角焊缝在钢结构中的形式和强度

角焊缝是最常用的焊缝。角焊缝按其与作用力的关系可分为正面角焊缝（焊缝长度方向与作用力的方向垂直）、侧面角焊缝（焊缝长度方向与作用力的方向平行）和斜焊缝（焊缝长度方向与作用力的方向即不平行也不垂直），详见图3.4（c）；按其截面形式又可分为直角角焊缝和斜角角焊缝、凸形角焊缝和凹形角焊缝、等边角焊缝和不等边角焊缝见图3.10、图3.11。

图3.10　直角角焊缝截面

（a）普通形；（b）平坡凸形；（c）等边凹形

图3.11　斜角角焊缝截面

一般情况下采用等边直角凸形角焊缝见图3.10（a），称之为普通形角焊缝。在直接承受动力荷载的结构中，为使传力平顺，减少应力集中，改善受力性能，提高构件的抗疲劳强度，侧面角焊缝以凹形为最好；正面角焊缝的刚度较大，直接承受动力荷载时应焊成平坡式见图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°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＜60°或α＞135°的斜角角焊缝，除钢管结构外，不宜作受力焊缝。(www.xing528.com)

侧面角焊缝主要承受剪应力，在弹性受力阶段，剪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，焊缝越长越不均匀。大量试验结果表明，侧面角焊缝见图3.12，塑性较好，弹性模量低，（E＝0.7×105～1×105N/mm2），进入弹塑性受力状态时，剪应力的分布渐趋均匀，破坏时可按沿全长均匀受力考虑。侧面角焊缝的剪切破坏一般发生在45°有效厚度he＝0.7hf处的最小截面。

图3.12　侧面角焊缝的应力

正面角焊缝的传力线有剧烈弯折见图3.13，应力状态比较复杂。正面角焊缝沿焊缝长度的应力分布比较均匀，但在两个焊脚AB、BC处和45°有效厚度截面BD上有复杂的不均匀的正应力和剪应力，尤其焊根B处正好是两焊件接触面的端部，相当于裂缝的尖端，故焊根处存在着很严重的应力集中。正面角焊缝的破坏可能发生在焊脚AB、BC处和45°有效厚度截面BD上见图3.13（b），属于正应力和剪应力的综合破坏。与侧面角焊缝相比，正面角焊缝的刚度较大（弹性模量E＝1.5×105N/mm2），强度较高，塑性较差，性质较脆。

图3.13　正面角焊缝的应力

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。