在目前的钢结构连接体系中,焊接连接仍是现代钢结构连接体系中最主要的连接方法。其具有较大的优点:任何截面形状的构件均可进行连接;连接方式不削弱截面,可以保证连接位置处的受力稳定性;
目前常用焊接方式:手工焊,半自动焊,全自动焊。其中半自动焊包括气体保护焊、埋弧焊、螺柱焊等;全自动焊包括埋弧焊、气体保护焊、电渣焊等。
焊接连接位置处的力学性能是判定焊接连接的钢结构是否具有可靠的稳定性。近期几篇文章先介绍一下角焊缝的计算方法。今天先介绍承受轴心力作用时角焊缝连接强度的计算:
用盖板的对接连接(例题来源于钢结构设计原理,若侵权请连接作者删除):
题干:试设计用拼接盖板的对接连接。已知钢板宽B=270mm,厚度t1=28mm,拼接盖板厚度t2=16mm。该连接承受的静态轴心力N=1400KN(设计值),钢材为Q235B,手工焊,焊条为E43型。其连接示意图如下图所示:
(1)设计方法
一般对盖板设计分为两种方法:其一为假定焊脚尺寸求得焊缝长度,再由焊缝长度确定拼装盖板的尺寸;其二为先假定焊脚尺寸和拼接盖板的尺寸,然后验算焊缝的承载力。如果假定的焊缝尺寸不能满足承载力要求时,则应该调整焊脚尺寸,验算直至满足承载力要求为止。
按第一种方法进行设计计算。
(2)焊脚尺寸的假定
规范规定:
最大焊脚尺寸:在板件边缘的角焊缝,当板件厚度t>6mm时,hf<t;当t≤6mm时,hf≤t-(1-2)mm。
最小焊脚尺寸:角焊缝的焊脚尺寸hf不得小于1.5√t,t为较厚焊件厚度;当焊件厚度等于或小于4mm时,则最小焊脚尺寸应与焊件厚度相同。
侧面角焊缝的最长计算长度:计算长度不宜大于60hf。
角焊缝的最小计算长度:侧面角焊缝或正面角焊缝的计算长度不得小于8hf和40mm。
按照规范进行计算,hfmax为15mm或14mm,hfmin为7.9mm,因此取hf为10mm
(3)焊缝布置情况选择(选择两侧焊缝布置)
连接一侧所需焊缝的总长度:1250mm
上下两块盖板,共四条侧焊缝,一条焊缝的实际长度为:600mm
所需拼装盖板长度为:676mm,取值680mm。
(4)焊缝强度验算
选定拼接盖板宽度为240mm,则拼接盖板的截面面积为:7560mm2
经验算:按照构造要求满足,故选定盖板尺寸为680mmx240mmx16mm
(以上相关计算均按规范计算,大家可自行查看规范)