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简单焊缝 LRFD(AISC)
简单焊缝 LRFD(AISC)
SteelVerificationsConnectionAISC (USA)

简单焊缝 LRFD(AISC)

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研究承受简单荷载(拉力/压力、剪力和弯矩)的焊缝的承载力。

子规范:LRFD

节点类型:简单焊接节点

单位制:公制

设计依据:AISC 360-16

校核项目:焊缝

板材材料:板件和柱 – ASTM A572 – Gr. 50

焊缝:焊脚尺寸 = 3 mm,焊条 E70XX

施加荷载:

简单焊接节点承受拉力、压力、弯矩或剪力,承载比达到 100%。

计算步骤:

板件与梁的简单焊接节点设计为焊缝先行破坏。板件每次仅承受一种荷载分量——拉力、压力、弯矩或剪力。节点加载至焊缝承载比达到 100%,并将荷载与按 AISC 360-16 计算的焊缝承载力进行比较。

手算验证

对于弯矩工况,分别计算了弹性和塑性应力分布。通常采用较为保守的弹性应力分布,但公式中使用焊缝的抗拉强度。

a) 弹性应力分布b) 塑性应力分布

使用匹配焊条时无需验算母材强度,但此处为验证目的予以列出。

手算验证依据 AISC 360-16 – J.2.4 进行。

对比结果:

不含母材校核的焊缝承载力

含母材校核的焊缝承载力

IDEA StatiCa Connection 的设计结果与按 AISC 设计算例计算的结果在简单焊缝(含或不含母材校核)工况下几乎完全一致。IDEA 在拉力、压力和剪力荷载下给出略偏保守的结果(约为 98 %)。承受弯矩的焊缝表现出介于弹性与塑性应力分布之间的行为,更接近塑性分布。