钢结构设计标准 [附条文说明] GB50017-2017 建标库

11.2  焊缝连接计算

11.2.1  全熔透对接焊缝或对接与角接组合焊缝应按下列规定进行强度计算:

    1  在对接和T形连接中,垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊接或对接与角接组合焊缝,其强度应按下式计算:

    式中:N——轴心拉力或轴心压力(N);

          lw——焊缝长度(mm);

          he——对接焊缝的计算厚度(mm),在对接连接节点中取连接件的较小厚度,在T形连接节点中取腹板的厚度;

          fwt、fwc——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值(N/mm2)。

    2  在对接和T形连接中,承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝或对接与角接组合焊缝,其正应力和剪应力应分别进行计算。但在同时受有较大正应力和剪应力处(如梁腹板横向对接焊缝的端部)应按下式计算折算应力:

11.2.2  直角角焊缝应按下列规定进行强度计算:

    式中:σf——按焊缝有效截面(helw)计算,垂直于焊缝长度方向的应力(N/mm2);

          τf——按焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力(N/mm2);

          he——直角角焊缝的计算厚度(mm),当两焊件间隙b≤1.5mm时,he=0.7hf;1.5mm<b≤5mm时,he=0.7(hf—b),hf为焊脚尺寸(图11.2.2);

          lw——角焊缝的计算长度(mm),对每条焊缝取其实际长度减去2hf

          fwf——角焊缝的强度设计值(N/mm2);

          βf——正面角焊缝的强度设计值增大系数,对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构,βf=1.22;对直接承受动力荷载的结构,βf=1.0。

图11.2.2  直角角焊缝截面

11.2.3  两焊脚边夹角为60°≤α≤135°的T形连接的斜角角焊缝(图11.2.3-1),其强度应按本标准式(11.2.2-1)~式(11.2.2-3)计算,但取βf=1.0,其计算厚度he(图11.2.3-2)的计算应符合下列规定:

    3  当30°≤α≤60°或α<30°时,斜角角焊缝计算厚度he应按现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的有关规定计算取值。

图11.2.3-1T形连接的斜角角焊缝截面

图11.2.3-2T形连接的根部间隙和焊缝截面

11.2.4  部分熔透的对接焊缝(图11.2.4)和T形对接与角接组合焊缝[图11.2.4(c)]的强度,应按式(11.2.2-1)~式(11.2.2-3)计算,当熔合线处焊缝截面边长等于或接近于最短距离s时,抗剪强度设计值应按角焊缝的强度设计值乘以0.9。在垂直于焊缝长度方向的压力作用下,取βf=1.22,其他情况取βf=1.0,其计算厚度he宜按下列规定取值,其中s为坡口深度,即根部至焊缝表面(不考虑余高)的最短距离(mm);α为V形、单边V形或K形坡口角度:

    1  V形坡口[图11.2.4(a)]:当α≥60°时,he=s;当α<60°时,he=0.75s;

    2  单边V形和K形坡口[图11.2.4(b)、图11.2.4(c)]:当α=45°±5°时,he=s—3;

    3  U形和J形坡口[图11.2.4(d)、图11.2.4(e)]:当α=45°±5°时,he=s。

图11.2.4  部分熔透的对接焊缝和T形对接与角接组合焊缝截面

11.2.5  圆形塞焊焊缝和圆孔或槽孔内角焊缝的强度应分别按式(11.2.5-1)和式(11.2.5-2)计算:

    式中:Aw——塞焊圆孔面积;

          lw——圆孔内或槽孔内角焊缝的计算长度。

11.2.6  角焊缝的搭接焊缝连接中,当焊缝计算长度lw超过60hf时,焊缝的承载力设计值应乘以折减系数αf,αf=1.5—lw/120hf,并不小于0.5。

11.2.7  焊接截面工字形梁翼缘与腹板的焊缝连接强度计算应符合下列规定:

    1  双面角焊缝连接,其强度应按下式计算,当梁上翼缘受有固定集中荷载时,宜在该处设置顶紧上翼缘的支承加劲肋,按式(11.2.7)计算时取F=0。

    式中:Sf——所计算翼缘毛截面对梁中和轴的面积矩(mm3);

          I——梁的毛截面惯性矩(mm4);

          F、ψ、lz——按本标准第6.1.4条采用。

    2  当腹板与翼缘的连接焊缝采用焊透的T形对接与角接组合焊缝时,其焊缝强度可不计算。

11.2.8  圆管与矩形管T、Y、K形相贯节点焊缝的构造与计算厚度取值应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的相关规定。