如何计算连接两个交叉焊条的焊缝强度?


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在考虑这个最近的问题时,我开始想知道如何确定钢网中焊缝的强度。正如AndyT在他的评论中指出的那样:

连接处的焊缝仅用于在搬运过程中使钢筋保持直角-并不承受任何负载。

当然,制造商的意图并不会阻止某人使用该产品来支撑负载。这种焊接可以承受什么样的载荷?可能的故障模式是什么?

这种焊缝的几何形状和载荷不同于角焊缝(角焊缝是我所熟悉的唯一一种)。我认为这被适当地称为“ flare-v”型坡口焊缝,尽管我能找到的大多数示例都表明,将圆棒连接到扁棒或平板上。从设计的角度来看,几何形状有足够的差异,以至于我怀疑这些几何形状是不相等的。

该AWS技术手册说:

2.3.3.2有效焊接尺寸(火炬槽)。扩口焊缝的有效焊缝尺寸应与表2.1所示一致,以与圆钢表面齐平填充,在成形截面中弯曲90°或在矩形管中进行,除非4.10.5允许。

表2.1表示有效焊缝尺寸为焊缝外表面半径的1/2或3/8。不过,我仍然不确定这是否适用于双杠几何。

当我学习角焊缝时,通常认为焊缝会在沿其喉部的剪切作用下首先失效。鉴于方形网格没有交叉支撑,并且构件之间只有一个接触点(而不是接触线或接触面),我可以承担这个假设吗?

特别是在只有两个焊条而不是网状格栅的情况下,该焊缝可以以各种各样的构造加载。让我们仅考虑纯扭力,纯张力和纯剪切力的情况。假设焊接在构件之前失败。

Answers:


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焊接丝网上的焊缝不仅用于在处理时将焊丝固定在一起。焊丝有特定的焊接强度要求。焊丝增强的设计使用交叉焊丝的数量来确定展开长度。这就是为什么需要焊接强度的原因。施加力时,焊缝不能断裂。由于这种机械锚固,可以将焊接的丝网视为仅一个正方形重叠的连续网格。

焊接规格

根据要焊接的材料,可能有两种不同的规格。

  • 钢筋垫将遵循AWS D1.4。
  • 焊丝应遵循ASTM A185(普通焊丝)或ASTM A497(变形焊丝)

焊接钢筋-AWS D1.4

AWS D1.4是涵盖钢筋焊接的焊接规范。

我不确定两个交叉钢筋之间的焊缝是什么。AWS D1.4中并未对此进行标注,但ACI 318中显示了用于焊接牛腿中的横杆的焊缝细节。注释的详细信息如下所示。

交叉焊。

同样根据ACI 318第11.9.6(a)节的要求,焊缝必须具有充分的钢筋屈服强度。

焊丝增强

焊丝得到了完全融合,如该图所示,来自钢丝增强研究所的《标准实践手册:结构焊接钢丝的增强》。

焊丝增强焊缝

焊缝剪切强度由ASTM A185(普通焊丝)或ASTM A497(变形焊丝)规定,具体取决于焊丝类型。对于除最细的导线以外的所有导线,要求的焊接强度为35,000 psi(240 MPa)。这使焊接强度约为焊丝屈服强度的一半(65,000 psi或70,000 psi)。

其他方向的力量

上面显示的焊接强度要求仅适用于剪切。当用于混凝土时,这是应施加力的唯一方向。很难确定这些焊缝在剥离,扭转或绕交叉位置旋转时的表现。


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值得注意的是,还有许多装饰性钢网的焊缝少得多。
Ethan48年

值得注意的是,没有按照AWS D1.4进行非常特殊的焊接工艺的情况下,标准钢筋(ASTM A615)通常不适合焊接。对于可焊接钢筋,由于其对焊接友好的化学成分,因此首选ASTM A706。
grfrazee,2015年
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