焊缝计算课件备课讲稿.ppt

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1、焊缝计算课件在M作用下，有效截面上产生垂直于焊缝方向且按三角形分布的应力MWe—角焊缝有效截面绕x轴（图）的抵抗矩。（3-30）b)1a)形心MNVo1有效截面AABBc)XXlw有效截面在1点处，有垂直于焊缝长度方向的最大应力f，且形心MNVo11例3-6设计牛腿与钢柱间的连接角焊缝（周遍围焊），并验算角焊缝强度。钢材A3F，手工焊，焊条E43型。偏心力N=400kN（间接动力荷载引起），e=25cm。NVMa)b)c)例题3-6(角焊缝受偏心剪力)分析目标：设计节点板和预埋钢板间的角焊缝（设计焊脚尺寸、验算焊缝强度，焊缝长度已由其它构造

2、要求确定。）操作：焊脚尺寸根据经验拟定；验算焊缝强度；是一个只有弯矩和剪力作用的问题。特点：因周边围焊，焊缝截面较复杂，计算惯性矩时忽略绕角部分（留作起落弧用）；剪应力由两条竖向焊缝（牛腿腹板焊缝）承受。计算①确定焊缝强度设计值ffw查《规范》得ffw=160N/mm2②作用在焊缝上的力素计算V=N=400×103NM=Ne=400×25×104=10000×104N-mm③拟定焊脚尺寸hf考虑到牛腿腹板厚为10mm，受间接动力荷载。设计hf=8mm，并将所有焊脚尺寸取相同值。④计算焊缝截面抗剪面积Af惯性矩IxNVMa)Af=0.7×8×36

3、0×2=4032mm2Ix=0.7×8×200(205.6-5.6/2)2×2+0.7×8(95-5.6)(180-5.6/2)2×4+0.7×8×3603×2/12=19897×104mm4⑤确定危险点，计算危险点应力由应力分布图知，腹板上端焊缝和翼缘下侧焊缝交点最危险，该点至中性轴距离为y=180mm。各项应力为：b)所以该构件强度满足要求c)例3-5设计图例3-5中节点板和预埋钢板间的角焊缝。偏心力P=150kN（静荷载）。钢材A3F，手工焊，焊条E43型。100100·20P453VNM节点板预埋钢板例题3-5（角焊缝受偏心力）分析目标

4、：设计节点板和预埋钢板间的角焊缝（设计焊脚尺寸、验算焊缝强度，焊缝长度已由其它构造要求确定。）操作：焊脚尺寸根据经验拟定；验算焊缝强度。特点：荷载P不通过焊缝截面形心，使焊缝受轴力N、剪力V、弯矩M。属于角焊缝受弯矩、剪力、轴心力共同作用的情形。用式（3-11a）、（3-11b）计算。计算①确定焊缝强度设计值ffw查《规范》得ffw=160N/mm2②作用在焊缝上的力素计算N=3P/5=3×150/5=90kNV=4P/5=4×150/5=120kNM=Ne=90×2=180kN-cm③拟定焊脚尺寸hf考虑到连接板件厚度为10mm，受静力荷载。

5、取hf=8mm。④确定危险点，计算危险点应力焊缝下端点最危险，该点各项应力为：100100·20∥焊缝强度富裕量较大是因为节点板尺寸较大的缘故，而节点半尺寸常由其它构造要求决定。图3.34角焊缝承受扭矩作用BA4、在扭矩、轴心力和剪力共同作用下的T形连接角焊缝计算oyxrxryT(1)、角焊缝承受扭矩作用设：被连接的板件是刚性的，而焊缝是弹性的，扭转时，焊缝有效截面绕形心“0”转动。扭矩引起的应力与r成正比。分析扭矩T产生的应力在A和B点，r最大，扭转应力最大。A点或B点是应验算的危险点。把由扭矩T引起的剪应力分解成垂直于焊缝方向的应力分量和平

6、行于焊缝方向的分量。A点的应力：Ip＝Ix＋Iy—角焊缝有效截面对形心0的极惯性矩Ix、Iy—角焊缝有效截面对x、y轴的惯性矩把向x、y方向分解，得与焊缝轴线垂直的应力和与焊缝轴线平行的应力A点或B点焊缝强度的计算：(3-35)图3.34角焊缝承受扭矩作用BAoyxrxryT（2）角焊缝承受扭矩、轴心力和剪力共同作用AFVNe=+ryrxT=V.erxryVN3.36最不利点A点焊缝强度的验算：例3-7设计牛腿板与钢柱间的连接角焊缝（三面围焊），并验算焊缝强度。板边长度l1=300mm，l2=400mm，偏心力N=4196kN，e1=300mm

7、，直接承受动力荷载，钢材A3F，手工焊，焊条为E43型。ye1TNVAoa)e2l1l2xryrxrb)yoxy0.7hf例题3-7围焊缝受偏心剪力分析目标：设计牛腿板和钢柱板间的角焊缝（设计焊脚尺寸、验算焊缝强度，焊缝长度已由其它构造要求确定）特点：扭矩和剪力共同作用操作：焊脚尺寸根据经验拟定；计算①确定焊缝强度设计值ffw查《规范》得ffw=160N/mm2ye1TNVAoa)e2l1l2②拟定焊脚尺寸hf考虑到牛腿板厚度不明，受直接动力荷载。暂设计hf=8mm，并将所有焊脚尺寸取相同值。③计算焊缝截面几何量（1）形心位置x=90mm（2）

8、惯性矩xyx300400Ix=0.7×8×4003/12+0.7×8×（300+5.6-8）×202.82×2=16.4×107mm4扣除了8mm考虑