角焊缝连接.
焊接(角焊缝)
尖传递的内力。
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27
角钢与节点板连接焊缝的内力分配系数
截面及连接情况
内力分配系数 肢背 k1 肢尖 k2
等边角钢
不等边角钢 （短边相连）
不等边角钢 （长边相连）
0.7 0.75 0.65
0.3 0.25 0.35
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28
（2）角钢用三面围焊与节点板连接的焊缝计算
lw1
lw8hf且 40mm
此规定适合正面角焊缝和侧面角焊缝。
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10
（3）侧面角焊缝的计算长度
lw,minlwlw,max
3、搭接连接的构造要求
N
2hf
2hf
N
l2
Nb
lw
l1
N
钢板拱曲
（1）当板件端部仅采用两条侧面角焊缝连接时：
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11
试验结果表明，连接的承载力与b / lw有关。当b / lw＞ 1时，连接承载力随比值增大明显下降，这是由于应力传 递的过分弯折而使构件中应力不均所致，为防止连接强度
61-101-0 150
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26
（1）角钢用两面侧焊缝与节点板连接的焊缝计算
N1
lw1
c
bN
x
x
N2 lw2
肢背焊缝 肢尖焊缝
N1 bbeNk1N
N2
e b
N
k2N
lw1
N1 20.7hBiblioteka 1ffwlw2N2 20.7hf2
ffw
K1、 K2——焊缝内力分配系数；
N1 、N2 ——分别为角钢肢背和肢
未采用绕角焊时 lw3 bhf3
钢结构连接—角焊缝
N
c b
a
2
τxy c
c
N σx
o
c
N
a
ba τyx
σx
a τxy
N
2N
a
ba
b
σy
τyx
图16端焊缝的应力状态
情景第二三钢章结构连的连接接
（3）破坏截面的提出 直角角焊缝破坏试验结果表明：
侧焊缝破坏沿45°喉截面居多 端焊缝破坏则多不在45°喉截面 而直角角焊缝中： 侧焊缝破坏强度最低 端焊缝破坏强度最高，是侧焊缝的1.35～1.55倍 斜焊缝居中
m（t1＜t2）
搭接图
c)直接承受动力荷载的结构中，角焊缝表面应做成直线形 或凹形，焊脚尺寸的比例：正面角焊缝宜为1:1.5，长边与内 力方向一致 ；侧面角焊缝可用凹形直角焊缝为1:1 。
情景第二三钢章结构连的连接接
d) 当焊缝端部在焊件转角处时，应将焊缝延续绕过转角
加焊2hf。避开起落弧发生在转角处的应力集中。
a)
b)
2hf 2hf
2hf
图4.18 绕角焊缝
情景第二三钢章结构连的连接接
hf
4.4.2 直角角焊缝的基本计算公式d b
1）焊缝的破坏面
b
d
焊角尺寸：hf
有效厚度：he ＝0.7hf
c a
c hf a
焊缝厚度：有效厚度+熔深+凸度
假定：直角角焊缝破坏发生于45°截 面上，既有效厚度方向发生。
有效截面：有效厚度×计算长度
(3)角焊缝的工作性能
情景第二三钢章结构连的连接接
N
1）侧面角焊缝：焊缝长 度方向与受力方向平行。 主要承受剪应力，强度低 ，弹性模量低，但塑性较 好。弹性阶段分布并不均 匀，剪应力两端大，中间 小。
对接焊缝、角焊缝的构造和计算
A
构
的
连
接
设
计
端焊缝应力 分布
• 角焊缝应力状态远比侧焊缝复杂 • 正、剪应力都有，且分布很不均匀 • 根部应力集中最厉害，常常是开裂的起源点 • 焊缝破坏强度高，但塑性差
破坏模式
23
3.7.3 端缝与侧缝的比较
θ＝0°端焊缝
3
钢
结
构 的
θ＝90°侧焊缝
连
接
设
计
荷载－变形曲线
24
3.7.4 角焊缝的计算截面（1 ）
≤16 >16～35 >35～50 >50～100
≤16 >16～35 >35～50 >50～100
≤16 >16～35
>35～50
>50～100
抗压
f
w c
215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360
340
325
对接焊缝 焊缝质量为下列等级时，
缝
斜
3
斜缝
焊 缝
钢
结
构
的
连
接
设 计
焊缝应力
N sin
lwtw
ftw 或
f
w c
规范规定
简化验算
N cos
lwtw
f
w v
当 tg 1.5 ，可不验算。
lw — 斜焊缝计算长度， fVw — 对接焊缝抗剪设计强度强度
7
3.5.7 典型节点（2）－－梁的拼接－－弯矩、剪力、轴力作用
弯矩 M
3
钢 剪力 V
340
325
对接焊缝 焊缝质量为下列等级时，
第4章钢结构的连接-角焊缝
侧面角焊缝应力分布
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第四章
钢结构的连接
B、正面角焊缝－端焊缝 作用力与焊缝方向垂直，焊缝应力复杂，焊缝根 部应力集中严重，易引起开裂破坏。
正面角焊缝应力分布
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第四章
钢结构的连接
2、角焊缝的构造要求 (1)焊缝尺寸 焊脚尺寸hf(焊缝高度)－焊缝直边尺寸，设计标注的尺寸 有效厚度he－焊缝破坏面尺寸(45°垂直面焊缝高度） 焊缝的计算长度lw－有效受力长度，每条连续焊缝取实际 几何长度减去2hf 。
12
第四章 钢结构的连接
解： 采用如图所示的三面围焊
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原lw=100-5 现lw=100-10
1、焊缝有效截面的几何特性 焊缝有效截面的形心位置
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第四章 钢结构的连接
2、焊缝强度验算（A点）
⊥ ∥ ⊥
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第四章 钢结构的连接
工程算例2： 试设计角钢与连接板的连接角焊缝。轴心力设计值N＝ 830kN（静力荷载）。角钢为2L125×80×10，长肢相连， 连接板厚度t＝12mm，钢材Q235，手工焊，焊条E43型。
⎛σ +σ σ zs = ⎜ ⎜ βf ⎝
验算公式：
⎞ T V 2 w ⎟ + (τ Ax + τ Ax ) ≤ f f ⎟ ⎠
2
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第四章 钢结构的连接
工程算例1： 试设计图所示厚度为12mm的支托板和柱搭接接头的角 焊缝。作用力设计值F=100kN（静力荷载），至柱翼缘边 缘的距离为200mm。钢材Q235，焊条E43系列。
T ⋅r τA = J
J=Ix+Iy
图示角焊缝连接.
五、计算题1．计算图示角焊缝连接中的f h 。
已知承受动荷载，钢材为Q235-BF ，焊条为E43型，2160mm N f w f =，偏离焊缝形心的两个力kN F 1801=，kN F 2402=，图中尺寸单位：mm ，有引弧板。
2．图示角焊缝连接，承受外力kN N 500=的静载，mm h f 8=，2160mm N f w f =，没有采用引弧板，验算该连接的承载力。
3．验算图示角焊缝连接的强度。
已知承受静荷载，钢材为Q235-AF ，焊条为E43型，2160mm N f w f =，偏离焊缝形心的力kN F 500=，mm e 100=，mm h f 10=，图中尺寸单位：mm ，无引弧板。
4．计算图示连接的焊缝长度。
已知N=900kN（静力荷载设计值），手工焊，焊条w2E43f f同）。
7．根据焊缝的强度确定图示连接的最大承载力设计值N 。
(静载)。
已知，焊缝焊角尺寸hf ＝8mm ，钢材Q235-B,E43型焊条8．两块钢板采用对接焊缝（直缝）连接。
钢板宽度Ｌ＝250mm ，厚度t=10mm 。
钢材采用Ｑ235，焊条E43系列，手工焊，无引弧板，焊缝采用三级检验质量标，长度E43，为250mm 。
等边角钢的内力分配系数7.01=k ，3.02=k 。
求最大承载力?=Nf h 2）Q235，2，2/305mm N f b c =，求该连接的最大承载力?=N。
度螺栓摩擦型连接20=。
P125M，孔径22mm，接触面喷砂，μ＝0.45，预拉力kN16．钢材为Q235，2/215mm N f =（16≤t ）。
C 级螺栓22M ，有效直径为mm d e 65.19=，孔径mm d 240=，2/140mm N f b v =，2/305mm N f b c =，，C 级螺栓，螺栓和构件材料为Q235，外力设计值kN F 100=，2140mm N f b v =，2170mm N f b t =，2305mm N f b c =，245.2cm A e =。
03 钢结构的连接—角焊缝
03 钢结构的连接—角焊缝第一份范本：钢结构的连接—角焊缝一、引言在钢结构中，连接是其中一个最重要的组成部份。
角焊缝作为常见的连接方式，它具有一定的特点和应用场景。
本文将详细介绍钢结构中角焊缝的定义、分类、设计要求以及实施方法等相关内容。
二、角焊缝的定义角焊缝是指通过焊接将两个或者多个钢构件连接在一起的连接方式。
角焊缝可以分为直角焊缝、斜角焊缝和曲角焊缝三种形式。
三、角焊缝的分类1. 直角焊缝直角焊缝是指两个钢构件垂直交会处通过焊接形成的连接。
直角焊缝常见于角钢连接、板材拼接等情况。
2. 斜角焊缝斜角焊缝是指两个钢构件呈倾斜角度焊接形成的连接。
斜角焊缝常见于屋面结构、斜撑连接等。
3. 曲角焊缝曲角焊缝是指两个钢构件的焊缝线尾随构件的曲线走向进行焊接形成的连接。
曲角焊缝常见于圆形或者弧形结构的连接。
四、角焊缝的设计要求1. 焊缝尺寸：根据受力情况和焊接材料的规定，确定焊缝的尺寸和长度。
2. 焊接材料：选择合适的焊材，根据焊接工艺要求进行预热和焊接。
3. 焊接工艺：根据焊接材料和受力情况，选择适当的焊接工艺。
4. 焊缝准备：确保焊缝的准备工作完善，包括清洁焊接表面、严密焊接间隙等。
五、角焊缝的实施方法1. 准备工作：清洁焊接表面，将两个相连的钢构件准备好。
2. 焊接布置：确定焊接位置和方向，绘制焊缝布置图。
3. 焊接操作：按照焊接工艺要求进行焊接操作，包括预热、焊接、熔渣清除等。
4. 焊后处理：对焊接缺陷进行检查、校正和修补，进行复验，确保焊缝质量合格。
六、附件本文档涉及的附件详见附表1。
七、法律名词及注释1. 焊接工艺：指焊接过程中需要遵循的规范和规程。
2. 钢构件：指用钢材制作的构件，如钢梁、钢柱等。
第二份范本：钢结构的连接—角焊缝一、前言钢结构的连接技术在建造工程中起着至关重要的作用。
角焊缝作为一种常见的连接方式，具有自身的特点和广泛的应用。
本文将详细介绍角焊缝的定义、分类、设计要求以及实施方法等相关内容。
角焊缝焊接位置
角焊缝焊接位置
角焊缝的焊接位置主要有平角焊位置、仰角焊位置和仰焊位置。
1. 平角焊位置：这是角焊缝倾角为0°和180°，同时转角为45°和135°的焊接位置。
在此位置，焊工需要采用右焊法，在试板左侧引弧进行短弧焊。
焊条角度和运条方法需要保证顶角和两侧板熔合。
焊道接头应在弧坑处前10mm处引弧，然后沿弧坑形状填满弧坑，再进行正常焊接。
2. 仰角焊位置：这是倾角为0°和180°，同时转角为225°和315°的焊接位置。
具体的焊接方法和注意事项与平角焊位置类似。
3. 仰焊位置：这是对接焊缝倾角为0°和180°，同时转角为270°的焊接位置。
在此位置进行焊接时，需要特别注意焊接质量和安全。
在进行角焊缝焊接时，还需要注意焊条角度和运条方法，以及焊道接头的处理。
同时，盖面焊接前需要清除根部焊道的焊渣和飞溅，以防止产生夹渣缺陷。
盖面焊需要焊两道，先焊下面焊道，再焊上面焊道。
焊接下面焊道时，电弧应对准根部焊道的下沿，而焊接上面焊道时，电弧应对准根部焊道上沿。
以上信息仅供参考，如有需要，建议咨询专业技术人员。
焊缝连接形式
焊缝连接形式
在工程建设中，焊缝连接是一种常见的连接形式。
焊缝连接的优点是可以提高连接强度、密封性和耐腐蚀性，同时也可以简化结构，减少材料使用量。
焊缝连接形式有很多种，下面是几种常见的焊缝连接形式：
1.对接焊缝：对接焊缝是将两个零件的端面对齐，焊接在一起的连接形式。
对接焊缝的优点是连接强度高，但需要保证两个零件的端面平整度和对齐度。
2.角焊缝：角焊缝是将两个零件作成90度的角度，然后将它们焊接在一起。
角焊缝的优点是可以增加零件的刚度和强度，但焊接难度相对较大。
3.环缝焊接：环缝焊接是将两个圆形零件的端面对齐，然后将它们焊接在一起的连接形式。
环缝焊接的优点是可以保证零件的密封性和耐腐蚀性，但焊接难度较大。
4.搭接焊缝：搭接焊缝是将两个零件搭接在一起，然后将它们焊接在一起的连接形式。
搭接焊缝的优点是可以增加零件的承载能力和稳定性，但焊接后也需要进行加强处理。
总之，在选择焊缝连接形式时，需要根据具体情况进行选择，考虑到连接强度、密封性、耐腐蚀性等因素。
同时，在焊接过程中也需要注意保证焊缝的质量和焊接工艺的规范。
- 1 -。
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（3）厚度方向的焊接应力： 焊接厚钢板时，焊缝与钢板接触面和与空气接触面散热较快而先 冷却结硬，中间后冷却而收缩受到阻碍，形成中间焊缝受拉，四 周受压的应力状态。 以上三种应力形成同号三向应力， 将大大降低连接的塑性。
焊接残余应力的分类 1、纵向焊接残余应力----指沿焊缝长度方向 的应力。 焊缝纵向收缩引起的纵向焊接残余应力 2、横向焊接残余应力----垂直于焊缝长度方向且 平行于构件表面的应力 3、厚度方向的焊接残余应力----垂直于焊缝长度 方向且垂直于构件表面的应力。 焊接厚钢板时，焊缝与钢板接触面和与空气接触 面散热较快而先冷却结硬，中间后冷却而收缩受 到阻碍，形成中间焊缝受拉，四周受压的应力状 态。
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四、各种受力状态下直角角焊缝连接的计算
1、承受轴心力作用时角焊缝连接的计算
轴心力－合力通过焊缝或焊缝群的形心。
（1）用盖板的对接连接承受轴心力（拉力、压力或剪力）时
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A、侧焊缝受轴心力作用
焊缝验算
f
0.7 h f lw
N
f fw
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五、斜角角焊缝的计算
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4.7 焊接残余应力和焊接残余变形 1.原因 焊接应力（热应力）----钢材焊接时在焊件上产生局部高 温的不均匀温度场，高温部分钢材要求较大的膨胀伸长但 受到邻近钢材的约束，从而在焊件内引起较高的温度应力 ，并在焊接过程中随时间和温度而不断变化。 焊接残余应力----焊接应力较高的部位将达到钢材屈服强 度而发生塑性变形，钢材冷却后残存于焊件内的应力。 焊接变形（热变形）----在焊接和冷却过程中由于焊件受 热和冷却都不均匀，除产生内应力外，还会产生变形， 焊接和冷却过程中焊件产生的变形即焊接变形。 焊接残余变形-----冷却后残存于焊件的变形。
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2、角焊缝有效截面上的应力 3、直角角焊缝的计算
f f
w 2 f f f
2
f
3 2
1.22 －正面角焊缝的强度增大系数。
（1）、正面角焊缝
f
N f f fw helw
（2）、侧面角焊缝
f
N w ff helw
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（3）、按截面形式:
普通焊缝 平坡焊缝 熔深焊缝（凹焊缝）
2、侧面角焊缝主要承受剪应力。传力 线通过侧面角焊缝时产生弯折，因而 应力沿焊缝长度方向的分布不均匀， 呈两端大而中间小的状态。焊缝越长， 应力分布不均匀性越显著，但在届临 塑性工作阶段时，产生应力重分布， 可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。
焊缝设计
f
N h f lw 0.7 f w f
－沿焊缝长度方向的剪应力
f fw －角焊缝的强度设计值
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B、端焊缝（正面角焊缝）受轴心力作用 焊缝验算
N w f f f 0.7 f h f lw
焊缝设计
h
f
lw
N 0.7 f f fw
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2、承受弯矩、轴心力或剪力联合作用的角焊缝连接计算 ① 轴力Nx产生的垂直 于焊缝长度方向的应力
Nx Nx N Ae 2helw
② 弯矩M产生的垂直于 焊缝长度方向的应力
② 剪力V在焊缝群引起的剪应力
Vy
③ A点合应力
2
V helw
Ty Vy Tx 2 f fw f
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总结：焊接连接的计算步骤 通过前面的讲述，总结焊接连接的计算步骤如下： （1）首先画出焊缝的计算截面； （2）计算焊缝或焊缝群的形心； （3）将焊缝所受外力等效简化到形心处，求得作用在焊缝 截面形心处的各内力分量； （4）求各内力分量在焊缝计算截面可能的危险点上引起的 应力分量，若该应力分量平行于焊缝长度方向，则为剪应 力性质；若该应力分量垂直于焊缝长度方向,则为正应力性 质。 （5）将各危险点同一方向上的各应力分量分别代数叠加后， 得到合成的应力代入公式验算其强度。
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3、正面角焊缝受力复杂，正面角焊缝的破坏强度高于侧面角焊缝， 但塑性变形要差些。而斜焊缝的受力性能和强度值介于正面角焊 缝和侧面角焊缝之间。
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二、角焊缝及连接的构造要求
1、焊脚尺寸hf （1）、最小焊脚尺寸 hfmin－保证焊缝的最小承载能力，并防止焊 缝因冷却过快而产生裂缝。
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3、承受剪力与扭矩联合作用的角焊缝连接计算 假定： （1）、被连接构件是 绝对刚性的，角焊缝 是弹性的； （2）、被连接构件绕 角焊缝有效截面形心0 旋转，角焊缝任意一 点的应力方向垂直该 点与形心的连线，且 应力的大小与其距离 的大小成正比，方向 朝向扭矩方向。
h f min 1.5 tmax
① 自动焊的角焊缝
h f min 1.5 tmax 1 h f min 1.5 tmax 1
② T形连接的单面角焊缝
③ 当焊件厚度 4 mm 时，hfmin 与焊件同厚。
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（2）、最大焊脚尺寸 hfmax －避免烧穿较薄的焊件。
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N1 , N 2 －角钢肢背和肢尖上的侧面角焊缝所分担的轴力；
e
－角钢的形心距， －角钢肢背和肢尖焊缝的内力分配系数，设计时可 近似取
1 , 2
2 1 1 , 2 3 3
B、两面侧焊缝（a）， N 3
0
N1 1 N
N2 2 N
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C、求得各条焊缝所受的内力后，按构造要求(角焊缝的尺寸限制)
假定肢背和肢尖焊缝的焊脚尺寸，即可求出焊缝的计算长度：
l w1 lw 2
N1 w 2 0.7 h f 1 f f N2 2 0.7 h f 2 f fw
h f 1 , lw1 －一个角钢肢背上的侧面角焊缝的焊脚尺寸及计算长
2.分类
焊接应力有沿焊缝长度方向的纵向焊接应力，垂直于焊缝长度方 向的横向焊接应力和沿厚度方向的焊接应力。
（1）纵向焊接应力： 纵向焊接残余应力的分布规律是焊缝及其附近区域在高温时发生 塑性压缩变形，因而冷却后产生残余拉应力；离焊缝较远区域中 则出现与之相平衡的残余压应力。
（2）横向焊接应力：
h f max 1.2tmin
对板件边缘（厚度为t1）的角焊缝应符合下列要求： ①
当t1 6mm 时, h f max t1 (1mm 时, h f max t1
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（3）、焊脚尺寸的选择
h f min h f h f max
2、焊缝计算长度 lw （1）、焊缝计算长度
lw l 2 h f mm(无引弧板）
（2）、最小焊缝计算长度
（3）、最大焊缝计算长度
lw 8h f , lw 40mm
lw 60hf
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3、搭接连接的构造要求 （1）、搭接宽度 b / l
w
1
b 16t (t 12mm)或190mm(t 12mm)
f
1 1
sin 2
3
结论：侧焊缝和端焊缝是斜焊缝的两个特例，公式可以统一。
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（3）承受轴心力的角钢角焊缝计算 A、三面围焊连接（b） 正面角焊缝分担的轴心力N3
N3 2 0.7hf3b f f
由平衡条件：
w f
b N1 b N 3 N b e 2 N3 N3 N b e N1 1 N b 2 2 b N 2 b N3 Ne 2 N3 N3 Ne N2 2N b 2 2
h f 2 , lw2 －一个角钢肢尖上的侧面角焊缝的焊脚尺寸及计算长
度。
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度；
D、L形围焊
N2 0
N 3 2 2 N N1 N N 3
角钢端部的正面角焊缝的长度已知，可计算其焊脚尺寸：
hf 3
N3 w 2 0.7lw3 f f f
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θ －作用力与焊缝长 度方向的夹角；
f
1 1
sin 2
3
斜焊缝的强度增大系数，介于1.0～1.22之间，对直接承受动力荷 载结构中的焊缝，取β fθ =1.0。
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总结
通式：
f
N 0.7 f
h
f
lw
f
w f
1、当θ =0°时，只有NY，侧焊缝，β fθ =1 2、当θ =90°时，只有NX，端焊缝，β fθ = β f=1.22 3、当θ =0°～90°时，同时有NX和NY ，斜焊缝，
（2）、搭接长度
l 5tmin和25mm
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三、直角角焊缝强度计算的基本公式
1、角焊缝计算截面的选取 实践证明：直角角焊缝常在45° 左右方向截面破坏，所以以45° 方向的最小焊缝截面作为危险 截面，即焊缝计算截面或有效 截面。 计算截面为
he lw
he 0.7h f
β
f