《焊缝计算ⅰ》word版

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1、焊缝计算ⅠIWE-3/3.19/90序言焊接接头静载强度校核的基本理论基础是《材料力学》；构件的基本载荷形式是“拉、压、扭、弯”；焊接接头静载强度校核专业基础是《焊接结构》课程的第三章焊接接头；本课程参考的国际标准是DIN18800系列标准材料力学强度校核的基本步骤：外力——支反力——内力——应力——许用应力——校核结论求解支反力或内力的基本关系式是建立平衡方程：∑X=0∑Y=0∑M=0求解内力的基本方法是：截面法材料力学校核的基本内容是：承载构件的“强度、刚度、稳定性”。即，强度条件σMAX≤[σ]τM

2、AX≤[τ]刚度条件λMAX≤[λ]θMAX≤[θ]稳定性条件σMAX≤σcr材料力学中介绍的强度理论：断裂强度理论（1，2）、屈服强度理论（3，4）注意相关术语：焊缝型式≠接头型式例：角焊缝≠角接头对接焊缝≠对接接头四种基本的接头型式：对接接头、T/十字接头、搭接接头、角接接头；接头型式≠坡口型式常见的坡口型式：IVYUXJK等。焊接结构特点与材料力学的对立统一观：焊接结构的特点：①严重的应力集中与几何不连续性；材料力学的连续性假设；②较高的残余应力和残余变形；材料力学的各向同性假设；③明显的接头组织和

3、性能不均匀性；材料力学的均匀性假设；④较铆接或螺栓连接接头的止裂性差。从安全性考虑，焊接结构的接头应力求避免：应力集中，几何不连续，性能不均匀，并在低温、冲击载荷条件下，尽量选择韧性好的母材与填充材料。必要时，应消除残余应力。http://www.wtiharbin.com哈尔滨焊接技术培训中心WTIHarbin2006-IWE主课程结构版权归哈尔滨焊接技术培训中心所有焊缝计算ⅠIWE-3/3.19/91、钢结构设计的相关基础1.1概述强度校核的基本目的：确定构件的安全性；选择适合的构件形状和截面尺寸；确

4、定载荷大小。结构的每个受力部件都要进行校核，以保证构件的承载安全、使用的适宜性和位置的安全性。即强度、刚度和稳定性。在焊接结构设计时要综合考虑下述问题：——按照种类和质量级别选材；防止冷脆或软化、蠕变现象；——按照静力学计算选择焊缝的尺寸及类型；以保证使用过程的安全性；——按照工艺性确定坡口型式，以获得优良的焊缝质量；——考虑到焊缝检验的可能性；以便进行无损探伤；——考虑防腐方案的实施；以提高构件的使用寿命。从总体上讲，由于各种焊接缺陷的存在以及导致的应力集中、残余应力和变形以及接头性能的不均匀性等诸多不

5、利影响，设计上应考虑：尽可能减少焊缝的数量；尽可能减少焊缝的填充量；考虑采用复合结构。1.2作用力，作用参量作用F是使承载梁中产生力和变形的原因。对于钢结构部件的限定来说，对作用的参量选择是必要的（例如：风、雪、和交通等）。这种作用的选择可以采用特征作用参数Fk来限定。这种参数的特征值可以按有关标准（例如DIN1055载荷选择）来确定。1.3反作用力反作用参量——可理解为材料力学的支反力；由于外加力的作用会在承载梁的构件和连接部件中产生抵抗外加载荷的作用，成为阻力或反作用力。反作用参量是根据几何参量（例如

6、惯性矩）和材料特征值（例如屈服极限）计算出的参量。1.4部分安全系数和综合安全系数在选择作用参数的时候经常出现错误和遗漏。这样我们有必要采用安全系数的方法把在生产和安装过程中的这些不确定的因素考虑进去。部分安全系数即是考虑到在载荷选取时的错误和遗漏（也包括各种假设）所规定的：作用力F部分安全系数γF反作用力参数M部分安全系数γm当所选取的作用参量不是同时出现最大值的时候，可以考虑采用综合安全系数ψ。1.5由于外加力的作用所产生的应力的计算状态参量（例如：应力、截面参量、螺栓中的剪力、应变和弯曲）通常是用应

7、力S进行标记。为了计算承载梁的应力应把作用（理解为外力）按照时间的变化情况分为下述三类：固定作用G可变作用Q异常的作用FA（自重，恒载）（交变载荷）（风，雪，雨，冰等随机附加载荷）紧接着需要确定作用的限定值Fd，限定值Fd采用部分安全系数γF，如果必要的话，也可以使用综合安全系数ψ对作用的特征值进行简化。Fd=γF·ψ·Fk作用在承载梁或梁部件上的载荷被折算成标准的综合作用来进行限定，对于梁的强度验证采用下述基本组合进行考虑：固定载荷G和所有的可变载荷Qi；固定载荷和任意一个可变载荷的作用；对于固定载荷G

8、的限定值：http://www.wtiharbin.com哈尔滨焊接技术培训中心WTIHarbin2006-IWE主课程结构版权归哈尔滨焊接技术培训中心所有焊缝计算ⅠIWE-3/3.19/9Gd=γF·Gk,γF=1.35对于可变载荷Qi的限定值，在考虑到所有的可变载荷时：Qid=γF·ψ·Qi,kγF=1.5ψ=0.9对于可变载荷Qi的限定值，在只考虑一个可变载荷的时候Qid=γF·Qi,kγF=1.51.6由于反作用力参量