軸力、剪力作用下的角焊縫計算角焊縫強度計算焊縫受力示意圖F:通過焊縫中心作用的軸向力:23kNθ:軸向力與焊縫長度方向的夾角為45°N:垂直于焊縫方向的分力V:平行于焊縫方向的分力hf:角焊縫的焊腳尺寸為6mmlw:角焊縫的計算長度為100mmAf:角焊縫有效截面面積βf:正面角焊縫(端焊縫)的強度設計增大系數，對承受靜力荷載和間接承受動力荷載的結構取1.22；對直接承受動力荷載的結構取1.0fwt:角焊縫的強度設計值取160N/mm2N=F×sinθ=23×sin45×103=16263.5NV=F×cosθ=23×cos45×103=16263.5NAf=0.7×hf×(lw-10)=0.7×6×(100-10)=378mm2ft=EQ\r((EQ\f(N,Af×βf))2+(EQ\f(V,Af))2)×0.5=EQ\r((EQ\f(16263.5,378×1.22))2+(EQ\f(16263.5,378))2)×0.5=27.8158N/mm2≤fwt=160N/mm2焊縫強度滿足要求軸力作用下的角鋼連接的角焊縫計算角焊縫強度計算焊縫受力示意圖N:通過焊縫中心作用的軸向力:20kNhf:角焊縫的焊腳尺寸為6mm角焊縫采用雙不等肢短肢角鋼三面圍焊連接方式lw1:角鋼的肢背焊縫長度90mmlw2:角鋼的肢尖焊縫長度75mmb:角鋼的肢寬45mmβf:正面角焊縫(端焊縫)的強度設計增大系數，對承受靜力荷載和間接承受動力荷載的結構取1.22；對直接承受動力荷載的結構取1.0fwt:角焊縫的強度設計值取160N/mm2N3:角鋼肢寬分配荷載N3=0.7×hf×b×fwt×βf=0.7×6×45×160×1.22×10-3=36.8928kNk1:角鋼肢背內力分配系數查表取0.75k2:角鋼肢尖內力分配系數查表取0.25N1:角鋼肢背承受的軸心力N1=k1×N/2-0.5×N3=0.75×20/2-0.5×36.8928=-10.9464kN<0故取0kNN2=k2×N/2-0.5×N3=0.25×20/2-0.5×36.8928=-15.9464kN<0故取0kN分別計算各條焊縫的強度ft1=EQ\f(N1,0.7×hf×(lw1-10))=EQ\f(0×103,0.7×6×(90-10))=0N/mm2≤fwt=160N/mm2ft2=EQ\f(N2,0.7×hf×(lw2-10))=EQ\f(0×103,0.7×6×(75-10))=0N/mm2≤fwt=160N/mm2焊縫強度滿足要求彎矩軸力剪力作用下的角焊縫計算角焊縫強度計算(1).焊縫受力示意圖(2).焊縫形心至豎向焊縫距離x2x2=EQ\f(0.7×hf×\b(2×(L-5)×\f(L-5,2)),0.7×hf×\b(2×(L-5)+B))=EQ\f((120-5)2,2×(120-5)+80)=42.6613x1=L-5-x2=72.3387(3).焊縫幾何特征L:焊縫水平長度120mmB:焊縫豎向長度80mmhf:焊縫高度6mmAf:焊縫面積Af=0.7×hf×[2×(L-5)+B]=0.7×6×[2×(120-5)+80]=1302mm2Ix:焊縫計算截面對x軸的慣性矩Ix=EQ\b(2×\b(L-5)×\b(\f(B,2))2+\f(1,12)×B3)×0.7×hf=EQ\b(2×\b(120-5)×\b(\f(80,2))2+\f(1,12)×803)×0.7×6=1.7248e+006mm4Iy:焊縫計算截面對y軸的慣性矩Iy=EQ\b(2×\b(\f(1,12)×(L-5)3+(L-5)×\b(x2-\f(L-5,2))2)+B×x22)×0.7×hf=EQ\b(2×\b(\f(1,12)×(120-5)3+(120-5)×\b(42.6613-\f(120-5,2))2)+80×42.66132)×0.7×6=1.88883e+006mm4J:焊縫計算截面對形心的慣性矩J=Ix+Iy=3.61363e+006mm4(4).焊縫應力計算βf:正面角焊縫(端焊縫)的強度設計增大系數，對承受靜力荷載和間接承受動力荷載的結構取1.22；對直接承受動力荷載的結構取1.0fwt:角焊縫的強度設計值取160N/mm2從焊縫應力分布來看，最危險點為“1”，“2”兩點“1”點的焊縫應力：τn1=EQ\f(N,Af)=EQ\f(10×103,1302)=7.68049N/mm2σv1=EQ\f(V,Af)=EQ\f(10×103,1302)=7.68049N/mm2τmx1=EQ\f(M×ry,J)=EQ\f(4×40×106,3.61363e+006)=44.2768N/mm2σmy1=EQ\f(M×x1,J)=EQ\f(4×72.3387×106,3.61363e+006)=80.0732N/mm2σ1=EQ\r(\b(\f(σv1+σmy1,βf))2+\b(τn1+τmx1)2)=EQ\r(\b(\f(7.68049+80.0732,1.22))2+\b(7.68049+44.2768)2)=88.7321N/mm2≤fwt=160N/mm2“2”點的焊縫應力：σn2=EQ\f(N,Af)=EQ\f(10×103,1302)=7.68049N/mm2τv2=EQ\f(V,Af)=EQ\f(10×103,1302)=7.68049N/mm2σmx2=EQ\f(M×ry,J)=EQ\f(4×40×106,3.61363e+006)=44.2768N/mm2τmy2=EQ\f(M×x2,J)=EQ\f(4×42.6613×106,3.61363e+006)==47.22227NN/mm2σσ2=EQ\r(