性好，刚度大
➢ 缺点：材质劣化 残余应力、残余变形 一裂即坏、低温冷脆
7.2 焊接连接的特性
7.2.3 焊缝缺陷
➢ 焊缝缺陷：裂纹、气孔、烧穿、夹渣、未焊透、咬边、焊瘤
lw
f
w f
➢ 仅有垂直于焊缝长度方向的轴心力时
f N he
lw
f
f
w f
➢ 同时有平行与垂直于焊缝长度方向的轴心力时
f
f
2
2 f
f
w f
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
1. 受轴心力焊件的拼接板连接 ➢ 仅侧面角焊缝：
f
N he lw
f
w f
➢ 仅正面角焊缝：
图7-53 厚度方向的焊接应力
图7-54 约束焊接接头中的残 余应力分布
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.2 焊接残余应力的影响
➢ 对结构静力强度的影响
图7-55 残余应力对静力强度的影响
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.2 焊接残余应力的影响
➢ 对结构刚度的影响
图7-56 有残余应力时的应力与应变
T A
f
2
T A
2
f
w f
图7-37 扭矩作用时角焊缝应力
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
4. 扭矩作用下角焊缝计算 ➢ 环焊缝受扭
f
TD 2J
f
w f
图7-38 环形焊缝受扭
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
5. 弯矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算
图7-12 双面焊缝的标注方法
图7-13 栅线表示
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 坡口形式：I形缝、V形缝、带钝边单边V形缝、带钝边 V形缝（Y形缝）、带钝边U形缝、带钝边双单边V形缝 和双Y形缝等
图7-14 对接焊缝坡口形式
7.3 对接焊缝的构造和计算
7.3.1 对接焊缝的构造要求
➢ 其他构造要求
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
➢ 角焊缝应力分析
图7-32 角焊缝应力分析
➢ 角焊缝计算的基本公式
2
3
2 fx
2 fy
fx
fy
2 fz
f
w f
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.2 角焊缝计算的基本公式
➢ 仅有平行于焊缝长度方向的轴心力时
f N he
图7-67 螺栓受剪力状态
7.6 普通螺栓连接的构造和计算
7.6.2 普通螺栓连接受剪、受拉时的工作性能
1. 抗剪螺栓连接
➢ 一个抗剪螺栓的设计承载能力计算
抗剪承载力设计值： Nvb
nv
d 4
2
fvb
承压承载力设计值： Ncb d tfcb ➢ 一个抗剪螺栓的承载力设计值应取上面两式的较小值
图7-68 抗剪 螺栓连接
f
N he lw
f
f
w f
图7-32 轴心力作用下角焊缝连接
7.4 角焊缝的构造和计算
7.4.3 常用连接方式的角焊缝计算
1. 受轴心力焊件的拼接板连接
➢ 三面围焊时：先计算正面角焊缝N1，剩余的N-N1由侧面 角焊缝承担。
➢ 菱形拼接板：简化计算不计正面及斜焊缝的f
he
N
lw
f
w f
7.4 角焊缝的构造和计算