工字钢焊接强度验算.doc

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工字钢对接工艺强度验算书
焊缝质量等级应符合现行国家标准"钢构造工程施工质量验收规X"GB 50205的规定，规X将对接焊缝质量分为一级、二级和三级，考虑到实际施工中对接焊缝很难到达一级、二级的质量要求，因此，本次验算是针对焊缝质量等级为三级来进展强度验算。
对于采用自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊，构件钢材为Q235钢的对接焊缝，其焊缝的抗压强度设计值和抗剪强度设计值均与母材的强度设计值一样，而三级的抗拉对接焊缝强度设计值为，Q235钢的抗拉强度设计值为，因此，需验算工字钢在采用对接焊缝以及周边焊共同作用时，焊缝的抗拉强度能否到达母材的抗拉强度设计值即可。
一、I22b工字钢加强钢板选取计算
1、I22b工字钢截面到达设计强度的弯矩计算
Ix=3570cm4 Wx=325cm3 Ix/ Sx=
tw= d=
Mmax=215N/mm2×325×103mm3=
Ix ——x轴的截面惯性矩
Wx——x轴的截面模量
tw ——工字钢翼缘板厚度
d ——工字钢腹板厚度
Mmax——使截面到达材料设计强度的计算截面弯矩
2、三级焊缝到达设计强度的弯矩计算
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三级的抗拉对接焊缝强度设计值为
M=185N/mm2×325×103mm3=
3、加强钢板截面尺寸计算
焊缝对截面抵抗的削弱在腹板处和翼缘板处，由于施工中对翼缘板处平整的要求，一般不在翼缘板处加强，因此在腹板两边添加加强钢板来弥补焊缝对截面的削弱。
由于截面的弯矩抵抗力主要是由截面尺寸来提供，所以计算选取在腹板处焊接两片170mm高，8mm厚的钢板来加强。
截面几何性质计算：
当焊接加强钢板后抵抗弯矩：
M=185N/mm2××103mm3=
对接焊缝使母材抵抗弯矩减小值：
－=
加强钢板焊接后抵抗弯矩增加值：
－=
所以当腹板增加加强钢板后，， ，满足截面最大应力的要求并与母材截面强度一样。
4、焊缝强度计算
工字钢对接处在弯矩和剪力的组合作用下，使得各处应力值小于焊缝强度设计值来保证焊缝的长度满足要求，当临近焊缝处母材应力到达设计强度时焊缝刚好破坏的临界状态，以确定焊缝最小长度和最小的有效截面面积。拟采用两块高170mm×长100mm×厚8mm的Q235钢对I22b的工字钢进展周边焊，验算焊缝的抗拉强度能否到达抗拉强度设计要求。
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