《角焊縫計算實例》PPT課件.ppt

3、彎矩、剪力和軸心力共同作用下的T形連接角焊縫計算,焊縫受M、V、N作用,剪力V與焊縫軸線平行，構成側焊縫受軸力作用的狀態(tài)，在有效截面上產生均勻分布剪應力。 軸力N與焊縫軸線垂直，形 成垂直于焊縫方向的均勻分布應 力fN,（3-28）,在M作用下，有效截面上產生垂直 于焊縫方向且按三角形分布的應力M We角焊縫有效截面繞x軸（圖）的抵抗矩。,（3-30）,在1點處，有垂直于焊縫長度方向 的最大應力f，且,例3-6 設計牛腿與鋼柱間的連接角焊縫（周遍圍焊），并驗算角焊縫強度。鋼材A3F，手工焊，焊條 E43型。偏心力N=400kN（間接動力荷載引起），e=25cm。,例題3-6 (角焊縫受偏心剪力),計 算, 確定焊縫強度設計值ffw 查規(guī)范得 ffw =160N/mm2 作用在焊縫上的力素計算 V=N=400103N M=Ne=40025104=10000104 N-mm 擬定焊腳尺寸hf 考慮到牛腿腹板厚為10mm，受間接動力荷載。 設計 hf =8mm，并將所有焊腳尺寸取相同值。 計算焊縫截面抗剪面積Af慣性矩Ix,Af = 0.783602=4032mm2 Ix= 0.78200(205.6-5.6/2)22 + 0.78(95-5.6)(180-5.6/2)24 + 0.7836032/12 = 19897104mm4 確定危險點，計算危險點應力 由應力分布圖知，腹板上端焊縫和翼緣下 側焊縫交點最危險，該點至中性軸距離為 y=180mm。 各項應力為：,所以該構件強度滿足要求,例3-5 設計圖例3-5中節(jié)點板和預埋鋼板間的角焊縫。 偏心力P=150kN（靜荷 載）。鋼材A3F，手工 焊，焊條E43型。,例題3-5（角焊縫受偏心力）,分 析,目標：設計節(jié)點板和預埋鋼板間的角焊縫（設計焊腳 尺寸、驗算焊縫強度，焊縫長度已由其它構造 要求確定。） 操作：焊腳尺寸根據(jù)經驗擬定； 驗算焊縫強度。 特點： 荷載P不通過焊縫截面形心，使焊縫受軸力N、 剪力V、彎矩M。屬于角焊縫受彎矩、剪力、 軸心力共同作用的情形。用式（3-11a）、 （3-11b）計算。,焊縫強度富裕量較大是因為節(jié)點板尺寸較大的緣故，而節(jié)點半尺寸常由其它構造要求決定。,4、在扭矩、軸心力和剪力共同作用下的T形連接角焊縫計算,(1)、角焊縫承受扭矩作用,設：被連接的板件是剛性的，而焊縫是彈性的，扭轉時，焊縫有效截面繞形心“0”轉動。扭矩引起的應力與r成正比。,分析扭矩T產生的應力,在A和B點，r最大，扭轉應力 最大。A點或B點是應驗算的危險點。,把由扭矩T引起的剪應力分解成垂直于焊縫方向的應力分量和平行于焊縫方向的分量。,A點的應力：,IpIxIy 角焊縫有效截面對形心0的極慣性矩 Ix、Iy 角焊縫有效截面對x、y軸的慣性矩,把 向x、y方向分解，得與焊縫軸線垂直的應力 和與焊縫軸線平行的應力,A點或B點焊縫強度的計算：,(3-35),（2）角焊縫承受扭矩、軸心力和剪力共同作用,=,+,3.36,最不利點A點焊縫強度的驗算：,例3-7 設計牛腿板與鋼柱間的連接角焊縫（三面圍焊），并驗算焊縫強度。板邊長度l1=300mm， l2=400mm，偏心力N=4196kN，e1=300mm，直接承受動力荷載，鋼材A3F，手工焊，焊條為E43型。,x,ry,rx,r,b),y,o,x,y,0.7hf,例題3-7圍焊縫受偏心剪力,分 析,目標：設計牛腿板和鋼柱板間的角焊縫（設計焊腳 尺寸、驗算焊縫強度，焊縫長度已由其它構造 要求確定） 特點：扭矩和剪力共同作用 操作：焊腳尺寸根據(jù)經驗擬定；,計 算, 確定焊縫強度設計值ffw 查規(guī)范得 ffw =160N/mm2, 擬定焊腳尺寸hf 考慮到牛腿板厚度不明，受直接動力荷載。 暫設計 hf =8mm，并將所有焊腳尺寸取相同值。, 計算焊縫截面幾何量,（1）形心位置,（2）慣性矩,Ix =0.784003/12+0.78（300+5.6-8）202.822 =16.4107mm4,Iy =0.7830032/12+0.78300(150-90)22 +0.78400902 =5.5107mm4,Ip=Ix+Iy =(16.4+5.5)107mm4 =21.9107mm4,e=e1+e2=300+210=510mm rx= e2