焊缝强度(计算书)

完全焊透的对接焊缝和 T 形连接焊缝设计计算书 设计依据 钢结构设计手册上册 第三版 钢结构设计规范 GB 50017 2003 计算公式和相关参数的选取方法 一 焊缝质量等级的确定方法 焊缝应根据结构的重要性 荷载特性 焊缝形式 工作环境以及应力状态等情况 按下述 原则分别选用不同的质星等级 1 在需要进行疲劳计算的构件中 凡对接焊缝均应焊透 其质缝等级为 1 作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或 T 形对接与角接组合焊缝 受拉时 应 为一级 受压时应为二级 2 作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级 2 不需要计算疲劳的构件中 凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透 其质量等级当受拉 时应不低于二级 受压时宜为二级 3 重级工作制和起重量 Q 50t 的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车衔架上弦 杆与节点板之间的 T 形接头焊缝均要求焊透 焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝 其质 量等级不应低于二级 4 不要求焊透的 T 形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝 以及搭接连接 采用的角焊缝 其质量等级为 1 对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大于 50 t 的中 级 工作制吊一车梁 焊缝的外观质量标准应符合二级 2 对其他结构 焊缝的外观质量标准可为三级 GB50017 2003 7 1 1 二 焊缝连接计算公式 1 完全焊透的对接接头和 T 形接头焊缝计算公式 1 在对接接头和 T 形接头中 垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝或对接与角接组合 焊缝 其强度应按下式计算 拉应力或压应力 GB 50017 2003 7 1 2 1 w c w t w ff tl N 或 参数 N 轴心拉力和轴心压力 N 焊缝计算长度 为设计长度减 2t 有引弧板时可不减 mm w l t 对接接头中连接件的较小厚度 T 形接头中为腹板的厚度 mm 对接焊缝的抗拉 抗压强度设计值 查表 2 5 可得 N mm2 w c w t ff 2 在对接接头和 T 形接头中 承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝或对接与角接组合焊 缝 其正应力和剪应力应分别进行计算 但在同时受有较大正应力和剪应力处 例如梁腹板 横向对接焊缝的端部 应按下式计算折算应力 GB55017 2003 7 1 1 2 2 w t f1 13 22 1 注 1 当承受轴心力的板件用斜焊缝对接 焊缝与作用力间的夹角 符合 当 tg 1 5 时焊缝的强度可不 计算 2 当对接焊缝和 T 形对接焊缝与角接组合焊缝无法采用引弧板和引出板施焊时每条焊缝的长度计算时应 减去 2t 附表附表 1 1 焊缝的强度设计值焊缝的强度设计值 构件钢材对接焊缝角焊缝 焊缝质量为下列等级 时 抗拉强度 2 mmNf w t 焊接方法和 焊条型号 牌号厚度或者直径 mm 抗压强度 w c f N 2 mm 一级 二级三级 抗剪强 度 w v f N 2 mm 抗拉 抗 压和抗剪 w f f N 2 mm 自动焊 半自 16 215215185125 160 16 40205205175120 40 60200200170115 动焊和 E43 型焊 条的手工焊 Q235 钢 60 100190190160110 16 310310265180 16 35295295250170 35 50265265225155 自动焊 半自 动焊和 E50 型焊 条的手工焊 Q345 钢 50 100250250210145 200 16 350350300205 16 35335335285190 35 50315315270180 Q390 钢 50 100295295250170 220 16 380380320220 16 35360360305210 35 50340340290195 自动焊 半自 动焊和 E55 型焊 条的手工焊 Q420 钢 50 100325325275185 220 注 1 自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂 应保证其熔敷金属的力学性能不低于 埋弧焊用碳钢焊 丝 和焊剂 GB T 5293 1999 和 低合金钢埋弧焊用焊剂 GB T 12470 2003 中相关规定 2 焊缝质量等级符合 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50205 2001 的规定 其中厚度小于 8mm 钢材的对接焊缝 不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级 3 对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取 在受拉区的抗弯设计值取 w c f w t f 4 表中厚度系指计算点的钢材厚度 对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度 完全焊透的对接焊缝和 T 形接头焊缝计算 一 计算参数 N 轴心拉力 3 000 KN 焊缝与轴线的夹角 0 90 60 000 lw 焊缝计算长度 为设计长度减 2t 有引弧板时可不减 3000 000 mm t 在对接接头中连接件的较小厚度 T 形接头中为腹板的厚度 30 000 mm 完全焊透的焊逢及其受力示意图 二 焊缝强度校核 钢材牌号 Q235 钢 焊缝质量等级 一级 fWt 焊缝抗拉强度设计值 205 000 N mm2 fWc 焊缝抗压强度设计值 205 000 N mm2 fWv 焊缝抗剪强度设计值 120 000 N mm2 焊接方法和焊条型号 自动焊 半自动焊和 E43 型