对接焊缝的构造与计算

钢结构设计原理DesignPrinciples

ofSteel

Structure钢结构课程组钢结构第三章

钢结构的连接土木工程学院钢结构课程组第三章

钢结构的连接3.4

对接焊缝的构造与计算3.4.1

坡口形式直边缝板厚手工焊t

<6mm双边V形缝板厚

t=10~20mm单边V形缝埋弧焊

t

≤10mmU形缝KX形缝形缝板厚

t>20mm第三章

钢结构的连接3.4.2

其它构造变厚度板或变宽度板对接，在板的一面或两面切成坡度不大于1：2.5的斜面，避免应力集中。≤4mm可不设斜坡≤1:2.5≤1:2.5≤1:2.5≤1:2.5不同宽度不同厚度第三章

钢结构的连接3.4.2

其它构造起落弧处易有焊接缺陷，所以用引弧板。采用引弧板施工复杂，除承受动力荷载外，一般不用，计算时将焊缝长度两端各减去

t（

t为较薄焊件的厚度）。引弧板第三章

钢结构的连接第三章

钢结构的连接3.4.2

其它构造为防止熔化金属流淌必要时可在坡口下加垫板。垫板垫板垫板加垫板的坡口注：对于无垫板的单面焊，强度设计值折减0.85。第三章

钢结构的连接3.4.5

对接焊缝计算步骤计算前需考虑以下情况：1、在一般加引弧板施焊的情况下，所有受压、受剪的对接焊缝以及受拉的一、二级焊缝，均与母材等强，不用计算。2、直对接焊缝需要计算焊缝强度的只有两种情况：a)没有引弧板时需要计算。b)受拉情况下的三级焊缝。第三章

钢结构的连接3.4.5

对接焊缝计算步骤1、确定计算截面上的内力（荷载效应）2、确定焊缝强度设计值钢材牌号、焊条型号（与母材等强）及焊缝质量等级。质量检验为三级的焊缝其抗拉强度等于母材强度85%。3、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。4、应力计算及强度校核第三章

钢结构的连接3.4.6

典型节点1、焊缝轴心受力（1）－直缝（正对接焊缝）引弧板直缝直焊缝矩形截面验算截面矩形，只有正应力。N

ftwwc焊缝应力验算：f或l

tw

w第三章

钢结构的连接3.4.6

典型节点1、焊缝轴心受力（1）－直缝（正对接焊缝）直缝N焊缝应力验算：

wfcwf或tl

tw

w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）。l

—焊缝计算长度，有引弧板l

＝l，ww无引弧板lw＝l－2t（较小板厚）。wwcf

f

—对接焊缝抗拉或抗压设计强度。或t第三章

钢结构的连接注意：T型对接焊缝直对接焊缝连接tw——连接件的较小厚度，对T形接头为腹板的厚度（焊缝所在面钢板的厚度）。第三章

钢结构的连接1、焊缝轴心受力（2）－

斜缝（斜对接焊缝）斜缝斜焊缝N

sin

wft规范规定，可不验算。l

t焊缝应力简化验算w

wN

cos当

tan

1.5fvwl

tw

wfvw—

对接焊缝抗剪设计强度。lw

—

斜焊缝计算长度，第三章

钢结构的连接2、梁的拼接（1）—矩形截面弯矩M和剪力V共同作用的对接焊缝MMlwlwVtVt验算截面tl

2M

6MW

xw

w6tlwmaxft验算:22W

l

txwSmax8tl123VS

3VI

x

wwwfvmaxI

t

2l

tx

wwSw—焊缝计算剪应力处以上或以下部分截面对中性轴的面积矩第三章

钢结构的连接2、梁的拼接（2）—工字形截面弯矩M和剪力V共同作用的对接焊缝MM.1V

V验算截面MVS

w

ftwwfvmaxmaxWI

txw

wVS1I

tM

h

1

01Ww

hw

zs

213

1.1

f

21wt第三章

钢结构的连接2、梁的拼接（3）弯矩M剪力V轴力N共同作用的对接焊缝应力分布M

Nσ

fVS

wfvwwmaxmaxtI

tW

Aw

wx

zs

213

1.1

f

21wt第三章

钢结构的连接3、牛腿焊接弯矩M和剪力V共同作用的对接焊缝焊缝截面

应力分布actwV简化计算：梁柱连接处(牛腿处)剪力Aw对接焊缝的计算除考虑焊缝长度是否减少，焊缝强度要否折减外，对接焊缝的计算方法与母材的强度计算完全相同。第三章

钢结构的连接【例1】牛腿与柱采用对接焊缝（质量等级三级），钢材Q235B，焊条为E43型。其它数值如图，采用引弧板焊接，验算该节点的强度。120V＝98kN150t

均等于12第三章

钢结构的连接【例2】如图所示节点，钢材为Q235钢，焊条E43型，受斜面静拉力设计值N=566kN，节点板与构件用坡口三级焊缝焊接，