焊縫強(qiáng)度(計(jì)算書(shū)).doc

完全焊透的對(duì)接焊縫和T形連接焊縫設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) Ⅰ.設(shè)計(jì)依據(jù): 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)上冊(cè)》 （第三版） 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50017-2003 Ⅱ.計(jì)算公式和相關(guān)參數(shù)的選取方法 一、焊縫質(zhì)量等級(jí)的確定方法： 焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，按下述原則分別選用不同的質(zhì)星等級(jí)： 1在需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡對(duì)接焊縫均應(yīng)焊透，其質(zhì)縫等級(jí)為： 1）作用力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的橫向?qū)雍缚p或T形對(duì)接與角接組合焊縫，受拉時(shí)應(yīng) 為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)； 2）作用力平行于焊縫長(zhǎng)度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級(jí)。 2不需要計(jì)算疲勞的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的對(duì)接焊縫應(yīng)予焊透，其質(zhì)量等級(jí)當(dāng)受拉時(shí)應(yīng)不低于二級(jí)，受壓時(shí)宜為二級(jí)。 3重級(jí)工作制和起重量Q≥50t的中級(jí)工作制吊車梁的腹板與上翼緣之間以及吊車銜架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的T形接頭焊縫均要求焊透，焊縫形式一般為對(duì)接與角接的組合焊縫.其質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。 4不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對(duì)接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，其質(zhì)量等級(jí)為： 1）對(duì)直接承受動(dòng)力荷載且需要驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)和吊車起重量等于或大于50 t的中級(jí) 工作制吊一車梁，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合二級(jí)； 2）對(duì)其他結(jié)構(gòu)，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可為三級(jí)。 ——(GB50017—2003 7.1.1) 二、焊縫連接計(jì)算公式 1、完全焊透的對(duì)接接頭和T形接頭焊縫計(jì)算公式 1）在對(duì)接接頭和T形接頭中，垂直于軸心拉力或軸心壓力的對(duì)接焊縫或?qū)优c角接組合焊縫，其強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： 拉應(yīng)力或壓應(yīng)力： ( GB 50017-2003 7.1.2 -1) 參數(shù)：N——軸心拉力和軸心壓力（N）； ——焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，為設(shè)計(jì)長(zhǎng)度減2t（有引弧板時(shí)可不減）（mm）； t ——對(duì)接接頭中連接件的較小厚度；T形接頭中為腹板的厚度（mm）； ——對(duì)接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（查表2-5可得）（N/mm2）； 2）在對(duì)接接頭和T形接頭中，承受彎矩和剪力共同作用的對(duì)接焊縫或?qū)优c角接組合焊縫，其正應(yīng)力和剪應(yīng)力應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。但在同時(shí)受有較大正應(yīng)力和剪應(yīng)力處(例如梁腹板橫向?qū)雍缚p的端部)，應(yīng)按下式計(jì)算折算應(yīng)力： (GB55017—2003 7.1.1.2-2) 注:1當(dāng)承受軸心力的板件用斜焊縫對(duì)接，焊縫與作用力間的夾角θ符合,當(dāng)tgθ≤1.5時(shí)焊縫的強(qiáng)度可不計(jì)算. 2 當(dāng)對(duì)接焊縫和T形對(duì)接焊縫與角接組合焊縫無(wú)法采用引弧板和引出板施焊時(shí)每條焊縫的長(zhǎng)度計(jì)算時(shí)應(yīng)減去2t 附表1-1 焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 焊接方法和 焊條型號(hào) 構(gòu)件鋼材 對(duì)接焊縫 角焊縫 牌號(hào) 厚度或者直徑 /mm 抗壓強(qiáng)度 /(N/) 焊縫質(zhì)量為下列等級(jí) 時(shí)，抗拉強(qiáng)度 抗剪強(qiáng) 度 /(N/ ) 抗拉、抗 壓和抗剪 /(N/) 一級(jí)、二級(jí) 三級(jí) 自動(dòng)焊、半自 動(dòng)焊和E43型焊 條的手工焊 Q235鋼 ≤16 215 215 185 125 160 >16~40 205 205 175 120 >40~60 200 200 170 115 >60~100 190 190 160 110 自動(dòng)焊、半自 動(dòng)焊和E50型焊 條的手工焊 Q345鋼 ≤16 310 310 265 180 200 >16~35 295 295 250 170 >35~50 265 265 225 155 >50~100 250 250 210 145 自動(dòng)焊、半自 動(dòng)焊和E55型焊 條的手工焊 Q390鋼 ≤16 350 350 300 205 220 >16~35 335 335 285 190 >35~50 315 315 270 180 >50~100 295 295 250 170 Q420鋼 ≤16 380 380 320 220 220 >16~35 360 360 305 210 >35~50 340 340 290 195 >50~100 325 325 275 185 注：1. 自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊所采用的焊絲和焊劑，應(yīng)保證其熔敷金屬的力學(xué)性能不低于《埋弧焊用碳鋼焊絲 和焊劑》GB/T 5293—1999和《低合金鋼埋弧焊用焊劑》GB/T 12470—2003中相關(guān)規(guī)定。 2. 焊縫質(zhì)量等級(jí)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205—2001的規(guī)定。其中厚度小于8mm 鋼材的對(duì)接焊縫，不應(yīng)采用超聲波探傷確定焊縫質(zhì)量等級(jí)。 3. 對(duì)接焊縫在受壓區(qū)的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取，在受拉區(qū)的抗彎設(shè)計(jì)值取。 4. 表中厚度系指計(jì)算點(diǎn)的鋼材厚度，對(duì)軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件系指截面中較厚板件的厚度。 Ⅲ. 完全焊透的對(duì)接焊縫和T形接頭焊縫計(jì)算: 一、計(jì)算參數(shù): N---軸心拉力： 3.000 KN θ---焊縫與軸線的夾角（0< θ ≤90）： 60.000 lw---焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，為設(shè)計(jì)長(zhǎng)度減2t(有引弧板時(shí)可不減)：3000.000 mm t---在對(duì)接接頭中連接件的較小厚度；T形接頭中為腹板的厚度：30.000 mm 完全焊透的焊逢及其受力示意圖 二、焊縫強(qiáng)度校核 鋼材牌號(hào)：Q235鋼 焊縫質(zhì)量等級(jí)： 一級(jí) fWt---焊縫抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 205.000 N/mm2 fWc---焊縫抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 205.000 N/mm2 fWv---焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值: 120.000 N/mm2 焊接方法和焊條型號(hào)：自動(dòng)焊、半自動(dòng)焊和E43型焊條手工焊 受力方式:軸向拉力 正應(yīng)力： σ=N*sinθ/t/lw=0.029 N/mm2 σ≤fWt=205.000 N/mm2 剪應(yīng)力： τ=N*cosθ/t/lw=0.017 N/mm2 τ≤fWv=120.000 N/mm2 【焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值滿足要求】