N2?K2?N

(3-13)

式中：K1、K2——角钢肢背与角钢肢尖焊缝的内力分配系数，实际设计时，可按教材中表的近似值采用。

算得N1、N2后，根据构造要求确定肢背和肢尖的焊脚尺寸hf1和hf2，然后分别计算角钢肢背和肢尖焊缝所需的计算长度：

?lw1?N1

0.7hf1ffwN2

0.7hf2ffw (3-14)

?lw2?(2)采用三面围焊时

(3-15)

根据构造要求，首先选取端缝的焊脚尺寸hf3，并计算其所能承受的内力。 由平衡条件可得：

N3?2?0.7hf3b?fffw

N1?K1?N?N3 2

(3-16)

(3-17)

N2?K2?N?N3 2 (3-18)

3．在弯矩、剪力和轴力同作用下的T形连接角焊缝计算” 由轴力N产生的垂直于焊缝长度方向的应力为：

?fN?NN ?Aw2helw (3-19)

由剪力V产生的平行于焊缝长度方向的应力为：

?fy?vV ?Aw2helw (3-20)

由弯矩M引起的垂直于焊缝长度方向的应力为：

?Mf?M6M? 2wW2helwN

M (3—21)

将垂直于焊缝方向的应力?f和?f相加

M?Mf??fw()2??2f?ff ?f (3-22)

式中：Aw一一角焊缝的计算截面面积；

Ww——角焊缝的计算截面抵抗矩。

4．在扭矩和剪力共一罔作用下的搭接连接角焊缝的计算 角焊缝在扭矩作用下，以焊缝的形心O为扭矩中心发生扭转，焊缝群上各点剪应力的方向均垂直于该点与形心的连线，大小则与该点至形心的距离r成正比。所以焊缝的最危险点在r最大处，该点的应力按下武计算：

f?A?T?rT?r ?I0I??Iy (3-23)

式中I0——角焊缝计算截面的极惯性矩。I0?Ix?Iy,I?、Iy分别为角焊缝计算截面对z轴和y轴的惯性矩。

f把由扭矩T引起的剪应力?A分解成垂直于焊缝方向的应力分量?fT和平行于焊方向的T应力分量??，则

f?fT??A?cos??T?rr?T?r? ?r?I0I0 (3-24)

T?rryT?ry ???sin???r?I0I0T?fA (3-25)

式中：rx、ry一一分别为r在z轴、j，辘方向的投影长度。

由剪力引起的应力均匀分布，对应力最大点垂直与焊缝长度方向，属正面角焊缝

?Vf?V

he.?lw (3-26)

则该点焊缝强度的计算公式为：

?fT??fv2?T2()(??)?ffw

?f (3-27)

六、焊接应力和焊接变形

在施焊时，焊件上产生不均匀的温度场，焊缝及附近温度最高，达1600℃以上，其邻近区域则温度急居下降。不均匀的温度场要求产生不均匀的膨胀和收缩。而高温处钢材的膨胀积收缩要受到两侧温度较低、胀缩较小盼钢材的限制，从而使焊件内部声生残存应力并引起变形，即通称的焊接残余应力和残余变形。

l. 焊接残余应办对结构卫作，的影响

在静荷载作用下，焊接残余应力是不会影响结构强度，但会降低它的刚度。有焊接残余应力的轴心压杆，刚度的降低必定影响构件的稳定承载能力。另外，焊接结构中常有两向或三向焊接拉力场，另外，焊接结构中常有两向或三向焊接拉应力场，使材料的塑性变形不能开展，材质变脆，裂缝易发生和发展，降低疲劳强度。如果在低温下工作，则容易加速构件的脆性破坏。

2．焊接残余变形的影响

焊接残余变形使结构件不能保持正确的设计尺寸和位置，影响结构正常工作。严重时还可使各个构件无法安装就位。

3．消除和减少焊接残余应力及残余变形的方法 (1)采用合理的施焊次序。

(2)尽可能的采用对称焊缝，避免厚度过大。 (3)施焊前给构一件和焊接变形相反的预变形。

(4)焊前预热，焊后缓冷等。 七、普通螺栓连接

1．普通螺栓连接的构造

螺栓的排列有并列和错列两种基本形式。 螺栓在构件上的排列，应保证螺栓间距及螺栓至构件边缘的距离不应太小，否则螺栓之间的钢板以及边缘处螺栓孔前的钢板可能沿作用力方向被剪断；同时，螺栓间距及边距在遗憾，也不利于扳手操作。另一方面，螺栓的间距及边距也不应太大，否则连接钢板不易夹紧，潮气容易侵入缝隙引起钢板锈蚀。对于受压构件，距过大还容易引起钢板鼓曲。

2.普通螺栓连接的形式

普通螺栓连结按其传力分为：外力与螺栓杆垂直的受剪螺栓连接；外力与螺栓杆平行的受拉螺栓连接；以及同时受拉的拉剪螺栓连接。

3. 抗剪螺栓的破坏形式

(1)当螺栓的直径较小而板件较厚时，螺栓杆可能被剪坏。

(2)当螺栓杆直径较大，构件相对较薄时，连接将由孔壁被挤压而产生破坏。 (3)构件本身由于截面开孔削弱过多而被拉断。 (4)由于板件端部螺栓孔端距太小而被剪坏。

(5)由于连接板叠太厚，螺栓杆太长，杆身可能发生过大的弯曲而破坏。

上述五种破坏形式中，后两种可通过构造措施加以防止，使端距≥2d0（栓孔直径）就可避免板端被剪坏，使板叠地厚度≤5d（栓杆直径）就可避免螺栓杆发生过大弯曲而破坏。前三种则须通过计算加以防止，其中板件被拉的计算属于构件的计算，杆身被 剪 断和孔壁被压坏则属于连接的计算。

一个受剪螺栓的设计承载力按下列两式计算： 受剪承载力设计值：

N?nv承压承载力设计值：

bv?d24fvb

(3-28)

Ncb?d?tfcb

(3-29)

式中：nv——螺栓受剪面数，单剪nv?1，双剪n??2，四剪nv?4等；

?t——在同一受力方向wJ承压构件的较小总厚度；

D——螺栓杆直径；

fvb、fcb——分别为螺栓的抗剪和承压强度设计值。

单个受剪螺栓的承载力设计值应取Nv和Nc中的较小值Nmin?min{NV,Nc}o 为保证连接能正常工作，每个螺栓在外力作用下所受实际剪力不得超过其承载力设计

bbbbb

b值，即Nv?Nmin 。4．普通螺栓受剪遵接计算

受剪螺栓连接承受轴心力作精时的评算 连接所需螺栓数目

n?N bNmin (3-30)

当拼接一侧所排一列螺栓的数目过多，致使首尾两螺栓之间距离l1过大时，各螺栓实际受力会严重不均匀，两端的螺栓受力将大于中间的螺栓，可能首先达到极限承载力而破坏，然后依次向内逐个破坏。故《规范》规定，当l1?15d0时，各螺栓受力仍可按均匀分布计算，但螺栓承载力设计值应乘以折减系?给予降低（高强螺栓连接也同样如此），即

??1.1?i1?0.7

150d0 (3-31)

5．受拉螺栓连接的计算

(1)受拉螺栓连接受轴心力作用时的计算 当外力通过螺栓群中心键臻橙赞拉时，可以假定各举臻栏肼受挝叨钿等，婀所需!lS{栓数为：

n?N Ntb (3-32)

Ntb单个螺栓的受拉承载力设计值，按

Ntb??4de2?ftb?Ae?ftb

(2)受拉螺栓连接受弯链}依用．肘的计算，

设计时要求受力最太的最枣f吲E摄栓Fli受垃由不超过一个螺栓的承载力设计值，即 wⅪ．

N1M?My1?Nth 2m?y1 (3-33)

式中：M——弯矩设计值；

y1、yi——分男m为最外排螺栓机吨f排螺栓到

转动轴的距离。转动轴通常取在弯

矩指嘲一侧最外排螺栓处； m-螺栓的纵向列数。

(3)受拉螺栓连接受偏心拉力作用的计算 ①小偏心受拉情况

?Nmin?0