第一节
电弧焊接头的工作应力
搭接接头→盖板接头中的工作应力分布
第一节
电弧焊接头的工作应力
侧面搭接接头的工作应力均匀化
第二节
焊接结构的静载强度计算
工作焊缝和联系焊缝
工作焊缝 焊缝与被连接的元件是 串联的，它承担着传递 全部载荷的作用，即焊 缝一旦断裂，结构就立 即失效，其应力称为工 作应力。
第二节
电弧焊接头的工作应力分布
对接接头
余高：在焊接结构生 产中，对接接头的焊 缝略高于母材金属的 板面，超出母材表面 连线上面的那部分焊 缝金属的最大高度称 为余高。
第一节
电弧焊接头的工作应力
电弧焊接头的工作应力分布→对接接头
影响应力集中系数的因素：余高h和焊缝向母材金属过渡 的半径r。
余高和过渡半径与应力集中系数的关系
焊接结构生产
在金属结构和机器的制造中，经常需要将两个或两 个以上的零件连接在一起。连接方式有两种：一种是 机械连接，可以拆卸，如螺栓连接、键连接等；另一 种连接是永久性连接，不能拆卸，如铆接、焊接等。 过去金属构件的连接主要采用铆接、螺栓连接。 今天，随着焊接技术的迅速发展及应用，焊接已成为 金属构件的主要加工方法之一，取代了铆接。但螺栓 连接由于他的实用性、灵活性等，现在还在广泛应用。 下面我们先来看看受剪螺栓连接的几种破坏形式。
焊接结构的静载强度计算
工作焊缝和联系焊缝
联系焊缝 焊缝与被连接的元件是 并联的，它仅传递很小 的载荷，主要起元件之 间相互联系的作用，焊 缝一旦断裂，结构不会 立即失效，其应力称为 联系应力。
第二节
焊接结构的静载强度计算
焊接接头强度计算的假设
1）残余应力对接头强度没有影响； 2）焊趾处和余高处的应力集中对接头强度没有影响； 3）接头的工作应力是均布的，以平均应力计算； 4）正面角焊缝与侧面角焊缝强度没有差别； 5）焊脚尺寸K的大小对角焊缝的强度没有影响； 6）角焊缝都是在切应力的作用下破坏的，按切应力计算 其强度；
侧面角焊缝：焊缝与力的作用 方向相平行。 斜向角焊缝：介于正面角焊缝 和侧面角焊搭接接头→正面角焊缝的工作应力分布
在角焊缝的焊根A点和焊趾B点，都有较大的应力集中。
减小θ角和增大熔深，焊透根部，都可以降低应力集中系数。
第一节
电弧焊接头的工作应力
搭接接头→侧面角焊缝的工作应力分布
一、受剪螺栓连接 1、五种破坏形式
a、螺杆被剪断 c、钢板拉（压）断
a)
B
b、连接件半孔壁挤压破坏 d、钢板剪坏 e、螺杆弯曲破坏
B A
b)
A
c)
d)
35º 35º
A A
e)
A
螺栓剪断
2、单个螺栓受剪时的工作性能
螺栓工作分以下三阶段
① 弹性工作阶段(0-1) 传递的剪力小于板间的摩擦阻力，连接板间相 对位置保持不变。 4 N/mm2 3 ② 相对滑移阶段(1-2) a 高强度螺栓 1 2 传递的剪力大于摩擦 b 力，连接板间相对滑移。 s 粗制螺栓 ③ 弹塑性工作阶段(2后) 1 2 螺杆与孔壁接触、挤压。 0 δ(mm)
第一节
电弧焊接头的工作应力
电弧焊接头的工作应力分布→T形（十字）接头
未开坡口：未焊透， 根部和焊趾应力集中 很大，KT随θ减小而 减小，随K增大减小。
开坡口：焊透，应力集 中系数小于1，基本不 存在应力集中。
第一节
电弧焊接头的工作应力
电弧焊接头的工作应力分布→搭接接头
根据搭接角焊缝受力的方向：
正面角焊缝：焊缝与力的作用 方向垂直。
第二节
焊接结构的静载强度计算
焊接接头强度计算的假设
7）角焊缝的破断面在角焊缝截 面的最小高度上，其值等于内接 三角形高a，直角等腰角焊缝的 计算高度：
K a 0.7 K 2
8）采用熔深较大的焊接方 法时，应考虑余高和熔深。 当K≤8mm时，可取a等于K 其角焊缝计算断面高度a为： 当K＞8mm时，可取p=3mm
3、单个螺栓的承载力计算
分螺栓抗剪和螺栓承压两种情况：
实际的 c
b
l1
实际承压面
假定的 c
b
N/5 V=N
计算承压面
l1
l2
图 受轴力作用螺栓群 剪力分布
图3-54 螺栓的承压面
① 螺杆抗剪
b NV nv
d 2
4
f vb
（3-37）
NVb——一个螺栓的抗剪设计承载力 nv—— 受剪面数目。单剪nv=1，双剪nv=2 d—— 螺杆直径（公称直径，附录三表3-5。 常用16、20、22、24等，最常用16、20） fvb—— 螺栓抗剪设计强度，由附表1.3给出。
其特点是最大应力在两 端，中部应力最小，而 且焊缝较短时应力分布 较均匀，焊缝较长时， 应力分布不均匀的程度 就增加。 通常规定侧面角焊缝 不得大于50K（K为焊 脚尺寸）。
第一节
电弧焊接头的工作应力
搭接接头→联合角焊缝的工作应力分布
既有侧面角焊缝又有正面 角焊缝的搭接接头称为联 合角焊缝搭接接头。 只有侧面角焊缝的搭接接 头中，母材金属断面上的 应力分布不均匀。 增加正面角焊缝后应力分 布较为均匀，截面上两端 点上的应力集中得到改善。
② 螺杆承压
N cb d t f cb
∑t——连接件最小承压总厚度 fcb——螺栓承压设计强度
（3-38）
焊接结构生产
第二章 焊接结构强度的基本理论
第一节 电弧焊接头的工作应力
第二节 焊接结构的静载强度计算
第三节 焊接结构的疲劳破坏
第一节
电弧焊接头的工作应力
一、应力集中
二、电弧焊接头的应力分布
1、对接接头 2、T形（十字）接头 3、搭接接头
第一节
电弧焊接头的工作应力
应力集中
应力集中：所谓应力集中，是指接头局部区域的最大应力 值较平均应力值高的现象。 应力集中系数KT=σmax/σav 焊缝中有工艺缺陷 焊接接头中产生 应力集中的原因
焊缝外形不合理
焊接接头设计不合理
第一节
电弧焊接头的工作应力
a=（K+p）cos45º
第二节
焊接结构的静载强度计算
电弧焊接头的静载强度计算
电弧焊接头静载强度计算的一般表达式为:
б≤[бˊ]或τ≤[τˊ]
式中б,τ为平均工作应力; [бˊ] [τˊ]为焊缝的许用应力.
第二节
焊接结构的静载强度计算
对接接头的静载强度计算
不考虑焊缝余高 焊缝长度取实际长 度 计算厚度取两板中 较薄者 如果焊缝的许用应 力与基本金属的相 等,则不必进行强 度计算