一、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)量等級(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)量等級(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)接于角接組合焊縫,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(chē)梁的腹板與上翼緣之間以及吊車(chē)桁架上弦桿與節(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(chē)起重量等于或大于50t的中級(jí)工作制吊車(chē)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)。
二、對(duì)接焊縫或?qū)优c角接組合焊縫的強(qiáng)度計(jì)算。
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:
σ =N/lwt≦fwt或fwc
公式1
式中 N——軸心拉力或軸心壓力;
Lw——焊縫長(zhǎng)度;
t——在對(duì)接接頭中為連接件的較小厚度;在T形接頭中為腹板的厚度;
fwt 、fwc——對(duì)接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
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:
√σ2+3τ2≦1.1fwt
公式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tanθ≤1.5時(shí),其強(qiáng)度可不計(jì)算。
2 當(dāng)對(duì)接焊縫和T形對(duì)接與角接組合焊縫無(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)各減去2t。
三:直角角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算。
1、在通過(guò)焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下:
正面角焊縫(作用力垂直于焊縫長(zhǎng)度方向):
σ =N/helw≦βffwf
公式3
側(cè)面角焊縫(作用力平行于焊縫長(zhǎng)度方向):
τf=N/helw≦fwf
公式4
2、在各種力綜合作用下,σf和 τf共同作用處:
公式5
式中 σf ——按焊縫有效截面(helw)計(jì)算,垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的應(yīng)力;
τf ——按焊縫有效截面計(jì)算,沿焊縫長(zhǎng)度方向的剪應(yīng)力;
he——角焊縫的計(jì)算厚度,對(duì)直角角焊縫等于0.7hf,hf為焊腳尺寸(圖1)
lw——角焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度,對(duì)每條焊縫取其實(shí)際長(zhǎng)度減去2hf;
fwf——角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
βf——正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù):對(duì)承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),βf =1.22;對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu),βf =1.0。
圖1 直角角焊縫截面
四、兩焊腳邊夾角α為60°≤α≤135°的T形接頭,其斜角角焊縫(圖2)的強(qiáng)度應(yīng)按公式3至公式5計(jì)算,但取βf=1.0,其計(jì)算厚度為:he=hfcosα/2(根部間隙b、b1或b2≤1.5mm)或he=[hf-b(或b1、b2)/sinα]cosα/2(b、b1或b2>1.5mm但≤5mm)。
圖2-1 T形接頭的斜角角焊縫截面

圖2-2 T形接頭的根部間隙和焊縫截面
五、部分焊透的對(duì)接焊縫(圖3a、b、c、d、e)和T形對(duì)接與角接組合焊縫(圖3c)的強(qiáng)度,應(yīng)按角焊縫的計(jì)算公式3至公式5計(jì)算,在垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的壓力作用下,取βf=1.22,其他受力情況取βf=1.0,其計(jì)算厚度應(yīng)采用:
V形坡口(圖3a):當(dāng)α≥60°時(shí),he=s;當(dāng)α<60°時(shí),he=0.75s。
單邊V形和K形坡口(圖3b、c):當(dāng)α=45°±5°,he=s-3。
U形、J形坡口(圖3d、e):he=s。

圖3 部分焊透的對(duì)接焊縫和其與角焊縫的組合焊縫截面
S為坡口深度,即根部至焊縫表面(不考慮余高)的最短距離(mm);α為V形、單邊V形或K形坡口角度。
當(dāng)熔合線處焊縫截面邊長(zhǎng)等于或接近于最短距離s時(shí)(圖3b、c、e),抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.9 。
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