第三章钢结构的连接角焊缝设计.pptVIP

3.3.4典型节点—受轴心力作用时 3.3.4典型节点—受轴心力作用时 3.5 焊接应力和焊接变形 P48 焊接变形： 钢结构构件或节点在焊接过程中，局部区域受到很强的高温作用，在此不均匀的加热和冷却过程中产生的变形称为焊接变形。 焊接应力： 焊接后冷却时，焊缝与焊缝附近的钢材不能自由收缩，由此约束而产生的应力称为焊接 产生的原因： ① ② ③ 钢材高温膨胀时产生了热态塑性压缩 3.5.1 焊接应力的分类 纵向焊接应力－－沿焊缝方向 横向焊接应力－－垂直焊缝方向 厚度方向焊接应力 X (横向焊接应力) Y (纵向焊接应力 ) Z (厚度方向 焊接应力) 焊缝 纵向焊接应力 平 板 工字形截面 3.5.1 焊接应力的分类 两板焊接 －－焊缝区受拉、两侧受压 焊接工字钢－－腹板中央受压，两端受拉翼缘中央受拉， 两端受压 3.3.3 直角角焊缝强度计算基本公式 A 又 带入整理得： N θ nf σf 角焊缝强度设计值 角焊缝计算长度： —强度增大系数 静载、 间接动载 ：按公式计算； 直接动载 ：=1.0 ① θ=0°，侧面角焊缝 N θ Nx Ny N Nx=N sinθ Ny=N cosθ 端焊 侧焊 得： 3.3.4典型节点—受轴心力作用时 ① θ=0°，侧面角焊缝 假定：轴心力作用下，焊缝有效截面上的应力均布 ② θ=90°，端焊缝 N θ Nx Ny N Nx=N sinθ Ny=N cosθ 端焊 侧焊 得： 3.3.4典型节点—受轴心力作用时 假定：轴心力作用下，焊缝有效截面上的应力均布 ② θ=90°，端焊缝 3.3.4典型节点—受轴心力作用时 ③ 0 °≤θ ≤ 90 ° N θ nf σf 假定：轴心力作用下，焊缝有效截面上的应力均布 3.3.4典型节点—受轴心力作用时(总结） N θ 假定：轴心力作用下，焊缝有效截面上的应力均布 — 端焊缝强度增大系数 f 直角焊缝 斜角焊缝 ＝ 1.0 ＝1.22 静载、 间接动载 ＝1.0 直接动载 两边侧焊 验算 认为焊缝有效截面上应力均匀分布 一条单独的焊缝，每端扣除hf 3.3.4 典型节点－拼接板连接－承受轴力N作用 两边端焊 验算 认为焊缝有效截面上应力均匀分布 3.3.4 典型节点－拼接板连接－承受轴力N作用 端焊缝强度提高系数 验算 四周围焊 当焊缝受直接动力荷载时： 由端焊缝 N1 再验算侧焊缝 N1,lw1 N2，lw2 3.3.4 典型节点－拼接板连接－承受轴力N作用 减小拼接板角部应力集中 四周菱形围焊 简化验算－ 无论静载、动载 3.3.4 典型节点－拼接板连接－承受轴力N作用 验算 b e1 e2 三面围焊 3.3.4 典型节点－角钢与拼接板连接－承受轴力N作用 肢背焊缝 肢尖焊缝 hf2-lw2 hf1-lw1 hf3-lw3 关键 求解N1、N2、N3 由N3按端焊缝受轴心力设计 由N1 、N2按侧焊缝受轴心力设计 三面围焊 b e1 e2 肢背焊缝 肢尖焊缝 hf2-lw2 hf1-lw1 hf3-lw3 平面平行力系 （1）求解N3 按构造要求设hf3，解出N3 三面围焊 b e1 e2 肢背焊缝 肢尖焊缝 hf2-lw2 hf1-lw1 hf3-lw3 （2）求解N1、N2 对N2取矩： + = 整理得： （3.12） 三面围焊 b e1 e2 肢背焊缝 肢尖焊缝 hf2-lw2 hf1-lw1 hf3-lw3 （2）求解N1、N2 对N1取矩： + = 整理得： （3.13） 0.35 0.65 不等肢角钢 长肢连接 0.25 0.75 不等肢角钢 短肢连接 0.30 0.70 等肢角钢 肢尖α2 肢背α1 内力分配系数 连接形式 角钢类型 3.3.4 典型节点－角钢与拼接板连接－承受轴力N作用 三面围焊 b e1 e2 肢背焊缝 肢尖焊缝 hf2-lw2 hf1-lw1 hf3-lw3 （3）侧焊缝设计 肢背焊缝： 肢尖焊缝： 可求 三面围焊 b e1 e2 肢背焊缝 肢尖焊缝 hf2-lw2 hf1-lw1 hf3-lw3 （3）侧焊缝设计 肢尖焊缝实长： 肢背焊缝实长： 转角处连续施焊 两边侧焊 3.3.4 典型节点－角钢与拼接板连接－承受轴力N作用 关键 求解N1和N2 分别按侧焊缝受轴心力设计肢背和肢尖焊缝 肢背焊缝 肢尖焊缝 b hf1-lw1 hf1-lw1 两边侧焊 3.3.4 典型节点－角钢与拼接板连接－承受轴力N作用 肢背焊缝 肢尖焊缝 b hf1-lw1 hf1-lw1 肢背焊缝： 肢尖焊缝： 两边侧焊 3.3.4 典型节点－角钢与拼接板连接－承受轴力N作用 肢背焊缝 肢尖焊缝 b hf1-lw1