焊缝的强度计算
发布时间:2024-08-15 浏览数:331

角焊缝的计算断面,在角焊缝截面的最小高度上,其值等于内接三角形高度a(计算高度)


余高和个量熔深对接头强度没有影响,对埋弧焊CO2气保护的熔深较大应考虑。

计算断面:δ=(K+P)cos45°

当K≤8mmδ可取等于K
当K>8mm可取P=3mm

一、

大对接接头的静载荷强度计算

a、不考虑焊缝的的余高(基本金属的强度即为焊缝的强度,计算公式通用)
b、焊缝的计算长度=实际长度

c、计算厚度时取薄板一侧

d、焊缝金属的许用应力与基本金属相等,不必进行强度计算
 1、受拉或受压 

F:接头所受的拉力或压力(N)

L:焊缝长度(mm)

δ1 接头中较薄板的厚度

σt 、σp 接头受拉或受压焊缝中所承受的应力(Mpa)

[σ t′]焊缝受拉或弯曲时的许用应力(Mpa)

[σ p′]焊缝受压时的许用应力(Mpa)

例:两块板厚5mm,宽为500mm 的钢板,对接在一起,两端受到 284000N拉力,材料为Q235-A,[σt′]=142MPa,试校核其焊缝强度?

已知:δ=5mm,焊缝长度L=500mm,F=28400N,[σt′]=142MPa,求σt<[σ t′]

解:

该对接接头焊缝强度满足要求,结构工作是安全的

 2、受剪切 

注:单位化为 mm;2)应有校核的结论

τ :接头焊缝中所承受的切应力(Mpa)

Q:接头所受的剪切力

[τ ′]:焊缝许用的剪切应力(Mpa)
例:两块板厚为10mm的钢板对接,焊缝受到29300N的切力,材料为 Q235,试设计焊缝的长度?
已知:δ1=10mm,Q=29300N,[τ ′]=98Mpa。求:焊缝的长度

取L=30mm,即当焊缝长度(板宽)为30mm时,该对接接头焊缝强度能满足要求

例:钢板的斜对接,对接焊缝(见图)焊缝长度为600mm,板厚5 mm,焊缝的许用应力[σt′]=240Mpa,焊缝的倾斜角45°,求此焊缝承受的最大拉力?


已知:L=600mm,δ1=5mm,[σ t′]=240Mpa,求F

解:

答:此焊缝最大拉应力为1018243.53N/mm2

 3、受弯矩 


b受弯垂直板面的弯矩

σ :接头受弯矩作用时焊缝所承受的应力(Mpa)
[σ t′]:焊缝受拉,受弯时的许用应力
例:两块相同厚度板的对接接头,材料为Q345钢板,宽度为 300mm,受垂直板面弯矩3000000N/mm2,试计算焊缝所需要的厚度?
已知: L=300mm,m2=3000000N/mm2,[σt′]=201Mpa,求δ1

解:

当δ≥18mm,即焊缝厚度为≥18mm时,该对接接头焊缝强度能满足要求。

二、

大搭接接头的静载强度计算

受拉压得搭接接头的强度计算

1、正面焊缝受拉、压得焊接接头的强度计算


2、侧面焊缝受拉、压得焊接接头的强度计算


3、正侧面焊缝联合受拉、压焊接接头的强度计算

例:将100×100×10的角钢用脚角焊缝搭接在一块钢板上(见图)受拉伸时,要求角钢等强度,试计算接头的合理尺寸和L应是多少?


已知:角钢尺寸100×100×10,求L(L1,L2,L3)

解:手册查得角钢断面积 A=19.2cm2=1920mm2

[σ t](许用拉应力)=160N/mm2

[τ ′]=100Mpa=100N/mm2


正面L3=100mm,L1+L2=439mm-100mm=339mm

从手册中可查得e=28.3mm,按杠杆原理,侧面角焊缝L2


L1=L1-L2-L3=439mm-96mm-100mm=243mm

答:当K=10mm,取L1=243mmL2=96mmL3=100mm最合理

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