第20-1-2章对接焊缝连接构造与计算教程.ppt

结构设计原理,青海大学土木工程学院教授班级：交通2011(1、2),章节内容1、焊缝连接2、普通螺栓连接3、高强螺栓连接,20钢结构的连接,20钢结构的连接,章节重点1、掌握钢结构常用的连接方法、特点及应用范围；2、了解对接焊缝和角焊缝的工作性能，掌握对接焊缝的计算方法和各构造尺寸限制的意义；3、了解焊接应力、焊接变形的形成原因及防治措施；4、了解普通螺栓连接和高强螺栓的工作性能、破坏形态，掌握普通螺栓和高强螺栓连接的计算方法；,20.1.5对接焊缝的构造和计算,一、对接焊缝的构造要求1、坡口形式对接焊缝常做成带坡口的形式，故又称为坡口焊缝。应根据焊件厚度按保证焊缝质量，便于施焊及减小焊缝截面积的原则选用。常用的坡口形式有I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、双Y形缝。,一、对接焊缝的构造要求1、坡口形式,1、I形缝：,适用板厚：t10mm,2、带钝边单边V形缝：,3、带钝边V形缝：,适用板厚：10mm20mm,沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分p称为钝边，钝边的作用是防止根部烧穿。,对于没有条件清根和补焊者，要事先加垫板。,20.1.5对接焊缝的构造和计算,2、变截面钢板拼接,（a）钢板宽度不同,（b）钢板厚度不同,（c）厚差小于4mm时，由焊缝找坡，计算时，焊缝厚度取较薄板厚度。,3、对接焊缝的起弧和落弧，常因不能熔透而出现凹形的焊口，焊口处常产生裂纹和应力集中。施焊时可采用引弧板消除此影响；焊后将引弧板切除，并用砂轮将表面磨平。,4、在直接承受动载的结构中，为提高疲劳强度，应将对接焊缝的表面磨平，打磨方向应与应力方向平行。,焊透的T形连接焊缝,钢板拼接焊缝示意,与构件母材强度计算方法相同，采用材料力学的计算公式一、二级对接焊缝不需验算。三级焊缝质量不易保证，需进行相关验算。,要点,20.1.5对接焊缝的构造和计算,1.轴心受力的对接焊缝,N轴心拉力或压力设计值；lw焊缝计算长度，无引弧板时，焊缝计算长度取实际长度减去2t；有引弧板时，取实际长度；t连接件的较小厚度，对T形接头为腹板的厚度；t对接焊缝的抗拉容许应力,20.1.5对接焊缝的构造和计算,当直对接焊缝不能满足承载力要求，可改用斜缝。,对接焊缝斜向受力是指作用力通过焊缝重心，并与焊缝长度方向呈夹角，其计算公式为：,对接焊缝抗剪容许应力，可查附表4-1。,b,2.受弯受剪的对接焊缝计算,焊缝内应力分布同母材。焊缝截面是矩形，正应力与剪应力图形分布分别为三角形与抛物线形，正应力和剪应力的最大值不出现在同一位置，分别验算：,M焊缝承受的弯矩；Ww焊缝截面模量。,V焊缝承受的剪力；Iw焊缝计算截面惯性矩；Sw焊缝截面计算剪应力处以上部分对中和轴的面积矩。,对于工字形、箱形、T形等构件除应分别验算最大正应力与最大剪应力外，还应验算腹板与翼缘交接处的折算应力：,式中：1、1验算点处（腹板、翼缘交接点）的正应力和剪应力。,1.1为考虑到最大折算应力只在焊缝局部出现，而将焊缝强度设计值适当提高的系数。,20.1.5对接焊缝的构造和计算,对接焊缝计算步骤,1、确定荷载；,4、强度验算。不同作用情况下对接焊缝计算（矩形、I形、T形）,3、计算截面几何特征值；,2、进行截面应力状态分析；,习题讲解：已知钢板梁腹板厚度t=10mm