工字钢焊缝对接加强钢板尺寸选取

3.4.2 焊缝强度计算

选取四面围焊，板厚t=10mm，Q235钢材，当临近截面达到设计强度时在焊缝重心处承受的弯矩为307.45KN.m/2=153.725 KN.m，所以在截面重心处作用弯矩值为153.725 KN.m，手工焊，焊条采用E42型，焊脚尺寸为10mm.计算有效截面的几何特征。

有效截面面积：Ae=0.7?10?（2?330+2?270）=8400mm 形心位置：x=135mm 惯性矩：Ix=0.7?10?（2?621?3303?2?270?1352） 124=110.817?10mm

因为是对称截面所以

Iy?Ix

Ip?2?Ix=110.817?106mm4?2=221.634?106mm4

验算危险点（1、2、3、4）点的应力：

277.5?103v?33KN.m ???8400Aevfy?Mfy153.725?106?135M2mm?93.64 N/ ?xa?6221?10IP153.725?106?165M2mm?114.4 N/ ?ya?6221?10IP?mfXvM?fy??fy33?93.642m2()2?(?fx)=()?114.42=154. 5 N/mm2?160 N/mm2

?f1.22Ae——焊缝有效面积（计算宽度按照焊缝宽度的0.7倍）

x ——形心位置 Ix ——x周惯性矩

Iy ——y轴惯性矩

Ip——焊缝有效截面对形心轴的极惯性矩Ip?Ix?Iy xa、ya——焊缝角点（1、2、3、4）到截面形心轴的距离

v——剪力作用下角点引起的应力 ?fyM——弯矩作用下角点引起的应力 ?fy

m——弯矩作用下角点应力 ?fX?f——端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结构取1.22

4. 结果

经过试算得出达到临界状态（临近截面达到设计强度时焊缝破坏）下焊缝的长度和有效面积，Ⅰ45对接焊接截面腹板处的加强钢板的设计尺寸为：1cm?33cm?27cm并具有一定的安全储备满足使焊接截面处的强度和母材（Q235）强度相同及临近未断开截面强度达到设计强度破坏时，焊接截面处最危险点应力达到焊缝设计强度而破坏，实际施工当中要不小于按照理论计算的出的加强钢板的规格，保证施工安全和材料的合理利用。

主要参考文献

【1】GB50017-2003钢结构设计规范

【2】GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准

【3】GB50009-2001建筑结构荷载规范（2006局部修订版） 【4】GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范 【5】GB/T700-2006 碳素结构钢

【6】JGJ81 -2002 建筑钢结构焊接技术规程 【7】张志国，张庆芳.钢结构

【8】夏志斌，姚谏.钢结构-原理与设计.北京：中国建筑工业出版社，2004