三、按照不同形式的角焊缝连接根据构造要求和强度要求设计 出脚焊缝的焊脚尺寸与长度,并算出各条焊缝上的应力值进行 强度验算。
(一)、侧面角焊接
1、计算焊脚尺寸和长度
设角钢肢背、肢尖焊脚尺寸相同,取
hf=8mm≤t-(1~2)mm=10-(1~2)mm=8~9mm
2
2
≤1.2tmin=1.2×10=12mm>1.5
tmax =1.5×
12 =5.2
查表可得角焊缝强度设计值
fwf=160N/m㎡
由公式(1)、(2)、(3)、(4)可得:
N1=0.7
×700 kN =490kN;
N2=0.3
×700 kN =210kN;
lw1=490×1000/2×0.7×8×160 =273.4mm
lw2=210×1000/2×0.7×8×160=117㎜
肢背和肢尖焊缝需要的实际长度为:
lw1+2×hf=273+16=289㎜, 取290㎜
lw2+2×hf=117+16=133㎜,取135㎜
2、各条焊缝上的强度验算 由公式(11)可得:
?f1=490×1000/2×0.7×8×273.4=160N/m㎡
10
w ≤
ff=160 N/m㎡
? N/m㎡ ≤
fwf2=210×1000/2×0.7×8×117=160f=160 N/m㎡
所以,焊缝强度满足要求。
(二)、三面围焊
1、计算焊角尺寸和长度
设角钢肢背、肢尖及端部焊脚尺寸相同,取
hf=8mm≤t-(1~2)mm=10-(1~2)mm=8~9mm
2
2
≤1.2tmin=1.2×10=12mm>1.5
tmax =1.5×
12 =5.2
w 查表可得角焊缝强度设计值
ff=160N/m㎡
由公式(3)、(4)、(5)、(6)、(7)可得:
N3=2×0.7×8×110×1.22×160=240kN
N1=0.7
×700–240/2=370kN
N2=0.3×700-240/2=90kN
lw1=370×1000/2×0.7×8×160=206mm lw2=90×1000/2×0.7×8×160=50mm lw3=110mm
肢背、肢尖和端部焊缝需要的实际长度为:
lw1+hf=206+8=214mm
11
lw2+hf=50+8=58mm,取60mm
lw3+hf=110+8=118mm,取120mm
2、各条焊缝上的强度验算 由公式(11)(12)可得:
?f1=370×1000/2×0.7×8×206=160 N/m㎡
fw ≤
f=160 N/m㎡
?f2=90×1000/2×0.7×8×50=160 N/m㎡ ≤
fwf=160 N/m㎡ ?f=240×1000/2×0.7×8×110=195 N/m㎡ ≤
?ffwf=195N/m㎡
所以,焊缝强度满足要求。
(三)、L形围焊
1、计算焊角尺寸和长度
设角钢肢背及端部焊脚尺寸相同,取
hf=8mm≤t-(1~2)mm=10-(1~2)mm=8~9mm
2
2
≤1.2tmin=1.2×10=12mm>1.5
tmax =1.5×
12 =5.2
查表可得角焊缝强度设计值
fwf=160N/m㎡
由公式(3)、(8)、(9)、(10)可得: N3=2×0.3×700=420kN
N1=700-420=280kN
lw1=280×1000/2×0.7×8×160=160mm
hf3 =420×1000/2×0.7×(110-8) ×1.22×160=20mm
12
因为
hf3>t-(1~2)mm=10-(1~2)mm=8~9mm且>1.2
t
min
=1.2×10=12mm
所以不符合要求。
2、各条焊缝上的强度验算 由公式(10)(11)可得:
?f1=280×1000/2×0.7×8×160=160 N/m㎡
≤
ffw=160 N/m㎡
?fffw?f=420×1000/2×0.7×8×110=340N/m㎡ >
四、总结
=195N/m㎡
所以焊缝强度不满足要求,因此,L形围焊只适用于杆件受力较小时。
通过用不同形式的焊接方法来设计能满足应力要求的焊角尺寸和焊缝长度,且设计的焊角
尺寸和焊缝长度要满足构造要求,每条焊缝上的应力值要进行强度验算。
五、参考文献
(一)、刚结构,钟山桐,武汉大学出版社
(二)、钢结构原理与设计(精编本),刘声扬等,武汉理工大学出版社 (三)、钢结构,魏明钟,武汉理工大学出版社
(四)、钢结构基本原理,沈祖炎等,中国建筑工业出版社
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