钢结构焊接.ppt

3、弯矩、剪力和轴心力共同作用下的T形连接角焊缝计算
b)
1
a)
形心
M
N
V
o
1
有效截面
A
A
B
B
焊缝受M、V、N作用
a)
形心
M
N
V
o
1
有效截面
c)
X
X
lw
剪力V与焊缝轴线平行,构成侧焊缝受轴力作用的状态,在有效截面上产生均匀分布剪应力。

轴力N与焊缝轴线垂直,形
成垂直于焊缝方向的均匀分布应
力fN
f =
(3-29)
(3-28)
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M

We—角焊缝有效截面绕x轴(图)的抵抗矩。
(3-30)
b)
1
a)
形心
M
N
V
o
1
有效截面
A
A
B
B
c)
X
X
lw
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
M
N
V
o
1
1
例4-6 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。
N
V
M
a)
b)
c)
例题4-6 (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
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/mm2
②作用在焊缝上的力素计算
V=N=400×103N
M=Ne=400×25×104=10000×104 N-mm
③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Ix
N
V
M
a)
Af = ×8×360×2=4032mm2
Ix= ×8×200(-)2×2
+ ×8(95-)(180-)2×4
+ ×8×3603×2/12
= 19897×104mm4
⑤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4-5 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。
100
100
·
20
P
4
5
3
V
N
M
节点板
预埋钢板
例题3-5(角焊缝受偏心力)