【2017年整理】3-1 钢结构的连接.ppt

3.3.1 角焊缝的构造(fillet weld’s macrostructure) B. 破坏形式(failue mode) （2）正面角焊缝(frontal filet weld,fillet weld in normal shear) B. 正面角焊缝的破坏形式(frontal fillet weld’s failure modes) （3）斜焊缝(oblique fillet weld) 2. 角焊缝的构造要求(constitution requirements) （2）最小焊脚尺寸hf,min(mimimum leg length) 为了避免在焊缝金属中由于冷却速度快而产生淬硬组织(quenched structure)，焊缝变脆，冷却过快导致产生裂纹(crack)，hf,min应满足以下要求: （3）侧面角焊缝(side fillet weld)的最大计算长度 (maximum effective length) 侧面角焊缝在弹性工作阶段沿长度方向受力不均，两端大而中间小。焊缝长度越长，应力集中系数(stress concentration)越大。如果焊缝长度不是太大，焊缝两端达到屈服强度(yield strength)后，继续加载，应力会渐趋均匀；当焊缝长度达到一定的长度后，可能破坏首先发生在焊缝两端，故： （4）侧面角焊缝的最小计算长度(minimum effective length of side fillet weld) 对于焊脚尺寸大而长度小的焊缝，焊件局部加热严重且起落弧坑相距太近，以及可能产生缺陷，使焊缝不可靠；搭接连接的侧面角焊缝，长度过小，应力集中(stress concentration)严重。故为了使焊缝具有一定的承载力(bearing capacity)，规范规定： （5）搭接连接的构造要求(constitution requirement of lapped joint) 当板件端部仅采用两条侧面角焊缝连接时： A、为了避免应力传递(stress transfer)的过分弯折而使构件中应力不均，规范规定： D. 在搭接连接中，只有正面角焊缝，搭接长度(overlapping length)不得小于焊件较小厚度的5倍，且不得小于25mm。 3.3.2 直角角焊缝的基本计算公式(basic calculation formulae of right-angle fillet weld) 试验表明，直角角焊缝的破坏(failure)常发生在喉部(throat)，故通常将45o截面(即有效截面(effective section))作为计算截面(effective section)，作用在该截面上的应力如下图所示： 由假设一，进行了大量的有效截面(effective section)上不同应力状态研究，有试验结果，国家标准化组织推荐采用如下角焊缝强度计算公式： 4.直角角焊缝(right-angle fillet weld)的强度计算公式： 将F向焊缝群形心(centre of figure)简化得: V=F T=F(e1+e2) §3.4 焊接应力和焊接变形(welding stress and deformations) 3.4.1 焊接残余应力和变形的成因 (initiation of welding residual stress and deformations ) 焊接残余应力(welding residual stress)—焊接过程是一个对焊件(weldment)局部加热和冷却(localized heating and cooling)的过程，不均匀的温度场产生不均匀的变形(uniform temperature field causes uniform deformations)，从而产生各种应力(stress)，称为焊接残余应力。 焊接残余应力的分类(types) A、纵向焊接残余应力—沿焊缝长度方向; B、横向焊接残余应力—垂直于焊缝长度方向; C、沿厚度方向的焊接残余应力。 1. 焊接残余应力的成因(initiation of welding residual stress) （1）纵向焊接残余应力(longitudinal welding residual stress) （3）沿厚度方向的焊接残余应力(welding residual stress) 在厚钢板的焊接连接中，焊缝需要多层施焊，焊接时沿厚度方向已凝固的先焊焊缝，阻止后焊焊缝的膨胀，产生塑性压缩变形(plastical co