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时间:2020-10-05
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1、例1、设计用拼接盖板的对接连接。已知钢板宽B=270mm,厚度t1=28mm,拼接盖板厚度t2=16mm,该连接承受的静态轴心力N=1400kN(设计值),钢材Q235-B,手工焊、E43焊条。分析:采用围焊缝多边形盖板①据构造要求确定hf,求lw,确定盖板长度。前提由等强度原则和构造要求确定盖板的块数、宽度。②据构造要求确定hf,假定盖板长和宽,通过计算焊缝承载力来验算假定是否满足要求。仅采用侧面焊缝矩形盖板盖板可采用设计盖板方法√1解:一.仅采用侧面焊缝①确定盖板块数、宽度b采用两块拼接盖板据等强条件有:即:2×16×b×21
2、5≥28×270×205解得:b≥225mm,取b=230mm②确定hf取hf=10mm③计算焊缝长度查表得:2被连接板缝一侧所需焊缝总长被连接板缝一侧一条焊缝计算长度拼接盖板总长取盖板长为:680mm④验算构造要求b=230mm3、算长度lW2=b=230mm,则正面角焊缝所能承担的内力为:被连接板缝一侧所需焊缝总长被连接板缝一侧一条焊缝计算长度<60hf=600mm4拼接盖板总长为:取盖板长为:400mm验算构造要求b=230mm>lw1=185mm不满足构造要求重取盖板长为:500mmlw1=245-hf=235mm>b=230mm且b=230mm<16t2=16×16=256mm满足构造要求故设两块盖板,单块盖板-230×16×5005例2设计如图所示牛腿与柱连接的角焊缝,钢材Q235-B•F,手工焊、E43焊条,荷载的设计值P=250kN(静载),e4、=200mm。将P移至焊缝群形心上V=250kNM=Pe=5×107Nmm画出焊缝简图,如右,计算时忽略绕角部分,认为焊缝端部无缺陷,即认为焊缝缺陷在绕角部分。①确定hf取hf=8mm②确定中和轴的位置解:6③应力计算剪应力由腹板上的两条竖焊缝承受,且均匀分布小、忽略小、忽略5.65.65.65.67超过设计强度5.25%,不安全。所以,hf取小了,改变hf重新计算最大拉应力最大压应力最下点为危险点5.65.65.65.68例3图示焊接连接,腹板与柱翼缘焊缝hf=10mm,ffw=160N/mm2,不设引弧板,此连接受静载作用,求5、此连接能承受的最大荷载P?解:将力向焊缝群形心简化N作用下:V作用下:M作用下:9焊缝最上点为危险点解得:故最大承载力为237.4kN代入中得:将10例4图示牛腿板,受动荷,三面围焊,板边长度l1=300mm,l2=400mm,偏心剪力N=196kN,e1=300mm(到柱边距离),钢材Q235-B•F,手工焊、E43焊条,设计角焊缝的焊脚尺寸并验算焊缝的强度?解:假定hf=8mm(题中没有给出板厚,无法确定hf范围)焊缝截面图形如右,力简化到形心。由于焊缝的实际长度大于l1、l2,故焊缝的计算长度取l1、l2,即认为起落弧缺陷在6、阴影处。确定焊缝群有效截面的形心,以y'为参考轴11偏心距将力N简化到焊缝群的形心扭距T=Ne=196×511=100156kNmm剪力V=N=196kNT作用下,A、B两点最危险rAX=(300+2.8-91.68)=211.1mm,rAy=202.8mm12V作用下,A、B两点受力相同V、T共同作用下,A、B同样危险所以,强度满足要求13例5验算如图所示钢管柱与钢底板的连接角焊缝,荷载设计值为N=280kN,M=16kNm,V=212kN,焊脚尺寸hf=8mm,Q235-B,手工焊、E43焊条。分析:在M作用下,最左侧和最右侧7、两点受力最大,左侧受拉,右侧受压;在N作用下,围焊缝各点受力相同;在V作用下,最左侧和最右侧两点相当于正面焊缝受力,最前侧和最后侧两点相当于侧面焊缝受力。分析结果最右侧点受力最不利。解:偏于安全地取环形焊缝截面中心线与钢管外经相同,可不考虑起落弧缺陷。dhe14最右侧点为危险点将、、代入中可以吗?????××××原推导图形解释:折算应力15现在情况为:分解为:代入折算应力公式为:令:上式变为:分解为:分解为:16若直接受动荷,不考虑应力方向,将互相垂直的应力换算成合应力计算,即:即:针对本题:或者:17例6如图所示对接焊缝,已知牛8、腿翼缘宽度为130mm,厚度12mm,腹板高度200mm,厚度10mm,牛腿承受竖向力设计值V=150kN,e=150mm,钢材为Q345,焊条E50型,施焊时无引弧板,焊缝质量等级为三级。解:因施焊时无引弧板,故翼缘焊缝的计算长度106mm,腹板
3、算长度lW2=b=230mm,则正面角焊缝所能承担的内力为:被连接板缝一侧所需焊缝总长被连接板缝一侧一条焊缝计算长度<60hf=600mm4拼接盖板总长为:取盖板长为:400mm验算构造要求b=230mm>lw1=185mm不满足构造要求重取盖板长为:500mmlw1=245-hf=235mm>b=230mm且b=230mm<16t2=16×16=256mm满足构造要求故设两块盖板,单块盖板-230×16×5005例2设计如图所示牛腿与柱连接的角焊缝,钢材Q235-B•F,手工焊、E43焊条,荷载的设计值P=250kN(静载),e
4、=200mm。将P移至焊缝群形心上V=250kNM=Pe=5×107Nmm画出焊缝简图,如右,计算时忽略绕角部分,认为焊缝端部无缺陷,即认为焊缝缺陷在绕角部分。①确定hf取hf=8mm②确定中和轴的位置解:6③应力计算剪应力由腹板上的两条竖焊缝承受,且均匀分布小、忽略小、忽略5.65.65.65.67超过设计强度5.25%,不安全。所以,hf取小了,改变hf重新计算最大拉应力最大压应力最下点为危险点5.65.65.65.68例3图示焊接连接,腹板与柱翼缘焊缝hf=10mm,ffw=160N/mm2,不设引弧板,此连接受静载作用,求
5、此连接能承受的最大荷载P?解:将力向焊缝群形心简化N作用下:V作用下:M作用下:9焊缝最上点为危险点解得:故最大承载力为237.4kN代入中得:将10例4图示牛腿板,受动荷,三面围焊,板边长度l1=300mm,l2=400mm,偏心剪力N=196kN,e1=300mm(到柱边距离),钢材Q235-B•F,手工焊、E43焊条,设计角焊缝的焊脚尺寸并验算焊缝的强度?解:假定hf=8mm(题中没有给出板厚,无法确定hf范围)焊缝截面图形如右,力简化到形心。由于焊缝的实际长度大于l1、l2,故焊缝的计算长度取l1、l2,即认为起落弧缺陷在
6、阴影处。确定焊缝群有效截面的形心,以y'为参考轴11偏心距将力N简化到焊缝群的形心扭距T=Ne=196×511=100156kNmm剪力V=N=196kNT作用下,A、B两点最危险rAX=(300+2.8-91.68)=211.1mm,rAy=202.8mm12V作用下,A、B两点受力相同V、T共同作用下,A、B同样危险所以,强度满足要求13例5验算如图所示钢管柱与钢底板的连接角焊缝,荷载设计值为N=280kN,M=16kNm,V=212kN,焊脚尺寸hf=8mm,Q235-B,手工焊、E43焊条。分析:在M作用下,最左侧和最右侧
7、两点受力最大,左侧受拉,右侧受压;在N作用下,围焊缝各点受力相同;在V作用下,最左侧和最右侧两点相当于正面焊缝受力,最前侧和最后侧两点相当于侧面焊缝受力。分析结果最右侧点受力最不利。解:偏于安全地取环形焊缝截面中心线与钢管外经相同,可不考虑起落弧缺陷。dhe14最右侧点为危险点将、、代入中可以吗?????××××原推导图形解释:折算应力15现在情况为:分解为:代入折算应力公式为:令:上式变为:分解为:分解为:16若直接受动荷,不考虑应力方向,将互相垂直的应力换算成合应力计算,即:即:针对本题:或者:17例6如图所示对接焊缝,已知牛
8、腿翼缘宽度为130mm,厚度12mm,腹板高度200mm,厚度10mm,牛腿承受竖向力设计值V=150kN,e=150mm,钢材为Q345,焊条E50型,施焊时无引弧板,焊缝质量等级为三级。解:因施焊时无引弧板,故翼缘焊缝的计算长度106mm,腹板
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