钢结构课件：钢结构的连接.pptVIP

4 角焊缝的构造和计算 1). 受轴心力焊件的拼接板连接 仅侧面角焊缝： 仅正面角焊缝： 4 角焊缝的构造和计算 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 4 角焊缝的构造和计算 c) 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： 侧面角焊缝承担的力： 4 角焊缝的构造和计算 3) 弯矩作用下角焊缝计算 4 角焊缝的构造和计算 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。 4 角焊缝的构造和计算 5). 弯矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算 4 角焊缝的构造和计算 6). 扭矩、剪力、轴心力共同作用下角焊缝计算 4 角焊缝的构造和计算 7). 塞焊计算 4 角焊缝的构造和计算 4.2角焊缝的构造要求 4.1.2最大焊脚尺寸 4 角焊缝的构造和计算 4.2角焊缝的构造要求 4.1.3角焊缝最小计算长度 原因：角焊缝的焊脚尺寸大而长度较小时，会使焊件局部加热严重，且起落弧坑相距太近，加上一些可能产生的缺陷，使焊缝不够可靠。 目前常用50mm. 4 角焊缝的构造和计算 4.2角焊缝的构造要求 4.1.4侧面角焊缝最大计算长度 原因：应力沿其长度分布不均匀；可能在焊缝两端首先出现裂缝而导致整个连接接头破坏。 承受静力或间接动力荷载 直接承受动力荷载 超出部分计算时不予考虑 4 角焊缝的构造和计算 4.3直角角焊缝强度计算的基本公式 应力分析： 垂直有效截面的正应力 垂直于焊缝长度方向的剪应力 平行于焊缝长度方向的剪应力 4 角焊缝的构造和计算 4.3直角角焊缝强度计算的基本公式 我国钢结构规范推荐公式： 能量强度理论可知右端为焊缝抗拉强度设计值 4 角焊缝的构造和计算 4.3直角角焊缝强度计算的基本公式 4 角焊缝的构造和计算 4.3直角角焊缝强度计算的基本公式 4.1侧面角焊缝计算公式 4 角焊缝的构造和计算 4.3直角角焊缝强度计算的基本公式 4.2正面角焊缝计算公式 4.4 常用连接方式的角焊缝计算 轴心力作用下角焊缝连接 4.4 常用连接方式的角焊缝计算 4 角焊缝的构造和计算 4.4常用连接方式的角焊缝计算 2).承受轴心力作用的角钢角焊缝连接 a）侧面角焊缝 肢背 肢尖 当单角钢构件时，将分母2改为0.85 。 4 角焊缝的构造和计算 4.4常用连接方式的角焊缝计算 2).承受轴心力作用的角钢角焊缝连接 b）三面周围角焊缝 肢背 肢尖 4.4 常用连接方式的角焊缝计算 角钢角焊缝上受力分配——L形焊 2).承受轴心力作用的角钢角焊缝连接 4.4 常用连接方式的角焊缝计算 弯矩作用时角焊缝应力 4.4 常用连接方式的角焊缝计算 图7-37 扭矩作用时角焊缝应力 4.4 常用连接方式的角焊缝计算 受弯、受剪、受轴心力的角焊缝应力 4.4 常用连接方式的角焊缝计算 受扭、受剪、受轴心力的角焊缝应力 4.4 常用连接方式的角焊缝计算 塞焊 5焊接残余应力和焊接残余变形 5.1概述 焊接应力：焊接时产生局部高温的不均匀温度场，高温部分钢材要求较大的膨胀伸长但受到临近钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力，并在焊接过程中随时间和温度而不断变化，称为焊接应力 焊接残余应力：焊接应力时较高的部位将达到钢材屈服强度而发生塑性变形，因而钢材冷却后将有残存于焊件内的应力，称为焊接残余应力 焊接残余变形：焊接和冷却过程中焊件产生的变形称为焊接变形，冷却后残存于焊件的变形，称为焊接残余变形 5焊接残余应力和焊接残余变形 5.2焊接残余应力 5.2.1纵向焊接残余应力σz： 结论： ①只有在构件受热温度不均匀并使部分钢材产生塑性变形时，才会在冷却至常温后产生残余应力和残余变形。 ②残余应力是构件未受菏载时的应力，因而是自相平衡的内力体系，即在任何截面上残余应力均有拉有压，内力和内力矩平衡。 5焊接残余应力和焊接残余变形 5.2焊接残余应力 5.2.2横向焊接残余应力σx：焊接结构的横向（⊥焊缝长度方向）焊接残余应力σx是由焊缝及附近塑性变形区纵向收缩所引起的σ’x （图a b） ，以及因焊缝全长不同时焊接致使横向收缩的不同时所引起的σ’’x （图c d e）合成的。 5焊接残余应力和焊接残余变形 5.2焊接残余应力 5.2.3厚度方向焊接残余应力σy ：较厚钢材焊接时，厚度中部冷却比表面缓慢，引起厚度方向的焊接残余应力σy（厚度中部受拉而上下表面为0）； 下图为厚钢板用V形坡口多层焊接时，在钢板焊缝正中位置处三方向残余应力沿厚度的分