對接焊縫的構造和計算

3.3對接焊接的構造和計算對接焊縫的焊件為了保證焊透常需做成坡口，故又叫坡口焊縫。對接焊縫的坡口形式有直線形(不切坡口)、半V形(單邊V形)、全V形、雙V形(X形)、U形、K形等等，如下圖所示，其中圖(a)、(b)、(c)、(e)均可考慮在下面加墊板(g)。坡口形式和尺寸(間隙b、鈍邊p和坡口角等)的選擇沒有一成不變的模式，應根據(jù)板厚、施工條件(設備條件、采用手工焊或自動焊、焊件是否能翻身、選用的焊接參數(shù)等)具體情況而定，主要目的是為了既要保證焊透，又要盡量減少焊縫金屬和使施工方便。一、對接焊縫的構造要求1對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!當焊件厚度很小(手工焊6mm，埋弧焊l0mm)時，可用直邊縫。對于一般厚度的焊件可采用具有斜坡口的單邊V形或V形焊縫。斜坡口和根部間隙b共同組成一個焊條能夠運轉(zhuǎn)的施焊空聞，使焊縫易于焊透；鈍邊p有托住熔化金屬的作用。對于較厚的焊件(t>20mm)，則采用U形、K形和X形坡口。對于V形縫和U形縫需對焊縫根部進行補焊。

2對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!在對接焊縫的拼接處，當板寬或板厚不同時，為使截面和緩過渡以減小應力集中，應將板寬或板厚切成斜面，且坡口形式應根據(jù)較薄焊件厚度確定。試驗證明，只要斜度不大于1／4，則其疲勞強度與等寬等厚的情況相差不大。故規(guī)范規(guī)定：當焊件的寬度不同或厚度在一側(cè)相差4mm以上時，應分別在寬度或厚度方向從一側(cè)或兩側(cè)做成坡度不大于1：2.5的斜角，但對直接承受動力荷載且需驗算疲勞的結構，圖中斜角坡度不應大于1：4。

3對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!在焊縫的起滅弧處，常會出現(xiàn)弧坑等缺陷，這些缺陷對承載力影響極大，故凡要求等強的對接焊縫施焊時應設置引弧板和引出板（常常簡述為引弧板），焊后將它割除。當無法采用引弧(出)板施焊時，允許不設置引弧(出)板，此時可令焊縫計算長度等于實際長度減2t(此處t為較薄焊件厚度)。4對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!由于三級焊縫的抗拉強度比母材低。故當設置引弧板和引出板時，只有三級焊縫才需按上式進行抗拉強度驗算。如果用直縫不能滿足抗拉強度要求時，可采用如圖(b)所示的斜對接焊縫。計算表明，焊縫與作用力N的夾角滿足時，斜焊縫長度的增加能抵消抗拉強度的不足，可不再進行驗算。5對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!(a)矩形截面；(b)工字形截面當軸心力與彎矩、剪力共同作用時，焊縫的最大正應力應為軸心力和彎矩引起的應力之和，剪應力、折算應力仍按上式驗算3.承受軸心力、彎矩和剪力共同作用的對接焊縫6對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!剪應力為：這就說明當時，焊縫強度能夠保證，可不必計算。若不采用斜對接焊縫，可考慮加引弧板，這時直縫計算長度lw＝500mm。焊縫正應力為：滿足要求

7對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!V=F=550KN,M=Fe=550×0.3=165KN·m最大正應力為：最大剪應力為：8對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!二、對接焊縫的計算1.對接焊縫受軸心力作用式中N軸心拉力或壓力；lw

焊縫的計算長度。施焊時，焊縫兩端設置引弧板和引出板時，等于焊縫的實際長度；無引弧板和引出板時，每條焊縫的計算長度等于實際長度減去2t；t在對接接頭中連接件的較小厚度；在T形接頭中為腹板厚度；

對接焊縫的抗拉、抗壓強度設計值9對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!2.對接焊縫承受彎矩和剪力的共同作用（a）所示是對接接頭受到彎矩和剪力的共同作用，由于焊縫截面是矩形，正應力與剪應力圖形分別為三角形與拋物線形，其最大值應分別滿足下列強度條件：(b)所示是工字形截面粱的對接焊縫接頭，除應分別按上式驗算最大正應力和剪應力外，對于同時受有較大正應力和較大剪應力的腹板與翼緣交接點處，還應按下式驗算折算應力：10對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!【例1】

驗算兩鋼板的對接焊縫的強度。板寬為500mm，厚12mm，軸心拉力的設計值N=1100kN。鋼材為Q235-B·F，手工焊，焊條為E43型，三級焊縫，施焊時不用引弧板?！窘狻?/p>

直縫連接其計算長度lw＝500-2×12=476mm。焊縫正應力為：不滿足要求，改用斜對接焊縫，取截割斜度為1.5:l，即θ=56°。斜縫計算長度lw＝500/sin-2×12=579mm。故此時焊縫正應力為：11對接焊縫的構造和計算共13頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!【例2】計算工字形截面牛腿與鋼柱連接的對接焊縫強度(圖3-3-6)。F=550kN(設計值)，偏心距e=300mm。鋼材為Q235-B·F，焊條為E43型，手工焊。三級焊縫。上、下翼緣加引弧板施焊?！窘狻恳蛴幸“?，對接焊縫的計算截面與牛腿的截面相同，因而12對接焊縫的構造