本条规定了焊缝连接计算的一般原则 直角角焊缝等于0.7 1 9.2 其强度按下式计算 在对接接头中为连接件的较小厚度 f 焊接铝合金结构在热影响区内材料强度的降低在设计中是不容忽视的 两焊脚边夹角为锐角或钝角的称为斜角角焊缝 ＝0 式中 9.2.3 计算公式参考欧规相关条款 属于延性破坏 欧规和英规中均规定若整条焊缝能保证具有统一 因此 沿焊缝长度方向的剪应力 9.2 t——对接焊缝计算厚度 τ ——垂直于焊缝有效截面的正应力 h 试件破坏前的变形较小 即公式(9.2.3-4) f 关于直角角焊缝的计算 σ 9.2.2 为焊缝金属的特征强度 为沿焊缝长度方向按焊缝有效截面计算的剪应力 e 压力或剪力作用下 ——作用在临界失效面 这样略偏于安全并且可同母材金属的强度理论相一致 ＝3 可采用下列公式验算角焊缝的强度 计算长度为焊缝全长减去2倍焊缝计算厚度 h f 欧规和英规均采用 压力和剪力的综合作用下 垂直于焊缝长度方向的正应力 鉴于铝合金焊接斜角角焊缝试验数据和统计资料的缺乏 式中 熔深较大 为垂直于焊缝长度方向按焊缝有效截面计算的应力 在大量试验的基础上 3 ——对接焊缝的抗剪强度设计值 f 并注意到 f f 因此需对该处的强度进行验算 但可分解为 w N 在对接接头和T形接头中 ——构件焊接热影响区的抗剪强度设计值 w 落弧处的缺陷对强度的影响 对正面角焊缝 其强度应按下式计算 在焊接质量较高的自动焊中 如图19所示 f ——角焊缝计算厚度 美规中均未规定斜角角焊缝 锚合金构件与焊缝金属之间合理的组合宜满足焊缝的强度设计值大于铝合金构件热影响区的强度设计值 并按下列公式验算 ＝1.22 作用 v 抗压和抗弯强度设计值 haz 直角角焊缝的设计承载力应满足下列公式 角焊缝两焊脚边夹角为直角的称为直角角焊缝 图19 焊缝连接 显然 采用引弧板时 ——按焊缝有效截面计算 焊缝连接 S 垂直于焊缝长度方向的应力 N 深熔角焊缝的计算厚度可以加上熔深 在对接接头和T形接头中 又令 试件破坏前有较大的变形 1 关于直角角焊缝的计算厚度 且欧规 属于脆性破坏 2 ——焊缝计算长度 即公式(9.2.3-2) σ 确定的熔深时 3 对接焊缝的强度计算应符合以下规定 e 1 在对接接头和T形接头中 可采用下式验算角焊缝的强度 因此 国际标准化组织推荐的角焊缝抗拉强度公式为 对承受静力荷载的结构 不采用引弧板时 f 9.2.1 f 焊接热影响区的设计强度应符合下述规定 f ——作用在临界失效面 图9.2.4 为焊脚尺寸 1 欧规 铝合金结构焊缝连接设计时 1 铝合金焊缝连接的破坏 haz 4 是与金属材料有关的值 是考虑到焊缝起 f 本条规定了直角角焊缝的强度计算 铝合金受力构件的连接应采用完全焊透的对接焊缝 haz 很可能发生在热影响区 其正应力和剪应力应分别验算 式中 本规范也暂不列入斜角角焊缝的强度计算公式 未采用引弧板时 l 钢规中对直角角焊缝不考虑熔深的作用 称为正面角焊缝强度的增大系数 即在进行角焊缝设计时把45°焊喉截面作为设计控制截面 因此 对侧面角焊缝 令 当焊缝连接的破坏发生在焊缝区域 角焊缝焊接热影响区的临界失效面应为焊缝焊趾处平行于焊缝方向沿构件厚度的剖切面及角焊缝的焊脚熔合面（图9.2.4） 2 计算偏于保守 直角角焊缝的强度计算应符合以下规定 τ 1 式中 对同时受有较大正应力和剪应力的位置 k 部分焊透的对接焊缝仅能用于次要的受力构件或非受力构件中 式中 ——构件焊接热影响区的抗拉 在T形接头中为腹板的厚度 9.2.3 即公式(9.2.3-3) w 既不是正应力也不是剪应力 σ 焊缝有效长度为焊缝全长减去2倍焊缝有效厚度 h 还应验算折算应力 对每条焊缝取其实际长度减去2 ＝0 这样可明显改善焊接节点在荷载作用下的变形性能 垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝 β 英规的计算公式实质上同钢规一致 τ 平行于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝 一般在1.8～3之间变化 计算长度为焊缝全长 h 焊缝的强度设计值宜大于铝合金构件焊接热影响区的强度设计值 ——角焊缝的强度设计值 临界失效面FS x ——正面角焊缝的强度设计值增大系数 如图19所示 由式(9.2.3-1)可推导出在特定荷载作片下的角焊缝设计公式(9.2.3-2)～式(9.2.3-4) w 代入公式(9.2.3-1) 当焊缝连接的破坏发生在热影响区处 在通过焊缝形心的拉力 9.2.2 2 y 作用 因此可得规范式(9.2.3-1) 无疑会带来较大的经济效益 f 承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝 故本次规范制定暂不考虑熔深对焊缝计算的有利影响 式中 只有平行于焊缝长度方向的轴心力 f 抗压强度设计值 必须验算热影响区的强度 在引入抗力分项系数后 σ β 应验算焊缝的强度 侧面角焊缝（作用力平行于焊缝长度方向） h τ τ β 考虑熔深将计算厚度增大 N 正面角焊缝（作用力垂直于焊缝长度方向） 可得 ——按焊缝有效截面计算 ——轴心拉力或轴心压力 9.2.1 N 2 ＝1.22 5 2 钢规中允许采用部分焊透的对接焊缝和T形对接与角接组合焊缝 可得 轴心拉力（压力）和剪力共同作用在焊接热影响区的临界失效面 本规范暂不考虑这两类焊缝形式 ——对接焊缝的抗拉 由于对部分焊透的对接焊缝和T形对接与角接组合焊缝在铝合金结构中尚缺乏足够的试验研究 平行于焊缝长度方向的剪应力 式中 N 角焊缝有效截面应力分布 w 9.2.4 根据同济大学完成的铝合金对接焊缝连接的试验结果 并按直角角焊缝的公式计算 3 可得 对接焊缝焊接热影响区的临界失效面应为焊缝焊趾处平行于焊缝轴线方向沿构件厚度的剖切面 以上规范均认为角焊缝的强度非常接近45°焊喉截面（焊缝有效截面）的强度 式中 ——有效截面上垂直焊缝长度方向的剪应力 ——角焊缝计算长度 在焊缝连接计算中 N 将上述 k 但由于国内铝合金结构的焊接经验尚少 y 折算应力强度验算公式(9.2.2-5)参考欧规和英规的相关规定 本条规定了对接焊缝的强度计算 x 9.2.4 剪力平行于焊接热影响区的临界失效面 式中有效截面上的应力 因此 σ haz 构件在临近焊缝的焊接热影响区发生强度弱化现象 只有垂直于焊缝长度方向的轴心力 N u l 同钢结构相比 焊接热影响区的强度计算应符合以下规定 f 临近焊缝的铝合金构件焊接热影响区的强度 而欧规中明确规定 轴心拉力（压力）垂直于焊接热影响区的临界失效面 ——有效截面上平行于焊缝长度方向的剪应力 在通过焊缝形心的拉力 2