题目
在下图所示角钢和节点板采用两边侧焊缝的连接中，N=660kN(静力荷载，设计值)，角钢为2 110×10，节点板厚度t 1 =12mm，钢材为Q235，焊条为E43系列型，手工焊。试确定所需角焊缝的焊脚尺寸h f 和实际长度。
在下图所示角钢和节点板采用两边侧焊缝的连接中，N=660kN(静力荷载，设计值)，角钢为2 110×10，节点板厚度t 1 =12mm，钢材为Q235，焊条为E43系列型，手工焊。试确定所需角焊缝的焊脚尺寸h f 和实际长度。
题目解答
答案
(1)先按构造要求确定角焊缝的焊脚尺寸h f 。 取 h f =8mm≤t-(1～2)mm =10-(1～2)mm=8～9mm ＜1.2t min =1.2×10=12mm ＞1.5(t max ) 1/2 =1.5×12 1/2 =5.2mm (2)计算焊缝长度。 由《钢结构(第二版)》附表4-2查得角焊缝强度设计值=160N/mm 2 。 肢背和肢尖承受的内力分别为 N 1 =K 1 N=0.7×660=462kN N 2 =K 2 N=0.3×660=198kN 肢背和肢尖焊缝需要的实际长度分别取280mm与130mm， (3)验算侧缝是否满足构造要求。当板件的端部仪有两侧面角焊缝连接时，为了避免应力传递过分弯折而使构件中应力过分不均，应使每条侧面角焊缝长度大于它们之间的距离，即l w ＞b。再为了避免焊缝收缩时引起板件的拱曲过大，还宜使b≤16t(当t＞12mm)或190mm(当t≤12mm)，t为较薄焊件厚度。本题中l w =130mm＞b=110mm；b=110mm＜190mm，满足构造要求。
解析
步骤 1：确定角焊缝的焊脚尺寸h_f
根据题目要求，角焊缝的焊脚尺寸h_f需要满足构造要求。取h_f = 8mm，这个尺寸满足以下条件：
- h_f ≤ t - (1～2)mm = 10 - (1～2)mm = 8～9mm
- h_f ＜ 1.2t_min = 1.2×10 = 12mm
- h_f ＞ 1.5(t_max)^(1/2) = 1.5×12^(1/2) = 5.2mm
步骤 2：计算焊缝长度
根据《钢结构(第二版)》附表4-2查得角焊缝强度设计值=160N/mm^2。肢背和肢尖承受的内力分别为：
- N_1 = K_1 N = 0.7×660 = 462kN
- N_2 = K_2 N = 0.3×660 = 198kN
肢背和肢尖焊缝需要的实际长度分别取280mm与130mm。
步骤 3：验算侧缝是否满足构造要求
当板件的端部只有两侧面角焊缝连接时，为了避免应力传递过分弯折而使构件中应力过分不均，应使每条侧面角焊缝长度大于它们之间的距离，即l_w ＞ b。再为了避免焊缝收缩时引起板件的拱曲过大，还宜使b≤16t(当t＞12mm)或190mm(当t≤12mm)，t为较薄焊件厚度。本题中l_w = 130mm＞b=110mm；b=110mm＜190mm，满足构造要求。
根据题目要求，角焊缝的焊脚尺寸h_f需要满足构造要求。取h_f = 8mm，这个尺寸满足以下条件：
- h_f ≤ t - (1～2)mm = 10 - (1～2)mm = 8～9mm
- h_f ＜ 1.2t_min = 1.2×10 = 12mm
- h_f ＞ 1.5(t_max)^(1/2) = 1.5×12^(1/2) = 5.2mm
步骤 2：计算焊缝长度
根据《钢结构(第二版)》附表4-2查得角焊缝强度设计值=160N/mm^2。肢背和肢尖承受的内力分别为：
- N_1 = K_1 N = 0.7×660 = 462kN
- N_2 = K_2 N = 0.3×660 = 198kN
肢背和肢尖焊缝需要的实际长度分别取280mm与130mm。
步骤 3：验算侧缝是否满足构造要求
当板件的端部只有两侧面角焊缝连接时，为了避免应力传递过分弯折而使构件中应力过分不均，应使每条侧面角焊缝长度大于它们之间的距离，即l_w ＞ b。再为了避免焊缝收缩时引起板件的拱曲过大，还宜使b≤16t(当t＞12mm)或190mm(当t≤12mm)，t为较薄焊件厚度。本题中l_w = 130mm＞b=110mm；b=110mm＜190mm，满足构造要求。