1 受轴心力焊件的拼接板连接
1）矩形拼接板与焊件用侧面角焊缝连接，外力与焊缝长度方向平行
?f?N/(he?lw)?ffw
ffw：角焊缝的强度设计值,见附表12； he：角焊缝的有效厚度（见书） ?lw连接一侧角焊缝的计算长度之和。
2）拼接板与焊缝用正面角焊缝连接，此时外力与焊缝方向垂直
??f?N/he?lw??fffw
3）拼接板三面围焊连接，先按2）计算正面角焊缝所承担的内力N1,再由N?N1
按1）计算侧面角焊缝。三面围焊受动载?f?1，两者可以合并，用
N/he?lw?ffw
4）菱形拼接板围焊连接，克服矩形拼接板转角处的应力集中，忽略正面角焊缝
及斜焊缝的?f增大系数,统一用上式计算
2 受轴心力角钢的连接
1）用侧面角焊缝连接角钢
轴心力通过角钢截面形心,但肢背与肢尖焊缝到形心的距离不等，受力大小不同
N1?e1?e2??Ne2?N1?Ne2/(e1?e2)?K1N
N2?e1?e2??Ne1?N2?Ne1/(e1?e2)?K2N K1,K2：角钢肢背、肢尖焊缝内力分配系数P210表
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肢背、肢尖焊缝强度: N1/he1?lw1?ffw N2/he2?lw2?ffw
he1,he2：分别为肢背、肢尖焊缝有效厚度
?l，?lw1w2：分别为肢背、肢尖焊缝计算长度之和。
2）采用三面围焊
先算正面角焊缝承受力N3?0.7hf?lw3?fffw 0.7hf?he
?lw3正面角焊缝计算长度之和
N1?e1?e2??N3?e1?e2?/2?Ne2?N1?Ne2/(e1?e2)?N3/2?K1N?N3/2 N2?e1?e2??N3?e1?e2?/2?Ne1?N2?Ne1/(e1?e2)?N3/2?K2N?N3/2
再同上方法计算
3 弯矩作用下角焊缝计算
当力矩作用平面与焊缝群所在平面垂直时,焊缝受弯如图，弯矩产生应力和焊缝长度方向垂直,呈三角形分布，焊缝有效截面计算公式：
?f?M/Ww??fffw 角焊缝设计强度
Ww：角焊缝有效截面的截面模量 ?f：角焊缝强度增大系数
4 扭矩作用下角焊缝计算
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1）焊缝群受扭
当力矩作用平面与焊缝群所在平面平行时,焊缝受扭计算时采取下述假定: a被连接件在扭矩作用下绕焊缝有效截面的形心O旋转；b焊缝有效截面上任一点的应力方向垂直于该点与形心O的连线,与其到形心距离成正比。可见距形心最远点应力最大,
为?A?Tr/J
J?Ix?Iy焊缝有效截面绕形心O的极惯性矩 Ix,Iy：焊缝有效截面绕x,y轴的惯性矩
T?TA??Acos??Trry/(Jr)?Try/J ?A?Trx/J
前面有当焊缝受垂直和平行焊缝方向力时
??2） 环焊缝受扭
f/?f?2wTT??2?f 把?,?,用?,?ffffAA代入
扭矩作用下只有剪应力沿切线方向布置 计算公式为?f?TD/2J?ffw
4?/32 J：焊缝环形有效截面极惯性矩 ??d14?d2 he?0.1D时 J?0.25?heD3 D：管的外径
5 弯矩、剪力、轴力共同作用下角焊缝计算
水平力N，垂直力V，将它们移到焊缝群形心
M?M/WW（有效截面截面模量） 弯矩M?Ve：垂直焊缝长度方向?A剪力V：平行焊缝长度方向?VA?V/he?lw
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N水平力N：垂直焊缝长度方向?A?N/he?lw
MN??A??A焊缝计算公式：???f??2???V?ffw A??26 扭矩、剪力、轴力共同作用下角焊缝计算 计算步骤如下:
①求出焊缝有效截面的形心?Sa1/?S ②将V平移到形心O ,得扭矩T?V?a?e?
T扭矩T：?TA?T?y/J ?A?T?x/J
N剪力V：?VA?V/(he?lw) 轴力N：?A?N/(he?lw) V2Nw?T合力作用下危险点焊缝强度[(?TA??A)/?f]??A??A??ff
27 塞焊计算
计算公式：4N/(??d2)?ffw
9
ffw：焊缝强度设计值 n：塞焊点数 d：孔径
例题见书213页。
7.5 焊接残余应力和焊接残余变形
7.5.1 焊接残余应力的分类和产生的原因
焊接残余应力分为：纵向焊接残余应力，横向残余应力，沿焊缝厚度方向残余应力，约束状态下产生焊接残余应力,下面分别介绍：
1 纵向焊接残余应力：（焊缝长度方向为纵向）
作用于与焊缝长度方向相垂直的平面，力方向与焊缝长度方向相同，由焊接过程不均匀加热和冷却造成的。
温度不同产生不同的膨胀变形，温度高，膨胀大，但受到温度膨胀小钢材限制，产生热状态塑性压缩，而焊缝冷却时，被塑性压缩区趋向于缩得比原始长度稍短,这种缩短变形受到两侧钢材的限制,产生纵向拉应力。在低碳钢和低合金钢中,拉应力经常达到钢材的屈服强度。残余应力是一种没有荷载作用下的内应力,会自相平衡。距焊缝稍远区段内产生压应力。
2 横向残余应力：（与焊缝长度相垂直方向为横向）
横向为垂直于焊缝长度方向，作用在与焊缝长度相平行平面，
产生原因：a 是由于焊缝纵向收缩,两块钢板形成反方向的弯曲变形,但焊缝将两块钢板连成整体,中部产生横向拉应力,而在两端产生横向压应力。
b 是焊缝在施焊过程中,冷却的时间不同,先焊已经凝固,会阻
止后焊焊缝在横向的自由膨胀，发生横向塑性压缩变形。焊缝全长不同时焊接使横向收缩不同时产生应力。冷却时，横向塑性压缩变形部分而产生横向拉应力，先焊部分产生横向压应力。
3 沿焊缝厚度方向残余应力
厚钢板连接时，焊缝要多层施焊，所以沿厚度方向冷却不均匀会产生沿厚度方向残余应力?z，当三力同号时会降低结构连接塑性.
形状改变能量理论：
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钢结构基本原理第7章钢结构的连接和节点构造详解
