对接焊缝、角焊缝的构造和计算

弯矩 M
平板梁
应力分布
工字形梁
应力分布
剪力 V
轴力 N
maxW Mx ftw(fcw)
应力分 布
max
VSw Iwtw
fvw
-
zs 123121.1ftw
3.5.7典型节点（3）－－牛腿焊接－－弯矩、剪力作用 弯矩 M 剪力 V
焊缝截
应力分
3
面a
布
钢
结
构
tw
的
连
接
设
计
梁柱连接处 柱牛腿处
V
340
325
对接焊缝 焊缝质量为下列等级时，
抗拉 f t w
一级、二级 215 205 200 190 310 295 265 250 350 335 315 295 380 360 340 325
三级 185 175 170 160 265 250 225 210 300 285 270 250 320 305 290 275
3
境以及应力状态等－－对接焊缝一般均有全熔透要求
钢
，等级为二级或一级
结 构
3. 确定焊缝强度设计值
的 连
抗拉强度
接 设
抗压强度
计
抗剪强度
4. 计算焊缝截面特性
截面面积A、惯性矩I、截面模量W、面积矩S等
5. 应力计算
6. 强度校核
-
3.5.7 典型节点（1）－－焊缝轴心受力－－直缝
直缝
3
钢 结 构 的
Q390 钢 Q420 钢
≤16 >16～40 >40～60 >60～100
≤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
抗剪
f
w v
125 120 115 110 180 170 155 145 205 190 180 170 220 210
195
185
角焊缝 抗拉、抗压
和抗弯
f
w f
160
200 220
220
-
3.5.6 计算步骤
1. 确定计算截面上的内力（荷载效应）
2. 确定焊缝质量检验等级－－
根据结构重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环
（2）力线没有转折（或基本没有转折）
-
3.5.4 焊缝强度设计值
构件钢材
焊接方法 和焊条型号
牌号
厚度或直径 （mm）
3 自动焊、半自动
钢 焊和 E43 型焊条 Q235 钢 结 的手工焊 构 的 连 自动焊、半自动 接 焊和 E50 型焊条 Q345 钢 设 的手工焊 计
自动焊、半自动 焊和 E55 型焊条 的手工焊
3.5 对 接 焊 缝的构造和计算
3.5.1对 接 焊 缝的 构 造：坡口形式
板厚 t < 10 mm
板厚 t = 10 ~ 20 mm
3
钢
结
构
的 连
直边缝
接
设
计
单边V形缝 板厚 t > 20 mm
双边V形缝
U形缝
K形缝
-
X形缝
3.5.2其它构造
3
不同宽度
钢
结
构
的
连
接
设
计
不同厚度
-
可不设斜坡 引弧板
z s 3 2 33 2 1 .1 ftw
4
Байду номын сангаас
N Aw
M4y Iw
ftw
Aw' h0tw
——焊缝有效抗剪面积，
-
A w ——整个焊缝截面的面积；
3.6 角焊缝的构造和计算
3.6.1 角焊缝的构造 ：
角焊缝的截面
（1）按两焊角边夹角划分
3 钢 结 构 的 连 接 设 计
直角焊缝
斜角焊缝
除钢管结构外, 对于α>135o或α<60o斜角角焊缝, 不 宜用作受力焊缝。
A
' w
与一般梁中连接计算不同：剪力仅由梁或牛腿腹板承受
-
3.5.7典型节点（4）－－牛腿焊接－－弯矩、剪力、轴力作用
3
钢
结
构
的
连
接
设
计 1ANwM Iw1yftw(fcw)
2 A N w M Iw 2, y2 A V w ' ,
z s 2 2 3 2 2 1 .1 ftw
3 A N w M Iw 3, y3 A V w '
-
角焊缝截面
（2）按焊缝截面形式划分
适宜动力荷载，但施焊不便
3 施焊方便，最常用
钢
结
构
的
连
接
设
计
普通型
平坡型
深熔型
在直接承受动力荷载的结构中，正面角焊缝宜采用平坦型， 且长边沿内力方向；
-
角焊缝截面 （2）按焊缝方向与受力方向分
3
钢
结
构
的 连
角焊缝
接
设
计
侧焊缝（与力平行）
端焊缝（与力垂直）
-
3.6.2 角焊缝截面尺寸（1）
3.5.3 焊缝截面
焊缝截面厚度－－焊缝所连接板件的较薄厚度；
3
钢 焊缝截面计算长度－－
结
构 的
采用引弧板时，焊缝全长有效；
连
接
未采用引弧板时，计算焊缝长度=焊缝长度减去2t。
设
计 t为对接接头中为连接件的较小厚度；在T形接头中为腹
板厚度;
3.4.4 传力特性 （1）焊缝传递焊件拼接处所承受的构件内力
（2）最大焊脚尺寸hf,max
3
钢 结
hf,max≤1.2t1
钢管构件除外
构 的
式中: t1---较薄焊件厚度。
连
接
设 计
对于板件边缘的角焊缝：
当 t≤6mm时，hf,max≤t； 当 t >6mm时， hf,max ≤ t -(1~2)mm；
对圆孔或槽孔内的角焊缝，焊脚尺寸尚不宜大于 圆孔直径或槽孔短径的1/3
（1）角焊缝焊脚尺寸 hf
焊脚尺寸是指角焊缝根角至焊缝截面外边缘（焊趾）的尺寸
3
钢
结 构 的 连 接 设
t2
t
hf
t1
hf
t1
计
不应太小 —— 否则不能焊透，导致实际承载力不足 焊缝冷却太快容易开裂
具体 要求 详见 规范
不应太大 —— 否则焊缝冷却后产生较大变形 较薄焊件容易烧穿
-
3.6.2 角焊缝截面尺寸（2）
-
6.2 角焊缝截面尺寸（3）
（3）最小焊脚尺寸hf,min
3
钢 结
hf ,min1.5 t2
(计算数值只进不 )
构
的 连
式中: t2---较厚焊件厚度。
接
设
计
当t2≤4mm时, hf,min = t2
斜
3
斜缝
钢
焊 缝
结
构
的
连
接
设 计
焊缝应力
Nlswtiwnftw或fcw
规范规定
简化验算
Ncos
lwtw
fvw
当 tg1.5，可不验算。
lw — 斜焊缝计算长度，
f
w V
— 对接焊缝抗剪设计强度强度
-
3.5.7 典型节点（2）－－梁的拼接－－弯矩、剪力、轴力作用
3 弯矩 M
钢 结
剪力 V
构
的
连
接
设 计
直 焊 缝
连
接
设
计
引弧板
焊缝应力验算
N lwtw
ftw或fcw
式中：N — 轴心拉力或压力
tw — 焊缝厚度（不同板连接时为较小板厚） lw — 焊缝计算长度，有引弧板lw＝L， 无引弧板lw＝L－2t（较小板厚）
ftw 或 fcw — 对接焊缝抗拉或-抗压设计强度强度
3.5.7典型节点（1）－－焊缝轴心受力－－斜缝