大工17秋《钢结构》辅导资料六

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1、大连理工大学网络教育学院钢结构辅导资料六主题：第三章钢结构的连接第三节对接焊缝构造及计算学习时间：11月6日－11月12日内容：这周我们将学习本门课的第三章钢结构的连接。第三章第三节对接焊缝构造及计算一、学习要求1.掌握对接焊缝构造及计算二、主要内容基本概念：对接焊缝及角焊缝。知识点：对接焊缝连接的方法、构造要求、设计和计算。（一）对接焊缝的构造要求1、加工坡口对接焊缝中，应对板件边缘加工坡口，以便焊接时有必要的焊条运转的空间，保证在板件全厚度内焊透。坡口型式随板厚和焊接方法而不同，具体情况如图

2、所示。图12、设置引弧板焊缝的起点和终点处，常因不能焊透而出现凹陷的焊口（即弧坑），此处极易产生应力集中和裂纹。为避免弧坑缺陷，施焊时应在焊缝两端设置引弧板，使起弧落弧的弧坑发生在引弧板上，焊后将其用气割切除，并将板边修磨平整。3、变截面要有过渡段当用对接焊缝接不同宽度或不同厚度（相差4mm以上）的钢板，为使传力平顺，减少应力集中，应将较宽或较厚板件加工成≤1:4坡度，形成平滑过渡。对于厚度相差小于4mm的两钢板，可不做斜坡，直接用焊接表面斜坡来找坡。（二）对接焊缝的计算第5页共5页大连理工大学

3、网络教育学院对接焊缝按照焊缝是否被焊透，分为焊透的对接焊缝和未焊透的对接焊缝两种。钢结构中采用较多的是焊透的对接焊缝。（1）计算假定假定焊缝中的应力状态与焊件中的应力状态相同。（2）对接焊缝的设计强度①对接焊缝的抗压、抗剪强度设计值与钢材的强度设计值相同，即、。②对接焊缝的抗拉强度设计值按焊缝检验等级不同来取值。（3）轴心力N作用时对直焊缝的计算①矩形截面焊缝强度按下式计算：式中——轴心拉力或压力设计值；——焊缝的计算长度；（没有引弧板时，焊缝长度减去10mm）T——对接接头中连接件的较小厚度，

4、T形接头中为腹板的厚度；——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值②工字形截面式中——焊缝计算截面的面积。（4）弯矩M和剪力V共同作用时对接直焊缝的计算①矩形截面从焊缝截面的应力分布图看出：正应力达到最大值时，剪应力为零；剪应力达到最大值时，正应力为零。故应分别验算最大的正应力和剪应力，即式中M——计算截面的弯矩；V——与焊缝长度方向平行的剪力；、——焊缝计算截面对中和轴的惯性矩、抵抗矩；第5页共5页大连理工大学网络教育学院——焊缝截面计算应力处以上或以下部分对中和轴的面积矩；t——构件厚度。②工字形截

5、面从焊缝截面的应力分布图看出：上、下翼缘边缘有最大正应力，剪应力为零；腹板中部有最大剪应力，正应力为零；在腹板和翼缘交接处同时有较大正应力和较大剪应力。因此，除按式验算最大正应力、最大剪应力外，还应验算腹板和翼缘交接处的折算应力，即式中——腹板和翼缘交接处的正应力；、——分别为工字形截面高度和腹板高度；——腹板和翼缘交接处的剪应力；——翼缘对中和轴的面积矩；——腹板厚度；1.1——考虑最大折算应力只发生在焊缝的局部而将强度设计值提高的系数。（5）M、V和N共同作用时对接直接焊缝的计算①矩形截面从

6、焊缝截面的应力分布图看出：截面的两端有最大正应力，剪应力为零；截面的中和轴上有最大剪应力和轴心力产生的正应力，弯曲正应力为零。故应分别验算最大正应力、最大剪应力和截面中和轴处的折算应力，即；第5页共5页大连理工大学网络教育学院②工字形截面从焊缝截面的应力分布图看出：上、下翼缘边缘有最大正应力，剪应力为零；腹板中部有最大剪应力和轴心力产生的正应力，弯曲正应力零；在腹板和翼缘交接处有较大剪应力、轴心力产生的正应力和弯矩产生的正应力故除按式验算外，还应验算腹板和翼缘交接处的折算应力。三、典型习题计算题

7、1、如下图所示对接焊缝连接。钢材为，E43型焊条，手工焊，焊缝质量为三级，施焊时加引弧板，已知：，，试求此连接能承受的最大荷载？解：（1）计算荷载：令图中拉力为F，单位为kN，题中的对接焊缝承偏心拉力F的作用，将拉力移至焊缝形心处，可得（2）计算承载力焊缝连接首先要满足抗拉强度设计值，即第5页共5页大连理工大学网络教育学院，所以，焊缝连接还需要满足抗压强度设计值，即，所以，由此可见，此焊缝连接能承受的最大偏向力为第5页共5页