焊缝受力计算公式

焊缝受力计算公式

焊缝的受力计算涉及多个因素，包括焊缝类型、焊接材料、应力类型、应力分布等。以下是一些常见的焊缝受力计算公式：

1. 焊缝强度计算（剪切强度）：

-对于螺栓连接中的剪切焊缝，可以使用以下公式计算其强度：

τ= F / (l * s)

其中，τ表示焊缝的剪切强度，F表示应用在焊缝上的剪切力，l表示焊缝的有效长度，s表示焊缝的有效截面面积。

2. 焊缝强度计算（拉伸强度）：

-对于焊缝的拉伸强度计算，常使用以下公式：

σ= F / (l * h)

其中，σ表示焊缝的拉伸强度，F表示应用在焊缝上的拉伸力，l表示焊缝的有效长度，h表示焊缝的有效截面高度。

3. 焊缝应力计算（弯曲应力）：

-对于焊缝在弯曲加载下的应力计算，可以使用以下公式：σ= M / (W * y)

其中，σ表示焊缝的应力，M表示作用在焊缝上的弯矩，W表示焊缝的截面模量，y表示焊缝截面的垂直距离。

需要注意的是，上述公式仅提供了一些常见的焊缝受力计算公式，实际应用中需要根据具体情况选择合适的公式，并考虑材料的强度特性、几何形状以及设计标准等因素。在进行焊缝受力计算时，建议参考相关的焊接规范、材料手册或专业工程师的建议，以确保计算结果准确可靠，并满足设计和安全要求。

钢构焊缝计算(受力)

钢结构得焊接连接 钢结构得连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接与铆钉连接三种。焊接连接就是现代钢结构最主要得连接方法。它得优点就是:（１）焊件间可直接相连,构造简单,制作加工方便;（2)不削弱截面,用料经济;(3)连接得密闭性好,结构刚度大;(4)可实现自动化操作，提高焊接结构得质量。缺点就是:（1)在焊缝附近得热影响区内，钢材得材质变脆;(2)焊接残余应力与变形使受压构件承载力降低;(3)焊接结构对裂纹很敏感,低温时冷脆得问题较为突出。 一、焊缝得形式 1.角焊缝 图１直角角焊缝截面 图 2 斜角角焊缝截面 角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝与斜角角焊缝。两焊脚边得夹角为90°得焊缝称为直角角焊缝,直角边边长ｈf称为角焊缝得焊脚尺寸,hｅ=0、7ｈf为直角角焊缝得计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗与钢管结构中。对于夹角大于135°或小于60°得斜角角焊缝,不宜用作受力焊缝(钢管结构除外)。 2.对接焊缝 对接焊缝得焊件常需加工成坡口,故又叫坡口焊缝。焊缝金属填充在坡口内,所以对接焊缝就是被连接件得组成部分。 坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小(手工焊6ｍm，埋弧焊1０ｍm)时,可用直边缝。对于一般厚度（t=１0~２0ｍm）得焊件可采用具有斜坡口得单边V形或V形焊缝。斜坡口与离缝ｃ共同组成一个焊条能够运转得施焊空间,使焊缝易于焊透;钝边ｐ有托住熔化金属得作用。对于较厚得焊件(t＞2０mm)，则采用U形、K形与X形坡口。对于V形缝与Ｕ

形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡口形式得选用,应根据板厚与施工条件按现行标准 《建筑结构焊接规程》得要求进行。 凡T 形,十字形或角接接头得对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。 图3 对接焊缝得坡口形式 3.焊缝质量检验 《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法与质量要求分为一级、二级 与三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准;一级、二级焊缝则除 外观检查外,还要求一定数量得超声波检验并符合相应级别得质量标准。焊缝质量得外观检 验检查外观缺陷与几何尺寸,内部无损检验检查内部缺陷。 二、直角角焊缝得构造与计算 角焊缝按其与作用力得关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝与斜焊缝。正面角焊缝得焊 缝长度方向与作用力垂直,侧面角焊缝得焊缝长度方向与作用力平行,斜焊缝得焊缝长度方向 与作用力倾斜,由正面角焊缝、侧面角焊缝与斜焊缝组成得混合,通常称作围焊缝。 侧面角焊缝主要承受剪力,塑性较好,强度较低。应力沿焊缝长度方向得分布不均匀,呈两 端大而中间小得状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。 正面角焊缝受力复杂，其破坏强度高于侧面角焊缝,但塑性变形能力差。斜焊缝得受力 性能与强度值介于正面角焊缝与侧面角焊缝之间。 1.角焊缝得构造要求 （1) 最小焊脚尺寸 h f ≥1、５ (1) 式中 t 2—较厚焊件厚度,单位为ｍm 。 计算时,焊脚尺寸取整数。 自动焊熔深较大,可减小1mm;Ｔ形连接得单面角焊缝,应增加1ｍm ；当焊件厚度小于或

几个常用计算

几个常用计算 锅炉王世宏 参考《材料力学》《汽水管道设计手册》一、吊盘受力核算 1、核算吊盘受力： 根据拉应力公式：【σ】≥F/（200-80）×20 得出最大拉力F； 根据剪应力公式：【τ】≥F/（100-40）×20×2 得出最大拉力F； 2、核算吊盘焊缝处受力： 根据直角焊缝受拉受压或受剪强度计算公式【τ】t≥F/0.7×20 ×（200-10）×2 因考虑焊缝两端未融合得出L =（200-10）得出最大拉力F； 3、核算穿过吊盘轴销的挤压应力：（轴销、吊盘孔要经过机加工；且轴销与吊盘孔尽量最大紧密配合） 根据挤压应力公式：【σjy】≥F/（π75/2）×20 得出最大拉力F； 根据以上公式选取最小F值 如果核算其中一项最大拉力小于吊物重量，侧选取较厚钢板或采用直径较大的轴销，更改后再次核算各项拉力。 【σ】、【τ】、【τ】t、【σjy】（金属应力表中可查其值） 二、小直径管道支吊架间距计算 由于小直径管道只提供系统图，在施工中自由布置走向与装配支吊架时可参考以下公式。根据管道的力学性能容许挠度和容许抗弯计算出小直径管道两相邻支吊架的最大间距可参考以下公式：(只适应于水平管道) 1、核算管道刚度， 根据汽水手册要求图示管道最大挠度允许值为2.62mm

根据简支梁均布载荷刚度计算公式：【f】=5qL4/384EI （只适应于简支梁均布载荷）允许挠度【f】=2.62mm ； 单位长度钢管的重量q ，单位为K g /mm； 允许最大挠度为2.62 q可根据密度计算公式得出也可根据经验公式计算出q=（D-δ）δ/40。 D——管道外径单位mm； δ——管道壁厚单位mm； 得出值q单位为K g /m，可换算成K g /mm。 E——管道在设计温度下的弹性模数K g /mm2； 管道截面惯性矩I=π（D4-d4）/64; D——管道外径单位mm； d——管道内径单位mm； 得出I值单位为mm 4。 将以上已知数值套入简支梁均匀受力的刚度计算公式即可得出L值，单位为mm。2、核算管道强度 根据汽水手册要求图示管道最大弯曲应力允许值为2.35 K g /mm2 根据弯曲应力计算公式：【σ】≥M/W 允许应力【σ】=2.35 K g /mm2 根据简支梁均布载荷弯矩计算公式：M=qL2/8 M 单位为K g .mm。 管道的抗弯截面模量W=2I/D；或W=π（D4-d4）/32D。 得出W单位为mm3。 将以上已知数值套入弯曲应力计算公式即可得出L值，单位为mm。 因得出两个L值，则应选取较小的一个。 三、梁的受力计算（1） 1、梁的正应力强度计算： 根据弯曲应力计算公式：【σ】≥M/W

钢构焊缝计算(受力)

《钢结构》网上辅导材料二 钢结构的焊接连接 钢结构的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。焊接连接是现代钢结构最主要的连接方法。它的优点是：（1）焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便；（2）不削弱截面，用料经济；（3）连接的密闭性好，结构刚度大；（4）可实现自动化操作，提高焊接结构的质量。缺点是：（1）在焊缝附近的热影响区内，钢材的材质变脆；（2）焊接残余应力和变形使受压构件承载力降低；（3）焊接结构对裂纹很敏感，低温时冷脆的问题较为突出。 一、焊缝的形式 1．角焊缝 图 1 直角角焊缝截面 图 2 斜角角焊缝截面 角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝，直角边边长h f 称为角焊缝的焊脚尺寸，h e ＝0.7h f 为直角角焊缝的计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝（钢管结构除外）。 2．对接焊缝 对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝。焊缝金属填充在坡口内，所以对接焊缝是被连接件的组成部分。 坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小（手工焊≤t 6mm ，埋弧焊≤t 10mm ）时，可用直边缝。对于一般厚度（t=10～20mm ）的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊

缝。斜坡口和离缝c共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件（t＞20mm），则采用U形、K形和X形坡口。对于V形缝和U形缝需对焊缝根部进行补焊。对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准《建筑结构焊接规程》的要求进行。 凡T形，十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。 图3 对接焊缝的坡口形式 3．焊缝质量检验 《钢结构工程施工质量验收规范》规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何尺寸，内部无损检验检查内部缺陷。 二、直角角焊缝的构造与计算 角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。正面角焊缝的焊缝长度方向与作用力垂直，侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行，斜焊缝的焊缝长度方向与作用力倾斜，由正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝组成的混合，通常称作围焊缝。 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，强度较低。应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。 正面角焊缝受力复杂，其破坏强度高于侧面角焊缝，但塑性变形能力差。斜焊缝的受力性能和强度值介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。 1．角焊缝的构造要求 （1）最小焊脚尺寸 t（1） h f≥1.5 2

焊缝强度、定额计算

焊缝的强度、定额计算 二 焊缝的强度计算 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）。 K K a 7.02 = 余高和个量熔深对接头强度没有影响，对埋弧焊CO 2气保护的熔深较大应考虑。 计算断面：δ=（K+P ）cos45° 当K ≤8mm δ可取等于K 当K ＞8mm 可取P=3mm ⑴ 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 A 受拉或受压 受拉时 []'≤= t L F t σδσ1 受压时 []'≤= p L F p σδσ1 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 ） ［σt ′］焊缝受拉或弯曲时的许用应力（Mpa ） ［σp ′］焊缝受压时的许用应力（Mpa ） 例1： 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 ＜［σt ′］ 解： []Mpa t Mpa ＜L F t 1426.1135 5002840001='=?==σδσ ∴该对接接头焊缝强度满足要求，结构工作是安全的 注：1)单位化为mm ；2）应有校核的结论 B 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2 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′］=98 Mpa 。求：焊缝的长度

焊接强度计算公式

焊接强度计算公式 焊接强度计算公式是用来计算焊接件的强度，也就是焊接件在一定力作用下能够承受的最大拉力值。这个公式通常采用负荷分配原理，做出的假设是：当焊接件受到一定的拉力时，上下两端的焊缝处会产生一定的应力，并且应力随着有效焊缝长度的增加而增加，而焊缝的应力分布是等差的。 根据上述假设，焊接强度计算公式可以表示为： Fw = (π/4)K(t0/L)2σb 其中： Fw——焊接件的最大拉力； K——负荷分配因子，一般取值在1.5~2之间； t0——焊缝的有效厚度； L——焊缝的有效长度； σb——焊缝的最大应力强度。 根据此公式可以得出，焊接件的强度主要取决于三个因素：负荷分配因子K、焊缝的有效厚度t0和有效长度L。 负荷分配因子K是用来衡量焊缝上下端处应力分布的等差性，例如，K=1.5表示焊缝上下端处的应力分布是等差

的，K=2表示焊缝上下端处的应力分布是等比的，K=1表示焊缝上下端处的应力分布是均匀的。 焊缝的有效厚度t0是指焊缝内部的有效截面积，一般情况下，t0取决于焊缝的实际厚度和焊材的性能，例如，当焊缝的实际厚度为6mm时，t0可以计算出在该厚度下焊材的有效截面积，而对于不同的焊材，其有效截面积是不同的，因此t0的取值也不同。 焊缝的有效长度L是指焊缝内部的受力长度，一般情况下，L取决于焊接件的设计尺寸，例如，当焊接件的设计尺寸为100mm时，L可以计算出在该尺寸下焊缝的受力长度。 焊缝的最大应力强度σb是指焊缝内部的最大应力强度，一般情况下，σb取决于焊接件的材料性能及焊材的性能，例如，当焊接件为钢材时，σb可以计算出在该材料下焊材的最大应力强度，而对于不同的焊材，其最大应力强度是不同的，因此σb的取值也不同。 总之，焊接强度计算公式是用来计算焊接件的强度，它的最终结果主要取决于负荷分配因子K、焊缝的有效厚度t0和有效长度L以及焊缝的最大应力强度σb。

焊缝扭转应力计算

1、扭曲 扭曲—构件横截面在扭矩的作用下相对轴线而产生的转动变形。 M T =扭矩 S=弧长 l=两个截面间的距离 r=圆截面的半径 γ=滑移 G=滑移模数 图1 扭曲 单位转角1θ：当l=1时，两个截面的相对转动位移1θ。 S=γ·l=r·1θ 扭曲角θ：当距离为l 时两个截面的相对转动位移。θ=1θ·l[rad] 扭矩M T ：当作用力偏离剪力中心时，则将产生扭矩。 剪力中心：构件上不产生扭矩的剪力作用点。也称弯曲中心M 。 图2 剪力中心 2、截面形状 2.1按几何形状分类 1） 单轴对称截面⇒剪力中心点位于对称轴上。 图3 单轴对称截面（弯心M 不与重心S 重合） 2） 双轴对称截面⇒重心与剪心点重合

t=恒定 图4 双轴对称截面 3）一个直角构件的组成的截面 剪心M位于型钢相互垂直构件中心线的交点处。 图5 直角构件的弯心与重心 2.2按在扭曲作用下的状态分类 当构件承受扭曲应力作用时，根据其截面形状不同，有时在被扭曲的同时还会产生挠曲变形。 “挠曲变形与截面形状相关” 下述截面形状为抗挠曲截面： —园截面及园环形截面；—正方形空心截面（壁厚相等）；—矩形空心截面（t 1/t 2 =l 1 /l 2 ）； —由两个窄条组成的单轴对称截面，其中心线交于一点 图6抗挠曲截面 非抗挠曲截面：

图7 非抗挠曲截面 3、扭曲的种类 3.1纯扭曲 —截面可不受阻碍地被扭曲 —仅产生“一次”剪应力T τ 3.2扭力扭曲（约束扭曲） —截面不能不受阻碍地被扭曲，受扭截面不再满足平面变形——产生翘曲变形！ —除“一次”剪应力T τ外，产生“二次应力”σ和τ 4、截面上的应力 本条件下进行应力计算时应满足下述先决条件： a ） 在整个构件的长度上横截面相同。 b ）在构件长度上及端部没有扭曲阻碍。 c) 作用在构件端部截面上的扭矩与截面边缘成正切； d) 在构件上的一定区域内扭矩保持恒定。 剪应力的分布及大小 在讨论非园形和园环形截面上的剪应力分布状态时，先拟定两种模拟分布状态： —皂膜式分布状态 —潮流式分布状态 ϕ M

钢构焊缝计算(受力)

“钢构造“网上辅导材料二 钢构造的焊接连接 钢构造的连接方法可分为焊缝连接、螺栓连接和铆钉连接三种。焊接连接是现代钢构造最主要的连接方法。它的优点是：〔1〕焊件间可直接相连，构造简单，制作加工方便；〔2〕不削弱截面，用料经济；〔3〕连接的密闭性好，构造刚度大；〔4〕可实现自动化操作，提高焊接构造的质量。缺点是：〔1〕在焊缝附近的热影响区，钢材的材质变脆；〔2〕焊接剩余应力和变形使受压构件承载力降低；〔3〕焊接构造对裂纹很敏感，低温时冷脆的问题较为突出。 一、焊缝的形式 1．角焊缝 图 1 直角角焊缝截面 图 2 斜角角焊缝截面 角焊缝按其截面形式可分为直角角焊缝和斜角角焊缝。两焊脚边的夹角为90°的焊缝称为直角角焊缝，直角边边长h f 称为角焊缝的焊脚尺寸，h e ＝0.7h f 为直角角焊缝的计算厚度。斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管构造中。对于夹角大于135°或小于60°的斜角角焊缝，不宜用作受力焊缝〔钢管构造除外〕。 2．对接焊缝 对接焊缝的焊件常需加工成坡口，故又叫坡口焊缝。焊缝金属填充在坡口，所以对接焊缝是被连接件的组成局部。 坡口形式与焊件厚度有关。当焊件厚度很小〔手工焊≤t 6mm ，埋弧焊≤t 10mm 〕时，可用直边缝。对于一般厚度〔t=10～20mm 〕的焊件可采用具有斜坡口的单边V 形或V 形焊缝。

斜坡口和离缝c 共同组成一个焊条能够运转的施焊空间，使焊缝易于焊透；钝边p 有托住熔化金属的作用。对于较厚的焊件〔t ＞20mm 〕，则采用U 形、K 形和*形坡口。对于V 形缝和U 形缝需对焊缝根部进展补焊。对接焊缝坡口形式的选用，应根据板厚和施工条件按现行标准“建筑构造焊接规程“的要求进展。 凡T 形，十字形或角接接头的对接焊缝称之为对接与角接组合焊缝。 图3 对接焊缝的坡口形式 3．焊缝质量检验 “钢构造工程施工质量验收规“规定焊缝按其检验方法和质量要求分为一级、二级和三级。三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波检验并符合相应级别的质量标准。焊缝质量的外观检验检查外观缺陷和几何尺寸，部无损检验检查部缺陷。 二、直角角焊缝的构造与计算 角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝。正面角焊缝的焊缝长度方向与作用力垂直，侧面角焊缝的焊缝长度方向与作用力平行，斜焊缝的焊缝长度方向与作用力倾斜，由正面角焊缝、侧面角焊缝和斜焊缝组成的混合，通常称作围焊缝。 侧面角焊缝主要承受剪力，塑性较好，强度较低。应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大而中间小的状态。焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。 正面角焊缝受力复杂，其破坏强度高于侧面角焊缝，但塑性变形能力差。斜焊缝的受力性能和强度值介于正面角焊缝和侧面角焊缝之间。 1．角焊缝的构造要求 〔1〕 最小焊脚尺寸 h f ≥1.52t 〔1〕

角焊缝的构造和计算

3.3 角焊缝的构造和计算角焊缝的形式和强度角焊缝按其与作用力的关系可分为：正面角焊缝、侧面角焊缝、斜焊缝； 正面角焊缝：焊缝长度方向与作用力垂直； 侧面角焊缝：焊缝长度方向与作用力平行。 按其截面形式分：直角角焊缝(图3.10)、斜角角焊缝(图3.11)。 直角角焊缝通常焊成表面微凸的等腰直角三角形截面[图3.10(a)]。在直接承受动力荷载的结构中，为了减少应力集中，提高构件的抗疲劳强度，侧面角焊缝以凹形为最好。但手工焊成凹形极为费事，因此采用手工焊时，焊缝做成直线性较为合适[图3.10(a)]。当用自动焊时，由于电流较大，金属熔化速度快、熔深大，焊缝金属冷却后的收缩自然形成凹形表面[图3.10(c)]。为此规定在直接承受动力荷载的结构（如吊车梁）中，侧面角焊缝做成凹形或直线形均可。对正面角焊缝，因其刚度较大，受动力荷载时应焊成平坡式[图3.10(b)]，直角边的比例通常为1:1.5（长边顺内力方向）。 两焊脚边的夹角α>90°或α<90°的焊缝称为斜角角焊缝，斜角角焊缝常用于钢漏斗和钢管结构中。对于夹角α>135°或α<60°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜用作受力焊缝。 大量试验结果表明： 侧面角焊缝(图3.12)主要承受剪应力，塑性较好，弹性模量低（E=0.7×105～1×105N/mm2），强度也较低。由于传力线通过侧面角焊缝时产生弯折，因而应力沿焊缝长度方向的分布不均匀，呈两端大中间小的状态，焊缝越长，应力分布不均匀性越显著。但在在接近塑性工作阶段时，产生应力重分布，可使应力分布的不均匀现象渐趋缓和。即分布不均匀，且不均匀程度随的增大而增加，破坏常在两端开始，再出现裂纹后很快沿焊缝有效截面迅速断裂