關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的連接焊接第一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四大綱要求1.了解鋼結(jié)構(gòu)連接的種類及各自的特點(diǎn)；2.了解焊接連接的工作性能，掌握焊接連接的計(jì)算方法及構(gòu)造要求；3.了解焊接應(yīng)力和焊接變形產(chǎn)生的原因及其對(duì)結(jié)構(gòu)工作的影響；4.了解螺栓連接的工作性能，掌握螺栓連接的計(jì)算和構(gòu)造要求。第二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、焊縫連接

§3.1鋼結(jié)構(gòu)的連接方法對(duì)接焊縫連接(buttwelding)【優(yōu)點(diǎn)】不削弱截面，方便施工，連接剛度大；【缺點(diǎn)】材質(zhì)易脆，存在殘余應(yīng)力，對(duì)裂紋敏感。角焊縫連接(filletwelding)

第三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、螺栓連接

【優(yōu)點(diǎn)】連接剛度大，傳力可靠；分為：普通螺栓連接高強(qiáng)度螺栓連接二、鉚釘連接N【缺點(diǎn)】對(duì)施工技術(shù)要求很高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工條件差，施工速度慢。第四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、鋼結(jié)構(gòu)常用焊接方法1.手工電弧焊A、焊條的選擇：

焊條應(yīng)與焊件鋼材相適應(yīng)。原理：利用電弧產(chǎn)生熱量熔化焊條和母材形成焊縫。

§3.2焊接方法和焊接連接形式

焊機(jī)導(dǎo)線熔池焊條焊鉗保護(hù)氣體焊件電弧第五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四Q390、Q420鋼選擇E55型焊條(E5500--5518)Q345鋼選擇E50型焊條(E5000--5048)B、焊條的表示方法：E—焊條(Electrode)第1、2位數(shù)字為熔融金屬的最小抗拉強(qiáng)度（kgf/mm2)第3、4適用焊接位置、電流及藥皮的類型。不同鋼種的鋼材焊接，宜采用與低強(qiáng)度鋼材相適應(yīng)的焊條?！救秉c(diǎn)】質(zhì)量波動(dòng)大，要求焊工等級(jí)高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低?！緝?yōu)點(diǎn)】方便，特別在高空和野外作業(yè)，小型焊接；Q235鋼選擇E43型焊條（E4300--E4328)C、優(yōu)、缺點(diǎn)第六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.埋弧焊（自動(dòng)或半自動(dòng)）、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、焊絲轉(zhuǎn)盤送絲器焊劑漏斗焊劑熔渣焊件埋弧自動(dòng)焊第七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四A、焊絲的選擇應(yīng)與焊件等強(qiáng)度。B、優(yōu)、缺點(diǎn)：【優(yōu)點(diǎn)】自動(dòng)化程度高，焊接速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度低，焊接質(zhì)量好?！救秉c(diǎn)】設(shè)備投資大，施工位置受限等。送絲器機(jī)器第八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.氣體保護(hù)焊優(yōu)、缺點(diǎn)：【優(yōu)點(diǎn)】焊接速度快，焊接質(zhì)量好?！救秉c(diǎn)】施工條件受限制等。第九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理DesignPrinciplesofSteelStructure*構(gòu)造簡(jiǎn)單，任何形式的構(gòu)件都可直接相連；*用料經(jīng)濟(jì)，不削弱截面；*制作加工方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作；*連接的密閉性好，結(jié)構(gòu)剛度大，整體性好。

焊接的缺點(diǎn)*焊縫附近有熱影響區(qū)，鋼材的金相組織發(fā)生改變，導(dǎo)致局部材質(zhì)變脆；*焊接的殘余應(yīng)力使結(jié)構(gòu)易發(fā)生脆性破壞、降低壓桿穩(wěn)定的臨界荷載，殘余變形使結(jié)構(gòu)形狀、尺寸發(fā)生變化；*焊接裂縫一經(jīng)發(fā)生，便容易擴(kuò)展到整體；*低溫冷脆問(wèn)題較為突出。焊接的優(yōu)點(diǎn)小結(jié)第十頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、焊接連接形式和焊縫形式1.焊接連接形式搭接角部連接對(duì)接T型連接第十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理DesignPrinciplesofSteelStructure對(duì)接焊縫按受力與焊縫方向分：

1）正對(duì)接焊縫(a)：作用力方向與焊縫方向正交。

2）斜對(duì)接焊縫(b)：作用力方向與焊縫方向斜交。

角焊縫按受力與焊縫方向分：

1）正面角焊縫(c)：作用力方向與焊縫長(zhǎng)度方向垂直。

2）側(cè)面角焊縫(c)：作用力方向與焊縫長(zhǎng)度方向平行。

3）斜焊縫（c）：作用力方向與焊縫方向斜交。分為對(duì)接焊縫和角焊縫。2.焊縫形式第十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四（1）對(duì)接焊縫正對(duì)接焊縫（2）角焊縫T型對(duì)接焊縫斜對(duì)接焊縫第十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.焊縫位置第十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、焊縫缺陷及焊縫質(zhì)量檢查1.焊縫缺陷(welddefect)

焊縫缺陷指焊接過(guò)程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷。

常見(jiàn)的缺陷有裂紋(crack)、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔(porosity)、夾渣(slaginclusion)、咬邊(undercut)、未熔合、未焊透(lackofpenetration)等；以及焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良等。

第十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四第十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四2.焊縫質(zhì)量檢查外觀檢查(visualinspection)：檢查外觀缺陷和幾何尺寸；內(nèi)部無(wú)損檢驗(yàn)(non-destructiontest)

：檢驗(yàn)內(nèi)部缺陷。注:內(nèi)部檢驗(yàn)主要采用超聲波(ultrasonicinspection)

，有時(shí)還用磁粉檢驗(yàn)(magneticparticle)熒光檢驗(yàn)等輔助檢驗(yàn)方法。還可以采用X射線(X-radiography)或γ射線透照或拍片。第十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定：

焊縫按其檢驗(yàn)方法和質(zhì)量要求分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)。

三級(jí)焊縫只要求對(duì)全部焊縫作外觀檢查且符合三級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；

一、二級(jí)焊縫除外觀檢查外，尚要求一定數(shù)量的超聲波檢驗(yàn)并符合相應(yīng)級(jí)別的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。第十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017--2003）中，對(duì)焊縫質(zhì)量等級(jí)的選用有如下規(guī)定：

(1)需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，垂直于作用力方向的橫向?qū)雍缚p受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)。3.焊縫質(zhì)量等級(jí)及選用(2)在不需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的受拉對(duì)接焊縫應(yīng)不低于二級(jí)；受壓時(shí)宜為二級(jí)。第十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四

（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板之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的Ｔ形接頭焊透的對(duì)接與角接組合焊縫，不應(yīng)低于二級(jí)。（４）角焊縫質(zhì)量等級(jí)一般為三級(jí)，直接承受動(dòng)力荷載且需要驗(yàn)算疲勞和起重量Ｑ＞５０ｔ的中級(jí)工作制吊車梁的角焊縫的外觀質(zhì)量應(yīng)符合二級(jí)。第二十頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四4.焊縫代號(hào)(weldingsymbol)

第二十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四hehfhf普通式hehf1.5hf平坡式1、角焊縫的形式:一、角焊縫的形式和受力分析§3.3角焊縫的構(gòu)造與計(jì)算直角角焊縫、斜角角焊縫（1）直角角焊縫hehfhf凹面式第二十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）斜角角焊縫對(duì)于α>135o或α<60o斜角角焊縫,除鋼管結(jié)構(gòu)外,不宜用作受力焊縫。第二十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四（1）側(cè)面角焊縫（側(cè)焊縫）2.直角角焊縫的受力分析第二十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四試驗(yàn)表明側(cè)面角焊縫主要承受剪力，強(qiáng)度相對(duì)較低，塑性性能較好。因外力通過(guò)焊縫時(shí)發(fā)生彎折，故剪應(yīng)力沿焊縫長(zhǎng)度分布不均勻，兩端大中間小，lw/hf越大剪應(yīng)力分布越不均勻。剪應(yīng)力τfA.應(yīng)力分析NlwN第二十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四B.

破壞形式第二十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）正面角焊縫第二十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四A.應(yīng)力分析正面角焊縫受力復(fù)雜，應(yīng)力集中嚴(yán)重，塑性較差，但強(qiáng)度較高，與側(cè)面角焊縫相比可高出35%--55%以上。第二十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四B.正面角焊縫的破壞形式第三十頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四（3）斜角焊縫斜焊縫的受力性能介于側(cè)面角焊縫和正側(cè)面角焊縫之間。第三十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、角焊縫的構(gòu)造

1、最大焊腳尺寸hf,max(legsize)為了避免焊縫處局部過(guò)熱，減小焊件的焊接殘余應(yīng)力和殘余變形，hf,max應(yīng)滿足以下要求:

hf,max≤1.2t1（鋼管結(jié)構(gòu)除外）式中:t1---較薄焊件厚度。tt1hf對(duì)于板件邊緣的角焊縫,尚應(yīng)滿足以下要求：當(dāng)t≤6mm時(shí)，hf,max≤t；當(dāng)t>6mm時(shí)，hf,max≤t-(1~2)mm；hft1t第三十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、最小焊腳尺寸hf,min

為了避免在焊縫金屬中由于冷卻速度快而產(chǎn)生淬硬組織，導(dǎo)致母材開(kāi)裂，hf,min應(yīng)滿足以下要求:式中:t2----較厚焊件厚度另:對(duì)于埋弧自動(dòng)焊hf,min可減去1mm;

對(duì)于T型連接單面角焊縫hf,min應(yīng)加上1mm;

當(dāng)t2≤4mm時(shí),hf,min=t2第三十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四3.側(cè)面角焊縫的最大計(jì)算長(zhǎng)度側(cè)面角焊縫在彈性工作階段沿長(zhǎng)度方向受力不均，兩端大而中間小。焊縫長(zhǎng)度越長(zhǎng)，應(yīng)力集中系數(shù)越大。如果焊縫長(zhǎng)度不是太大，焊縫兩端達(dá)到屈服強(qiáng)度后，繼續(xù)加載，應(yīng)力會(huì)漸趨均勻；當(dāng)焊縫長(zhǎng)度達(dá)到一定的長(zhǎng)度后，可能破壞首先發(fā)生在焊縫兩端，故：注：

1、當(dāng)實(shí)際長(zhǎng)度大于以上值時(shí)，計(jì)算時(shí)不與考慮；

2、當(dāng)內(nèi)力沿側(cè)焊縫全長(zhǎng)分布時(shí)，不受上式限制。第三十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四4.側(cè)面角焊縫的最小計(jì)算長(zhǎng)度對(duì)于焊腳尺寸大而長(zhǎng)度小的焊縫，焊件局部加熱嚴(yán)重且起落弧坑相距太近，以及可能產(chǎn)生缺陷，使焊縫不可靠。故為了使焊縫具有一定的承載力，規(guī)范規(guī)定：第三十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四5.搭接連接的構(gòu)造要求當(dāng)板件端部?jī)H采用兩條側(cè)面角焊縫連接時(shí)：

A、為了避免應(yīng)力傳遞的過(guò)分彎折而使構(gòu)件中應(yīng)力不均，規(guī)范規(guī)定：B、為了避免焊縫橫向收縮時(shí)引起板件的拱曲太大，規(guī)范規(guī)定：t1t2b第三十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四D.在搭接連接中，搭接長(zhǎng)度不得小于焊件較小厚度

的5倍，且不得小于25mm。

C.當(dāng)角焊縫的端部位于構(gòu)件轉(zhuǎn)角處時(shí)，應(yīng)作2hf的繞角焊，且轉(zhuǎn)角處必須連續(xù)施焊。b2hft1t2第三十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、直角角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算公式

1、試驗(yàn)表明，直角角焊縫的破壞常發(fā)生在喉部，故通常將45o截面作為計(jì)算截面，作用在該截面上的應(yīng)力如下圖所示：σ┻h(yuǎn)fhehh1h2deτ┻τ∥helwh---焊縫厚度、h1—熔深h2—凸度、d—焊趾、e—焊根第三十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四

焊腳尺寸

(legsize)

：hfdcbadcbahehfhf試驗(yàn)表明，直角角焊縫的破壞常沿有效厚度方向發(fā)生。

有效厚度(throatthickness)：

he（＝0.7hf）

焊縫厚度：有效厚度+熔深+凸度

有效截面：有效厚度×計(jì)算長(zhǎng)度(effectivelength)計(jì)算時(shí)假定有效截面上應(yīng)力均勻分布?！編讉€(gè)重要概念】焊縫破壞面第三十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四【幾個(gè)重要概念】在外力作用下，直角角焊縫有效截面上有三個(gè)應(yīng)力：

—正應(yīng)力，與焊縫長(zhǎng)度方向（面外垂直）

∥—剪應(yīng)力，與焊縫長(zhǎng)度方向（面內(nèi)平行）

—剪應(yīng)力，與焊縫長(zhǎng)度方向（面內(nèi)垂直）

第四十頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、實(shí)際上計(jì)算截面的各應(yīng)力分量的計(jì)算比較繁難，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，規(guī)范假定：焊縫在有效截面處破壞，且各應(yīng)力分量滿足以下折算應(yīng)力公式:

3、由于我國(guó)規(guī)范給定的角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，是根據(jù)抗剪條件確定的故上式又可表達(dá)為：式中：-焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度┻┻∥σ┻τ┻τ∥helw┻┻∥第四十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四4、直角角焊縫的強(qiáng)度實(shí)用計(jì)算公式：NNyNxσfσ┻τ┻τ∥=τfhelw45O45Ohf

如圖所示承受互相垂直的Ny、Nx兩個(gè)軸心力作用的直角角焊縫，Ny垂直于焊縫長(zhǎng)度方向產(chǎn)生平均應(yīng)力f，其在有效截面上引起的應(yīng)力值為：第四十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四

f

對(duì)于有效截面既不是正應(yīng)力也不是剪應(yīng)力，但可分解為

和。┻┻∥第四十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四將3—3、3—4式，代入3—2式得：式3—5即為，規(guī)范給定的角焊縫強(qiáng)度計(jì)算通用公式βf—正面角焊縫強(qiáng)度增大系數(shù)；靜載時(shí)取1.22，動(dòng)載時(shí)取1.0。記住啦第四十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四對(duì)于正面角焊縫，τf=0，由3—5式得：對(duì)于側(cè)面角焊縫，σf=0，由3—5式得：以上各式中：

he=0.7hf；

lw—角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度，考慮起滅弧缺陷時(shí)，每條焊縫取其實(shí)際長(zhǎng)度減去2hf。第四十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四1.軸心力（拉力、壓力和剪力）作用時(shí)角焊縫的計(jì)算

當(dāng)焊件受軸心力，且軸心力通過(guò)連接焊縫群的中心，焊縫的應(yīng)力可認(rèn)為是均勻分布的。(1）用蓋板的對(duì)接連接A、僅采用側(cè)面角焊縫連接NNlwSlw－連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度的總和四、各種受力狀態(tài)下的直角角焊縫連接計(jì)算第四十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四B、采用三面圍焊連接NNlwlw’先計(jì)算正面角焊縫承擔(dān)的內(nèi)力Slw′－連接一側(cè)的正面角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度的總和再計(jì)算側(cè)面角焊縫的強(qiáng)度Slw－連接一側(cè)的側(cè)面角焊縫計(jì)算長(zhǎng)度的總和第四十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四例1：驗(yàn)算下圖所示連接的強(qiáng)度。已知板寬400mm，厚18mm,受軸心力N=1425kN（靜荷載），鋼材Q235F，手工焊，焊條E43型。取hf=8mm。兩塊矩形蓋板寬340mm，厚12mm。NNNNa)第四十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四取左半焊件和其上焊縫為分離體，依焊縫性質(zhì)，三條焊縫分兩類：側(cè)焊縫和端焊縫，且具有對(duì)軸力作用線的對(duì)稱性。將軸心力N分解到焊縫各部分：N1、N2。

N1——側(cè)焊縫上，平行于焊縫軸線的力。

N2——端焊縫上，垂直于焊縫軸線的力。N}N210340N1/2N1/2N2abcd起?。篸，cd=210-5落?。篴,ab=210-5，bc=340靜荷載：端焊縫有1.22分析第四十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四解：①查《規(guī)范》確定ffw從焊條E43、角焊縫、Q235鋼，查出焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，得ffw=160N/mm2②推演驗(yàn)算公式 側(cè)焊縫：N1≤ffw∑helw1 端焊縫：N2≤1.22ffw∑helw2

N1、

N2合成N，

N=N1+N2

N≤ffwhe（∑lw1+1.22∑lw2

）

N≤ffwhe（lwab+lwcd+1.22lwbc

）

N≤ffw×0.7×8×(205+205

+1.22×340)×2驗(yàn)算第五十頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四滿足強(qiáng)度要求。第五十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四(2)T形角焊縫連接NxNyNθN代入式3-5驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度，即:第五十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四(3)角鋼角焊縫連接A、僅采用側(cè)面角焊縫連接由力及力矩平衡得:故:Ne1e2bN1N2xxlw1lw2第五十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四對(duì)于校核問(wèn)題:對(duì)于設(shè)計(jì)問(wèn)題:Ne1e2bN1N2xxlw1lw2第五十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四B、采用三面圍焊由力及力矩平衡得:余下的問(wèn)題同情況‘A’，即:Ne1e2bN1N2xxN3lw1lw2第五十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四對(duì)于校核問(wèn)題:對(duì)于設(shè)計(jì)問(wèn)題:Ne1e2bN1N2xxN3lw1lw2第五十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四C、采用L形圍焊代入下式3-20，3-21得:Ne1e2bN1xxN3lw1第五十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四角鋼角焊縫的軸力分配系數(shù)k1、k2的取值見(jiàn)下表第五十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四例2：設(shè)計(jì)如圖所示雙不等邊角鋼和節(jié)點(diǎn)板間的連接角焊縫。受動(dòng)力荷載N=575kN。鋼材Q235，手工焊，焊條E43型。N=575kN2160×100×10解：只有側(cè)焊縫分析目標(biāo)：設(shè)計(jì)焊縫（包括焊腳尺寸、焊縫長(zhǎng)度）操作：焊腳尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擬定；焊縫總長(zhǎng)度應(yīng)滿足強(qiáng)度要求。特點(diǎn)：角鋼肢背和肢尖焊縫長(zhǎng)度（lw1、lw2）分別為總焊縫長(zhǎng)度lw的k1、k2倍。第五十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四Nk1Nk2Nlw2lw1

1、確定焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw

查《規(guī)范》得ffw=160N/mm22、計(jì)算焊縫總長(zhǎng)lw

1)

擬定焊腳尺寸hf

根據(jù)角鋼板厚為10mm，考慮到受動(dòng)荷作用，擬定hf=6mm，則有he=0.7hf。且同一節(jié)點(diǎn)上，所有焊縫的有效厚度宜相同。

計(jì)算第六十頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、設(shè)計(jì)角鋼肢背和肢尖焊縫長(zhǎng)度lw1、lw21）確定內(nèi)力分配系數(shù)k1、k2

本問(wèn)題屬于不等邊角鋼長(zhǎng)邊相連，得

k1=0.65k2=0.352）肢背、肢尖焊縫計(jì)算長(zhǎng)度

lw1=0.65×428=278mm

lw2=0.35×428=150mm

3）肢背、肢尖焊縫設(shè)計(jì)長(zhǎng)度

lw1=278+14=292mm

lw2=150+14=164mm加2hf是考慮起落弧。2)計(jì)算焊縫總長(zhǎng)第六十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、N、M、V共同作用下(1)偏心軸力作用下角焊縫強(qiáng)度計(jì)算NθeNxNyMAσNxσMτNyhehet第六十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四(2)V、M共同作用下焊縫強(qiáng)度計(jì)算h1σfAσfBτf對(duì)于A點(diǎn)：式中：Iw—全部焊縫有效截面對(duì)中和軸的慣性矩；

h1—兩翼緣焊縫最外側(cè)間的距離。xxhh2BB’Ah1MeFVM假設(shè)：腹板焊縫承受全部剪力，全部焊縫承受彎矩。第六十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四對(duì)于B點(diǎn)：強(qiáng)度驗(yàn)算公式：式中：h2、lw,2—腹板焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度；

he,2—腹板焊縫截面有效高度。h1σf1σf2τfxxhh2BB’Ah1MVM第六十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四假定:A、被連接件絕對(duì)剛性，焊縫為彈性，即：T作用下被連接件有繞焊縫形心旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)；B、T作用下焊縫群上任意點(diǎn)的應(yīng)力方向垂直于該點(diǎn)與焊縫形心的連線，且大小與r成正比；C、在V作用下，焊縫群上的應(yīng)力均勻分布。3、T、V共同作用下將F向焊縫群形心簡(jiǎn)化得:V=FT=F(e1+e2)Fe1e2x0l1l2xxyyAA’0TVr故：該連接的設(shè)計(jì)控制點(diǎn)為A點(diǎn)和A’點(diǎn)第六十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四xxyyrrxryAτTAxτTAyτTA0θτVyheT作用下A點(diǎn)應(yīng)力:將其沿x軸和y軸分解:e2x0l1l2xxyyAA’0TVr第六十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四剪力V作用下,A點(diǎn)應(yīng)力:A點(diǎn)垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力為:A點(diǎn)平行于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力為:強(qiáng)度驗(yàn)算公式：思考:以上計(jì)算方法為近似計(jì)算，為什么?τVxxyyrrxryAτTAxτTAyτTA0θτVyhe第六十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四例題1、某T型牛腿，角焊縫連接，F(xiàn)=250kN，Q235鋼，E43型焊條，靜荷載，確定焊腳尺寸。解：1、確定焊縫計(jì)算長(zhǎng)度（兩條L型焊縫)豎焊縫：lw1＝200－5＝195mm，水平焊縫：lw2＝（200－16）/2-5＝87mm,取lw2＝85mm第六十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、求焊縫形心及慣性矩：3、力向形心轉(zhuǎn)移4、受力控制點(diǎn)分項(xiàng)應(yīng)力（下點(diǎn)）第六十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四5、焊縫強(qiáng)度結(jié)算：6、焊腳尺寸確定：

?。旱谄呤?yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四例3：

設(shè)計(jì)圖中節(jié)點(diǎn)板和預(yù)埋鋼板間的角焊縫。偏心力P=150kN（靜荷載）。鋼材Q235F，手工焊，焊條E43型。100100·20P453VNM節(jié)點(diǎn)板預(yù)埋鋼板第七十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四分析【目標(biāo)】設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)板和預(yù)埋鋼板間的角焊縫（設(shè)計(jì)焊腳尺寸、驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度，焊縫長(zhǎng)度已由其它構(gòu)造要求確定。）【操作】焊腳尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擬定；驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度?！咎攸c(diǎn)】

荷載P不通過(guò)焊縫截面形心，使焊縫受軸力N、剪力V、彎矩M。屬于角焊縫受彎矩、剪力、軸心力共同作用的情形。第七十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四計(jì)算①確定焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw

查《規(guī)范》得ffw=160N/mm2②作用在焊縫上的力素計(jì)算

N=3P/5=3×150/5=90kNV=4P/5=4×150/5=120kNM=Ne=90×2=180kN-cm③擬定焊腳尺寸hf

考慮到連接板件厚度為10mm，受靜力荷載。取hf=8mm。④確定危險(xiǎn)點(diǎn)，計(jì)算危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力焊縫下端點(diǎn)最危險(xiǎn)，該點(diǎn)各項(xiàng)應(yīng)力為：第七十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四∥焊縫強(qiáng)度富裕量較大是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)板尺寸較大的緣故，而節(jié)點(diǎn)半尺寸常由其它構(gòu)造要求決定。第七十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四例4：設(shè)計(jì)梁與鋼柱間的連接角焊縫（周遍圍焊），并驗(yàn)算角焊縫強(qiáng)度。鋼材Q235F，手工焊，焊條E43型。偏心力N=400kN（間接動(dòng)力荷載引起），e=25cm。NVMa)b)c)第七十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四分析【目標(biāo)】設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)板和預(yù)埋鋼板間的角焊縫（設(shè)計(jì)焊腳尺寸、驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度，焊縫長(zhǎng)度已由其它構(gòu)造要求確定。）【操作】焊腳尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擬定；驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度；是一個(gè)只有彎矩和剪力作用的問(wèn)題，荷載情況簡(jiǎn)單。其中=M?！咎攸c(diǎn)】因周邊圍焊，焊縫截面較復(fù)雜，計(jì)算慣性矩時(shí)忽略繞角部分（留作起落弧用）；剪應(yīng)力由兩條豎向焊縫（牛腿腹板焊縫）承受。第七十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四計(jì)算

①確定焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw

查《規(guī)范》得ffw=160N/mm2②作用在焊縫上的力素計(jì)算

V=N=400×103NM=Ne=400×25×104=10000×104N-mm③擬定焊腳尺寸hf

考慮到牛腿腹板厚為10mm，受間接動(dòng)力荷載。設(shè)計(jì)hf=8mm，并將所有焊腳尺寸取相同值。

④計(jì)算焊縫截面抗剪面積Af慣性矩Ix

Af=0.7×8×360×2=4032mm2Ix=0.7×8×200(205.6-5.6/2)2×2+0.7×8(95-5.6)(180-5.6/2)2×4+0.7×8×3603×2/12=19897×104mm4

第七十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑤確定危險(xiǎn)點(diǎn)，計(jì)算危險(xiǎn)點(diǎn)應(yīng)力由應(yīng)力分布圖知，腹板上端焊縫和翼緣下側(cè)焊縫交點(diǎn)最危險(xiǎn)，該點(diǎn)至中性軸距離為

y=180mm。各項(xiàng)應(yīng)力為：∥⑥危險(xiǎn)點(diǎn)強(qiáng)度驗(yàn)算滿足強(qiáng)度要求。第七十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四例5

：設(shè)計(jì)牛腿板與鋼柱間的連接角焊縫（三面圍焊），并驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度。板邊長(zhǎng)度l1=300mm，l2=400mm，偏心力F=196kN,e1=300mm，直接承受動(dòng)力荷載，鋼材Q235F，手工焊，焊條為E43型。ye1MFVAoa)e2l1l2xryrxrb)yoxy0.7hf第七十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四分析【目標(biāo)】設(shè)計(jì)牛腿板和鋼柱板間的角焊縫（設(shè)計(jì)焊腳尺寸、驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度，焊縫長(zhǎng)度已由其它構(gòu)造要求確定。）【特點(diǎn)】彎矩和剪力共同作用【操作】焊腳尺寸根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擬定；驗(yàn)算焊縫強(qiáng)度。

計(jì)算

①確定焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ffw

查《規(guī)范》得ffw=160N/mm2ye1TNVAoa)e2l1l2②擬定焊腳尺寸hf

考慮到牛腿板厚度不明，受直接動(dòng)力荷載。暫設(shè)計(jì)hf=8mm，并將所有焊腳尺寸取相同值。第八十頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四③計(jì)算焊縫截面幾何量

（1）形心位置（2）慣性矩

Ix=0.7×8×4003/12+0.7×8×300×2002×2=16.4×107mm4

Iy=0.7×8×3003×2/12+0.7×8×300(150-90)2×2+0.7×8×400×902

=5.5×107mm4

Jf=Ix+Iy=(16.4+5.5)×107mm4=21.9×107mm4

x=90mmxyx300400e2=l1-=300-90=210mm。xe=e1+e2=300+210=510mm

rx=e2=210mm，

ry=200mm(202.8)

第八十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四④作用在焊縫上的力素計(jì)算

V=F=196×103N

M=Fe=196×510×103=100000×103N-mm

⑤危險(xiǎn)點(diǎn)強(qiáng)度驗(yàn)算rMVxyx300400e2e1NA強(qiáng)度滿足要求。第八十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四五、斜角角焊縫的計(jì)算α1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b1b2圖Aα1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b圖B1、規(guī)定：由于斜角角焊縫的研究不夠充分，為簡(jiǎn)化計(jì)算，規(guī)范規(guī)定：對(duì)于兩焊腳邊夾角60o≤α≤135o的斜T形連接，其斜角角焊縫采用與直角角焊縫相同的計(jì)算公式，且統(tǒng)一取βf=1.0。第八十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、斜角角焊縫的計(jì)算厚度由幾何關(guān)系得其通式為：式中：b、b1和b2≤5mm說(shuō)明：A.b1和b2≤1.5mm時(shí),

可取b1、b2=0B.b1和b2>5mm時(shí),

應(yīng)如圖“B”方式處理，且使b≤5mm。α1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b1b2圖Aα1α2hf1hf1hf2hf2he2he1b圖B第八十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、對(duì)接焊縫的坡口形式:一、對(duì)接焊縫的構(gòu)造§3.4對(duì)接焊縫的構(gòu)造與計(jì)算

對(duì)接焊縫的焊件常做坡口（edgepreparation），坡口形式與板厚和施工條件有關(guān)。

t--焊件厚度(1)當(dāng):t<6mm(手工焊),t<10mm(埋弧焊)時(shí)可不做坡口,采用直邊縫;(2)t=7~20mm時(shí)，宜采用單邊V形和雙邊V形坡口;(3)t>20mm時(shí)，宜采用U形、K形、X形坡口。第八十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四C=0.5~2mm（a）C=2~3mm（b）αC=2~3mm（C）αp（d）C=3~4mmpC=3~4mmp（e）C=3~4mmp（f）第八十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四1）V形、U形坡口焊縫單面施焊，為防止熔化金屬流淌必要時(shí)可在坡口下加墊板或者補(bǔ)焊；2）對(duì)接焊縫的起、滅弧點(diǎn)易出現(xiàn)缺陷，故一般用引弧板（run-ontab）引出，焊完后將其切去；不能做引弧板時(shí)，每條焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度等于實(shí)際長(zhǎng)度減去2t1，t1—較薄焊件厚度；墊板墊板墊板引弧板2、對(duì)接焊縫的構(gòu)造處理:第八十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四3）當(dāng)板件厚度或?qū)挾仍谝粋?cè)相差大于4mm時(shí)，應(yīng)做坡度不大于1:2.5(靜載)或1:4(動(dòng)載)的斜角，以平緩過(guò)度，減小應(yīng)力集中?！?:2.5≤1:2.53、對(duì)接焊縫的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：用料經(jīng)濟(jì)、傳力均勻、無(wú)明顯的應(yīng)力集中，利于承受動(dòng)力荷載。缺點(diǎn)：需剖口，焊件長(zhǎng)度要求精確。

第八十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四對(duì)接焊縫分為：焊透（fullpenetration）和部分焊透（partialpenetration）（自學(xué)）兩種；動(dòng)荷載作用下部分焊透的對(duì)接焊縫不宜用做垂直受力方向的連接焊縫；對(duì)于靜載作用下的一級(jí)和二級(jí)對(duì)接焊縫其強(qiáng)度可視為與母材相同，不與計(jì)算。三級(jí)焊縫需進(jìn)行計(jì)算；對(duì)接焊縫可視作焊件的一部分，故其計(jì)算方法與構(gòu)件強(qiáng)度計(jì)算相同。二、對(duì)接焊縫的計(jì)算NNt記住啦！第八十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四【說(shuō)明】對(duì)接焊縫的強(qiáng)度

1）受壓、受剪的對(duì)接焊縫與母材強(qiáng)度相等。

2）三級(jí)檢驗(yàn)的焊縫允許存在的缺陷較多，故其抗拉強(qiáng)度為母材強(qiáng)度的85%，三級(jí)檢驗(yàn)的焊縫的強(qiáng)度低于母材。。

3）一、二級(jí)檢驗(yàn)的焊縫的抗拉強(qiáng)度可認(rèn)為與母材強(qiáng)度相等。第九十頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、軸心力作用下的對(duì)接焊縫計(jì)算式中：

N—軸心拉力或壓力；

t—板件較小厚度；T形連接中為腹板厚度；

ftw、fcw

—對(duì)接焊縫的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。NNlwt(A)當(dāng)不滿足上式時(shí)，可采用斜對(duì)接焊縫連接如圖B。第九十一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四NNt(B)θNsinθNcosθlw規(guī)范規(guī)定，當(dāng)斜焊縫傾角q≦56.3°，即tanq≦1.5時(shí)，可認(rèn)為對(duì)接斜焊縫與母材等強(qiáng)，不用計(jì)算。第九十二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、M、V共同作用下的對(duì)接焊縫計(jì)算lwtAMVστ因焊縫截面為矩形，M、V共同作用下應(yīng)力圖為：故其強(qiáng)度計(jì)算公式為：式中：Ww—焊縫截面模量；Sw--焊縫截面面積矩；

Iw--焊縫截面慣性矩。（1）板件間對(duì)接連接第九十三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）工字形截面梁對(duì)接連接計(jì)算MV1焊縫截面A、對(duì)于焊縫的σmax和τmax應(yīng)滿足式3-29和3-30要求；σmaxτσ1τ1τmaxB、對(duì)于翼緣與腹板交接點(diǎn)焊縫（1點(diǎn)），其折算應(yīng)力尚應(yīng)滿足：1.1—考慮最大折算應(yīng)力只在局部出現(xiàn)，而將強(qiáng)度設(shè)計(jì)值適當(dāng)提高系數(shù)。。工字形截面梁在彎曲時(shí)，彎曲正應(yīng)力主要由上、下翼緣承擔(dān)，剪應(yīng)力主要由腹板承擔(dān)，這使得截面上各處的材料能達(dá)到充分的利用。第九十四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理DesignPrinciplesofSteelStructure（1）焊縫受力很小甚至不受力，且要求外觀齊平美觀。（2）焊縫受力雖較大，但采用焊透對(duì)接焊縫強(qiáng)度又得不到發(fā)揮；如采用角焊縫，焊腳又過(guò)大，于是做成用坡口加強(qiáng)的角焊縫。三、部分焊透對(duì)接焊縫的計(jì)算部分焊透的對(duì)接焊縫截面型式坡口形式有V形（全V形和半V形）、U形和J形三種。在轉(zhuǎn)角處采用半V形和J形坡口時(shí)，不宜在板的厚度上開(kāi)坡口，這樣可避免焊縫收縮的板厚度方向產(chǎn)生裂紋。第九十五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理DesignPrinciplesofSteelStructure由于未焊透，在焊件之間存在縫隙，焊根處有較大的應(yīng)力集中，受力性能接近于角焊縫。規(guī)范規(guī)定：部分焊透的對(duì)接焊縫的強(qiáng)度按角焊縫強(qiáng)度公式計(jì)算，在垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的壓力作用下，取f＝1.22

；其他情況取f＝1.0

。

不焊透對(duì)接焊縫計(jì)算——用角焊縫公式計(jì)算焊縫有效厚度

he

的取值為：a)V形坡口≥60°時(shí)，取he=s；<60°時(shí)，取he=0.75s

b)單邊V形和K形坡口，≥45°±5°取he=s-3mmc)U形、J形坡口，取he=s

s為坡口根部至焊縫表面的最短距離（不考慮焊縫的凸度）為V形、單邊V形、K形坡口的角度。第九十六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理DesignPrinciplesofSteelStructure【不焊透對(duì)接焊縫的禁用】

《規(guī)范》規(guī)定：（1）在直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中，垂直于受力方向的焊縫不得采用不焊透的對(duì)接焊縫；

（2）對(duì)重級(jí)工作制和起重量大于或等于50噸的中級(jí)工作制吊車梁上翼緣和腹板間的T型連接應(yīng)采用焊透的對(duì)接焊縫。

第九十七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四例題：第九十八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四第九十九頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一百頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四§3－5焊接應(yīng)力和焊接變形一、焊接殘余應(yīng)力的分類及其產(chǎn)生的原因

1、焊接殘余應(yīng)力的分類

A、縱向焊接殘余應(yīng)力—沿焊縫長(zhǎng)度方向;

B、橫向焊接殘余應(yīng)力—垂直于焊縫長(zhǎng)度方向;

C、沿厚度方向的焊接殘余應(yīng)力。

2、焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因（1）縱向焊接殘余應(yīng)力第一百零一頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四焊接過(guò)程是一個(gè)不均勻的加熱和冷卻過(guò)程，焊件上產(chǎn)生不均勻的溫度場(chǎng)，焊縫處可達(dá)1600oC，而鄰近區(qū)域溫度驟降。高溫鋼材膨脹大，但受到兩側(cè)溫度低、膨脹小的鋼材限制，產(chǎn)生熱態(tài)塑性壓縮，焊縫冷卻時(shí)被塑性壓縮的焊縫區(qū)趨向收縮，但受到兩側(cè)鋼材的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力。對(duì)于低碳鋼和低合金鋼，該拉應(yīng)力可以使鋼材達(dá)到屈服強(qiáng)度。焊接殘余應(yīng)力是無(wú)荷載的內(nèi)應(yīng)力，故在焊件內(nèi)自相平衡，這必然在焊縫稍遠(yuǎn)區(qū)產(chǎn)生壓應(yīng)力。+--500oC800oC300oC300oC500oC800oC施焊方向8cm64202468cm-----++第一百零二頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四[縱向焊接應(yīng)力]簡(jiǎn)言之

焊接高溫焊縫周圍產(chǎn)生塑性壓縮，冷卻時(shí)收縮受到限制，焊縫附近區(qū)受拉，焊縫區(qū)以外受壓。第一百零三頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四（2）橫向焊接殘余應(yīng)力產(chǎn)生的原因:1、焊縫的縱向收縮，使焊件有反向彎曲變形的趨勢(shì)，導(dǎo)致兩焊件在焊縫處中部受拉，兩端受壓；2、焊接時(shí)已凝固的先焊焊縫，阻止后焊焊縫的橫向膨脹，產(chǎn)生橫向塑性壓縮變形。焊縫冷卻時(shí)，后焊焊縫的收縮受先焊焊縫的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力，而先焊焊縫產(chǎn)生壓應(yīng)力，因應(yīng)力自相平衡，更遠(yuǎn)處焊縫則產(chǎn)生拉應(yīng)力；應(yīng)力分布與施焊方向有關(guān)。

以上兩種應(yīng)力的組合即為，橫向焊接殘余應(yīng)力。第一百零四頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四(a)焊縫縱向收縮時(shí)的變形趨勢(shì)-+-(b)焊縫縱向收縮時(shí)的橫向應(yīng)力xy+-+施焊方向(c)焊縫橫向收縮時(shí)的橫向應(yīng)力xy-+-+(d)焊縫橫向殘余應(yīng)力yx不同施焊方向下,焊縫橫向收縮時(shí)產(chǎn)生的橫向殘余應(yīng)力:-++施焊方向(e)-+-施焊方向(f)xyyx第一百零五頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四【橫向焊接應(yīng)力】簡(jiǎn)言之縱向收縮產(chǎn)生反向變形—中間受拉，兩端受壓先焊接限制后焊接變形—中間受壓，兩端受拉應(yīng)力疊加第一百零六頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四（3）沿厚度方向的焊接殘余應(yīng)力

在厚鋼板的焊接連接中，焊縫需要多層施焊，焊接時(shí)沿厚度方向已凝固的先焊焊縫，阻止后焊焊縫的膨脹，產(chǎn)生塑性壓縮變形。焊縫冷卻時(shí)，后焊焊縫的收縮受先焊焊縫的限制而產(chǎn)生拉應(yīng)力，而先焊焊縫產(chǎn)生壓應(yīng)力，因應(yīng)力自相平衡，更遠(yuǎn)處焊縫則產(chǎn)生拉應(yīng)力。因此，除了橫向和縱向焊接殘余應(yīng)力σx,σy

外，還存在沿厚度方向的焊接殘余應(yīng)力σz，這三種應(yīng)力形成同號(hào)(受拉)三向應(yīng)力，大大降低連接的塑性。-+-321σxσyσz第一百零七頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四【Z向焊接應(yīng)力】簡(jiǎn)言之表面先冷卻限制內(nèi)部收縮，內(nèi)部受拉，表面受壓。第一百零八頁(yè)，共一百二十頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、焊接殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響1、對(duì)結(jié)構(gòu)靜力強(qiáng)度的影響

----------沒(méi)有影響2、對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響