1.焊缝连接形式
焊缝连接形式可按构件相对位置、构造和施焊位置进行划分。
(1)按被连接构件的相对位置分类 焊件的连接形式根据被连接构件的相对位置可分为对接头、T形接头、搭接头和角接头四种类型,如图2-2所示。
图2-2 焊接连接形式
a)对接头 b)T形接头 c)搭接头 d)角接头
(2)按焊缝本身构造分类 焊接连接形式根据构造可分为对接焊缝和角焊缝两种。对接焊缝位于被连接板件或其中一个板件的平面内;角焊缝位于两个被连接板件的边缘位置。
对接焊缝按作用力的方向与焊缝长度的相对位置可分为对接正焊缝和对接斜焊缝,如图2-3所示。
图2-3 对接正焊缝和对接斜焊缝示意图
a)对接正焊缝 b)对接斜焊缝
角焊缝分为正面角焊缝和侧面角焊缝,如图2-4所示。焊缝轴线与焊件受力方向垂直的焊缝称为正面角焊缝,与受力方向平行的焊缝称为侧面角焊缝。
图2-4 正面角焊缝和侧面角焊缝示意图
a)正面角焊缝 b)侧面角焊缝
角焊缝沿长度方向的布置分连续角焊缝和断续角焊缝两种形式,如图2-5所示。连续角焊缝受力情况较好;断续角焊缝容易引起应力集中现象,可用于一些次要的构件或次要的焊接连接中,重要结构应避免采用。断续角焊缝焊段长度不得小于10hf,或50mm,且其间断距离L不宜太长,一般在受压构件中不应大于15t,在受拉构件中不应大于30t,t为较薄焊件的厚度。
图2-5 连续角焊缝和断续角焊缝示意图
a)连续角焊缝 b)断续角焊缝
(3)按施焊位置分类 施焊时焊缝在焊件之间的相对空间位置有平焊、立焊、横焊和仰焊等几种,如图2-6所示。平焊的焊接工作最方便,质量也最好,应尽量采用。立焊和横焊的质量及生产效率比平焊差一些。仰焊的操作条件最差,焊缝质量不易保证,应尽量避免采用。
图2-6 焊缝的施焊位置
a)平焊 b)立焊 c)横焊 d)仰焊
2.焊缝代号
焊缝代号由引出线、图形符号及辅助符号三部分组成。引出线由横线和带箭头的斜线组成。箭头指到图形当中的相应焊缝处,横线的上下用来标注图形符号和焊缝尺寸。当引出线的箭头指向焊缝所在位置一侧时,将图形符号和焊缝尺寸标注在横线的上面;反之,则将图形符号和焊缝尺寸标注在水平横线的下面。必要时,可以在水平横线的末端加一尾部作为标注其他说明的地方。图形符号表示焊缝的基本形式,如用“V”表示V形坡口的对接焊缝,“◁”表示角焊缝。辅助符号表示焊缝的辅助要求,如涂黑的三角旗表示现场安装焊缝等。在图2-7中,列举了一些常用焊缝的表示方法,可供参考。
当焊缝分布比较复杂或用上述标注方法无法表达清楚时,可在图形上加栅线表示,如图2-8所示。(www.xing528.com)
3.焊缝强度设计值
焊缝强度设计值参见表2-2。
图2-7 焊缝代号
图2-8 栅线表示
a)正面焊缝 b)背面焊缝 c)安装焊缝
表2-2 焊缝的强度设计值fwc
注:1.自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》(GB/T 5293—1999)和《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》(GB/T 12470—2003)中相关的规定。
2.焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205—2001)的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝,不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。
3.对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取fwc,在受拉区的抗弯强度设计值取fwt。
4.表中厚度系指计算点的钢材厚度。对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。
计算下列情况的结构构件或连接时,强度设计值应乘以相应的折减系数。
1)单面连接的单角钢:
①按轴心受力计算强度和连接时乘以系数0.85。
②按轴心受压计算稳定性时,等边角钢乘以系数0.6+0.0015λ,但不超过1.0;短边相连的不等边角钢乘以系数0.5+0.002λ,但不超过1.0;长边相连的不等边角钢乘以系数0.70。
λ为长细比,对中间无联系的单角钢压杆,应根据最小回转半径计算。当λ<20时,取λ=20。
2)无垫板的单面施焊对接焊缝乘以系数0.85。
3)施工条件较差的高处安装焊缝和铆钉连接乘以系数0.90。
4)沉头及半沉头铆钉连接乘以系数0.80。
当几种情况同时存在时,应连乘各折减系数。
【例2-1】 与节点板单面连接的等边单角钢轴心受压杆件,工地高处安装采用焊接,λ=110,焊条采用E55型,施工条件较差。试计算连接时采用的角焊缝强度设计值。
【解】 查表2-2得角焊缝设计值为220N/mm2,施工条件较差的高处安装焊缝连接乘以系数0.90,按轴心受力计算连接乘以系数0.85,两种情况同时存在,应当连乘折减系数,则连接时采用的角焊缝强度设计值为
f=0.90×0.85×220N/mm2=168.3N/mm2。
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