a max
Mya 27.2 106 68.9 143.6N/mm2 ft w 300N/mm 2 Iw 13.05 106

b max
Myb 27.2 106 (190 12 68.9) Iw 13.05 106 277.4 N/mm 2 f cw 350 N/mm 2
V S w1 240 103 2.032 106 1 16.8 N/mm 2 Iw tw 2898 106 10
eq 1 31
2
2
173.92 3 16.82 176.3N/mm 2
1.1 f t w 1.1185 203.5N/mm 2，满足。
§3.3 角焊缝的构造和计算
4 3
5
F
200
200
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
2. 焊缝截面上的有效应力
把F分解成两个分力并移至焊缝形心O处，焊缝实际受力为： 水平轴心力 剪力 弯矩
焊缝有效截面上应力分量为： N 0.6F N = =1.40F 10-4 N/mm 2 Ae 43.01102
f f w 160 N/mm 2 角焊缝设计强度值
K1=0.7，K2=0.3，lw3=b=125mm
§3.3
角焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
正面角焊缝所能承受的内力N3为：
§3.3
角焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
连
接
Connections
例3.10验算图示双面角焊缝连接的强度。已知连接承受动荷载，钢 材为Q235BF，焊条为E43。f w 160N/mm 2 f F1=180kN 【解】 将外力F1，F2 移向焊缝形心O，得：
板书讲解
第3章
Chapter 3
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接
Connections
【例题3.5】 验算如图所示牛腿与柱的对接焊缝连接。F=170kN，钢材 Q390，E55焊条，手工焊，质量等级为三级，不采用引弧板。
160 F a
—120×12
96 12 10 190
a M
max
b
—200×10
b M
§3.2
对接焊缝的构造和计算
max
V 170 103 89.5N/mm2 f vw 205N/mm2，满足。 Aw 1900
b eq M 2 3 max 2 277.42 3 89.52
317.8N/mm 2 1.1 f t w 1.1 300 330 N/mm 2，满足。
2
160 104 F 580 103 N=580kN 2.76
当e=0，M=0，焊缝强度应满足：
fN 2 4 1.40 f F 10 1.862 f f w 160N/mm2 f 1.22
2
2
160 10 4 F 731103 N=731kN 2.19
max
VS w I wt
240 103 2.032 106 2898 106 10 27.2 N/mm 2 f vw 125N/mm 2，满足。
1000 h0 179.5 173.9 N/mm 2 1032 h
max
1
max
1
1 max
250 10323 240 10003 Iw 2898 106 mm 4 12 Iw 2898 106 Ww 5.6163 106 mm 3 ymax 516
S w1 250 16 508 2.032 106 mm 3
S w S w1 500 10 250 3.282 106 mm 3
§3.2 对接焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
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接
Connections
2. 焊缝强度计算
w 查表，f t w 185N/mm 2 , f V 125N/mm 2 M 1008 106 max 179.5N/mm 2 f t w 185N/mm 2 , 满足。 Ww 5.6163 106
h 构造要求：f max 1.2tmin 1.2 8 9.6mm hfmin 1.5 tmax 1.5 10 4.74mm 取 hf =6mm
连接承受动力荷载： f 1.0
N 180 10 3 f 94 .0 N / mm 2 0.7h f lw 2 0.7 6 240 2 6 V 240 10 3 f 125 .3 N / mm 2 0.7h f lw 2 0.7 6 240 2 6
第3章
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96
接
x yc x0
Connections
【解】
1. 截面几何特征值计算
12 96 6 10 190 (95 12) yc 68.9mm 12 96 10 190
12
190
Aw 10 190 1900 mm 2
10
96 123 190 103 190 2 2 Iw 96 12 (68.9 6) 190 10 (190 12 68.9 ) 12 12 2 13.05 106 mm 4
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Connections
1. 焊缝有效截面的几何性质
取
hf 8mm hf max 1.2t min 1.2 8 9.6mm hfmin 1.5 t max 1.5 20 6.7 mm
两条竖向焊缝的有效截面面积：
Ae 2 0.7 8 38 2 1.5 2 0.8 37.4cm2
第3章
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【例题3.4】 计算三块钢板焊成工字形截面的对接焊缝（如图所示）。已 知截面尺寸为：翼缘板宽度b1=100mm, 厚度t1=12mm ，腹板 高度h=200mm，厚度t=8mm。轴向拉力N=200kN，作用在焊 缝上的弯矩M=40kN.m ，作用在焊缝上的剪切力V=240kN 。 钢材为Q345钢，采用手工焊，焊缝质量为二级，焊条E50， 施焊时用引弧板。
3 N F 0.6 F 5 4 V F 0.8F 5 3 M Fe F 50 30 F 5
（e=5cm）
M
M 30F = =1.09F 10-4 N/mm2 We 275 103
V 0.8F f = =1.86F 10-4 N/mm 2 Ae 43.01102
§3.3 角焊缝的构造和计算
可见当连接存在偏心时将较大的降低其承载力
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例3.12 试设计如图a所示牛腿和柱连接的角焊缝。已知F=420kN(静 力荷载），钢材为Q235B，焊条为E43，手工焊。
F
fB
fA
fB
【解】 (a)
(b)
(c)
采用如图b所示沿牛腿周边围焊的角焊缝，且再转角处连续施焊。为 避免焊缝相交的不利影响，将牛腿的上下角切去r＝15 mm的弧形缺口， 因此可取焊缝的有效截面如图c所示。 力F在角焊缝形心处引起的剪力：V=420kN 弯矩：M=Fe=420×0.3=126kN.m，由于牛腿翼缘竖向刚度低，故一般 考虑剪力由腹板上两条竖向焊缝承受，弯矩则由全部焊缝承受。
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例题3.9 试确定图3.3.15所示承受静态轴心力的三面围焊连接 的承载力及肢尖焊缝的长度。已知角钢2∟125×10，与厚度 为8mm的节点板连接，其搭接长度为300mm，焊脚尺寸 hf=8mm，钢材为Q235-B，手工焊，焊条为E43型。 解：
焊缝的有效截面面积：
Ae 2 0.7 0.8 40 2 0.8 43.01cm2
1 0.7 0.8 38.43 5285cm4 12 Iw 5285 截面模量： We 275 cm3 20 h f 20 0.8
惯性矩： I w 2
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【例题3.3】
验算如图所示的钢板对接焊缝的连接。M=1008kN.m，V=240KN， 钢材Q235，E43焊条，手工焊，质量等级为三级，采用引弧板。
16 M V 10
max
1
1
250
1000 16
max
1
【解】
1. 截面几何特征值计算
M 180 120 240 90 0
N F1 180kN V F2 240kN
240
120 t=8 90 F2=240kN t=10
f f
§3.3
角焊缝的构造和计算
2 94.0 2 2 w 2 2 125 .3 156 .6 N / mm f f 160 N / mm f 1.0 强度满足要求
角焊缝的构造和计算
第3章
Chapter 3
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接
Connections
例题3.7 条件同例题3.6，现改为三面围焊，试设计该拼 lw 接板。 N
B lw
’
Chapter 3
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接
Connections
例题3.8 试验算如图所示直角角焊缝的强度。已知焊缝承受的 斜向静力荷载设计值F=280kN，θ=60°，角焊缝的焊角尺寸hf = 8mm ，实际长度l =155mm，钢材为Q235B，手工焊，焊条为 E43 型。