he 0.7hf
hf
图3.24 焊脚尺寸及有效焊脚厚度
he
2.角焊缝的基本计算公式
Nx c′ Nz Ny c b a o y （a） （b） x a o′ b τ// o y τ⊥ b′ z 焊缝轴线方向 σ⊥ a′ x b′ o′
焊缝有效截面
图3.25 角焊缝有效截面上的应力状态
2 2 2 w 3 // 3 f f
3、斜向角焊缝
f
θ
F
f f
Ny= Fcosθ
2
Nx=Fsinθ
helw Nx f helw
f
Ny
图3.28 斜向轴心力作用
f 2 w f f f f
3.4.3角焊缝构造要求
（1）最大焊脚尺寸hf
为避免焊缝区基本金属“过热”，减少焊件 的残余应力和残余变形。
对自动焊: 对T型连接的单面角焊缝：
h f min 1mm
h f min 1mm
当焊件厚度
t 4mm, hf min t
设计： h f min h f h f max
（3）不等焊脚尺寸的构造要求
当焊件的厚度相差较大且 等焊脚尺寸不能符合要求时， 可采用不等焊脚尺寸。
（4）侧面角焊缝的最大计算长度
按角焊缝与作用力的关系分:侧面角焊缝、正面角焊缝、斜焊缝 1、侧面角焊缝—平行于力的作用方向
L a
L
N b
N
N
N
图3.19 侧面角焊缝受力示意图
t N
图3.20 侧焊缝的应力
侧面角焊缝强度低、塑性好；应力沿长度方向分布不均 匀，呈两端大而中间小的状态。
2、正面角焊缝—垂直于力的作用方向 正面角焊缝受力复杂，截面中的各面均存在正应力和剪应力； 强度高，塑性差。
(1)侧面角焊缝
（作用力平行于焊缝方向）
N w f ff helw
N
（3.16）
N
f
图3.26 侧面角焊缝的应力分布示意图
(2)正面角焊缝
（作用力垂直于焊缝方向）
N f f f f w 1.22 f f w helw
N
（3.17）
f
N
图3.27 正面角焊缝的应力分布示意图
图3.30 不等焊脚尺寸的构造要求
侧面角焊缝沿长度受力不均匀，两端大中间小, 所以一般均规定其最大计算长度。
lw
60hf 40hf
静力荷载 动力荷载
注：若内力沿角焊缝全长分布，则计算长度不受此限
ห้องสมุดไป่ตู้
注意：焊脚尺寸和焊缝计算长度取mm的整数，小数点 以后都进为1。
（5）角焊缝的最小计算长度
防止局部加热严重，焊缝起灭弧所引起的缺陷相距 太近，及其他缺陷，使得焊缝不可靠。
h f max 1 . 2 t min
对边缘角焊缝
①
t 6mm, hf max t
② t 6mm, hf max t (1 ~ 2mm)
图3.29 最大焊脚尺寸
（2）最小焊脚尺寸hf要求
焊脚尺寸过小，会在焊缝金属中由于冷却速度 快而产生淬硬组织。
hf
min
1 .5
t max
lw min max( 8h f ,40mm)
设计：
l w min l w l w max
，且≥25mm。
（6）搭接连接的构造要求
①在搭接连接中，搭接长度L≥5t min 为了减少收缩应力 以及因偏心在钢板与连 接件中产生的次应力
图3.31 搭接连接
②当板件端部仅有两侧面角焊缝时，lw≥b (b为两侧焊缝距离)
f
---正面角焊缝强度增大系数，1.22 。 f 1.0 当承受动力荷载时：
计算步骤：
（1）求出同一平面焊缝群的形心； （2）将荷载向形心简化，找出最不利位置； （3）分别求出各荷载分量在最不利位置产生 的应力； （4）区分正面角焊缝受力和侧面角焊缝受力， 视荷载种类（静荷或动荷）代入角焊缝 的基本计算公式进行计算。 （5）验算是否满足构造要求。
3. 4
角焊缝的构造和计算
3.4.1 角焊缝的形式与强度
按截面形式划分 直角角焊缝 角焊缝 斜角角焊缝
角焊缝一般用直角角焊缝。 夹角 135 或 60 的斜角角焊缝，不宜用作 受力焊缝(钢管结构除外).
图3.17 直角角焊缝截面
图3.18 斜角角焊缝截面 hf ——角焊缝的焊脚尺寸 he ——角焊缝的计算厚度，对直角角焊缝：he 0.7hf
（3.11）
f
Nx ( Ny ) helw
（3.12）
Nz f // helw
f
2 2 w f f f 1.22
（3.13）
（3.14）
钢结构设计规范写成更一般的形式：
f 2 w f f f f
2
（3.15）
同时 b 16t (t 12mm) 或 190mm(t 12mm) 为了避免焊缝 横向收缩时引 起板件的拱曲 大。 ③围焊的转角处 必须连续施焊. 非围焊，可在 构件转角处作 长度2h f 的绕 角焊。
图3.32 焊缝长度及两侧焊缝间距
角焊缝的计算长度 lw 和实际长度 l 的关系：
1. 三面围焊：
正面角焊缝 lw l 侧面角焊缝 lw l h f
N
l l
N
2. 两面侧焊：侧面角焊缝 lw l 2hf 正面角焊缝 lw l h f 3. L形围焊： 侧面角焊缝 lw l h f N 4.绕角焊：侧面角焊缝 lw=l (绕角焊的2hf不在内)
N
l l
图3.21 正面角焊缝应力状态
N N
C τxy D 45° N C A σy B τyx N σx
N
N
N
D
σ lw （a） τB
45°
N
（b）
（c）
图3.22 正面角焊缝的应力分布
3、斜焊缝—受力性能和强度值介于正面角焊缝和 侧面角焊缝之间。
3.4.2 直角角焊缝强度计算的基本公式
1.受力特点：
（1）侧面角焊缝的破坏大多在45o截面； h e 0 . 7 h
f
图3.23 角焊缝截面 图3.22 侧焊缝破坏形式
(a)实际剪坏面；(b)计算剪坏面
h—焊缝厚度； hf—焊缝厚度；he—焊缝有效厚度(焊 喉部位)；h1—熔深；h2—凸度；d—焊趾；e—焊跟
（2）正面角焊缝应力状态复杂，可能沿45o截面破 坏，也可能沿溶合边破坏； （3）正面角焊缝破坏强度高，刚度大，塑性差。