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1、焊接節(jié)點對接焊縫角焊縫主要內(nèi)容焊接方法、焊接缺陷、焊接類型對接焊縫形式、有效受力截面尺寸確定對接焊縫驗算(拉壓、彎剪、復雜受力)角焊縫形式、有效受力截面尺寸確定角焊縫驗算單條焊縫(拉壓、彎剪)焊縫群(力的分配、協(xié)同受彎、協(xié)同受扭)焊接節(jié)點優(yōu)點:構(gòu)造簡單、制造省工;適用范圍廣;焊接時不需要拼接材料、不會削弱截面面積、經(jīng)濟;密封性好、剛度大;自動焊接工藝的發(fā)展提高了焊接操作效率及焊接接點質(zhì)量。缺點:焊縫質(zhì)量受焊接材料、焊接工藝、操作水平、使用環(huán)境等許多因素影響;存在應力集中現(xiàn)象;動力荷載作用下表現(xiàn)不佳;對裂紋敏感;低溫易脆斷。適用范圍:工廠
2、安裝構(gòu)件普遍采用焊縫連接。螺栓節(jié)點優(yōu)點:拆裝便利、操作簡單、尤其是高強螺栓可以承受動力荷載。缺點:需要在連接構(gòu)件上開孔,會削弱連接構(gòu)件的截面面積;需要額外的拼接材料。適用范圍:現(xiàn)場安裝構(gòu)件普遍采用螺栓連接;需要經(jīng)常拆卸的活動結(jié)構(gòu)。鉚接節(jié)點優(yōu)點:韌性塑性好、傳力可靠、質(zhì)量容易檢查;缺點:需要在連接構(gòu)件上開孔,需要熱鉚合或者用特殊設備施加很大鉚合力進行常溫鉚合,費工費鋼。適用范圍:重型結(jié)構(gòu);經(jīng)常受動力作用的結(jié)構(gòu);影響鋼結(jié)構(gòu)美觀的主要接點。焊接接點(對接焊縫、角焊縫)焊接方法:焊接工藝:電弧焊、電阻焊(6~12mm板迭合)、氣焊。焊接手段:自
3、動焊、半自動焊、手工焊焊接缺陷:熱裂縫、冷裂縫、氣孔、加渣、咬邊、未焊透等。類型:按焊縫、構(gòu)件相對位置分:平接、搭接、頂接。按焊縫構(gòu)造性質(zhì)分:對接焊縫、角焊縫。對接焊縫一級、二級對接焊縫強度與母材相同,無需驗算;三級對接焊縫需要驗算,需要考慮焊縫長度是否需要減少;對接焊縫受力形式與母材相同——拉壓、彎、剪;計算公式與構(gòu)件強度驗算公式完全相同。接點強度驗算公式——對接焊縫1、拉或壓:正接:P80,4-1(正應力);斜接4-2(正應力),4-3(剪應力)2、彎剪:P81,4-4(正應力),4-5(剪應力),4-6(主應力)3、壓彎剪組合P8
4、2,4-12~4-16,(各點正應力、剪應力、主應力驗算)4、復雜受力情況驗算各點正應力、剪應力、主應力接點強度驗算公式——角焊縫1、拉或壓端縫:P92,4-20(正應力)側(cè)縫:P92,4-21(剪應力)即有端縫又有側(cè)縫的接點:P94,荷載分配;焊縫長度計算2、彎、剪、軸力組合P95,正應力,剪應力,(4-32)組合應力驗算(注意:不是第四強度理論計算公式)3、復雜受力情況計算各點正應力、剪應力、采用(4-32)驗算組合應力。對接焊縫例題N=220kN,e=20cm,E43型焊條、手工焊、焊縫質(zhì)量3級,Q235鋼,無引弧板。驗算該對接焊
5、縫。解題步驟計算對接焊縫截面所受內(nèi)力查表確定焊縫強度:附表1.3確定對接焊縫實際受力截面尺寸計算截面形心計算截面幾何參數(shù):轉(zhuǎn)動慣量,面積矩確定截面危險點計算危險點的彎曲正應力、剪應力、組合應力角焊縫構(gòu)造要求最大焊角尺寸:t<6mm時hf<1.2t;t>6mm時hf1.5sqrt(t)側(cè)縫最大計算長度lw<60hf端縫最大計算長度b<16t(t>12mm),b<200mm(t<12mm),焊縫最小計算長度lw>8hf,>40mm側(cè)縫長度大于端縫長度角焊縫例題(焊縫群力的分配)圖為桁架中的一斜腹桿與上弦
6、桿的焊接節(jié)點,焊腳尺寸為6mm,A3鋼,手工焊;N=575KN;動荷載;采用兩面?zhèn)群竸t焊縫長度取多少?采用三面圍焊時,焊縫長度又取多少?N解答1、兩面?zhèn)群钢呈芰Γ篕1*N=0.65*575=373.75kn肢尖受力:K2*N=0.35*575=174.42Lw1=373.75/he/ffw/2+hf=284mm2、三面圍焊端縫受力=2*b*he*ffw=2*160*4.2*160=214kn肢背受力:K1*N-214/2=0.65*575=266.75kn肢尖受力:K2*N=0.35*575-214/2=67knLw1=266.75/
7、he/ffw/2+hf=204mm角焊縫例題(焊縫群力的分配)角焊縫例題(焊縫群協(xié)同受彎)220106767007(x向)組合應力:(y向)例:一大梁在1/3處通過角焊縫群連接。當I截面剪力=200kN,彎矩=2200kN.m時,驗算此節(jié)點是否安全?已知ffw=220Mpa,hf=8mm.I-I作業(yè)1:上例中如果剪力加大一倍,驗算焊縫是否滿足強度要求?如果剪力不變彎矩加大一倍,焊縫是否滿足強度要求?如果不滿足給出新的焊縫尺寸。(注意設計時焊縫高度和長度限制;加長焊縫時拼接板尺寸自然要配合改變。)作業(yè)2:題庫列舉常用的焊接方法、焊接工藝、
8、焊縫形式。焊縫優(yōu)缺點、適用場合?引弧板的作用?為什么要限制角焊縫的焊角高度和焊縫長度?為什么對接焊縫組合應力可以采用而角焊縫組合應力不能采用第四強度理論驗算?焊接應力對結(jié)構(gòu)工作性能的影響?減少焊接應力和變形