土木吧丨为何应避免焊缝相交?

    在钢结构节点设计中， 组成节点的各板件位置和方向不同，焊缝纵横交错，那么，为什 么应避免焊舞密集和双向、三向相交？

    1. 双向焊缝

    1) 双向相交焊缝

    当箱形截面构件采用半熔透焊时，隔板与箱形截面壁板之间的焊缝为双向相交焊缝,见图 2.30-1 (a)。此时壁板之间的半熔透焊缝与隔板焊缝是完全隔离的，而隔板与壁板之间的双向焊缝是相交的。

    2) 双向分离焊缝

    将隔板四角均切一个三角口，隔板与箱形截面壁板之间的焊缝为双向分离焊缝，见图2.30-1（b）。

    2. 三向焊缝

    1) 三向相交焊缝

    当箱形截面构件采用全熔透焊时，隔板与箱形截面壁板之间的焊缝为双向相交焊缝,此时壁板之间的全熔透焊缝与隔板双向相交焊缝又形成了空间三维相交焊缝，简称三向相交焊缝，见图 2.30-2 (a)。

    2) 三向分离焊缝

    将隔板四角均切一个三角口，隔板与箱形截面壁板之间的焊缝为三向分离焊缝，见图 2.30-2（b）。 不仅隔板与壁板之间的双向相交焊缝被切口隔断, 而且全熔透焊缝与隔板之间也由于被切口分隔而形成独立且贯通的焊缝。

    这种焊缝的特点本质上与图 2.30-1（b）的效果相同，如果隔板四角不切口则为三向相交焊缝，所以，仅在名义上称之为三向分离焊缝。

    3. 密集焊缝及双向和三向相交焊缝的危害

（1）焊缝经常会存在或多或少的缺陷，如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等。这些缺陷可能成为焊缝断裂的起源。

（2）焊接后结构内部存在残余应力，焊缝越集中，残余应力就越复杂。残余应力未必是产生焊缝破坏的主因，但和其他因素结合在一起，可能导致焊缝开裂。

（3）焊接结构的连接处具有较大刚性，尤其是出现三条相互垂直的焊缝相交时，例如图2.30-2（a）情况，钢材的塑性变形就很难发展，使焊接区产生很大的拉应力，很容易造成焊缝开裂。图2.30-3给出了三向受拉的焊接区应力-应变关系和原材料应力-应变关系的对比。

（4）两条相互垂直的焊缝相交时，会约束次要板件（半熔透焊缝焊接成箱形截面构件中的内隔板或成品H型钢构件中的横向加劲板）塑性变形的发展，容易造成焊缝开裂。

（5）焊接使结构形成连续的整体，一旦裂缝开展，就有可能一断到底。

    4. 避免焊缝密集和双向、三向相交

（1）由全熔透焊缝连接而成的箱形截面构件与内隔板焊接时，应将主要焊缝（全熔透焊缝）贯通，将次要焊缝（隔板与壁板之间的焊缝）中断，也就是将内隔板四角各切去一个三角形, 既避免了焊缝集中，也避免了产生三向相交焊缝的情况，见图 2.30-2（b）。

    对于焊接 H 型钢构件与横向加劲肋焊接时，应将主要焊缝（翼缘与腹板之间的焊缝）贯通，将次要焊缝（加劲板与 H 型钢之间的焊缝）中断，应将加劲肋切角，避免产生三向相交焊缝。

（2）对于由半熔透焊缝连接而成的箱形截面构件，主要焊缝（半熔透焊缝）贯通并不影响次要焊缝，只存在次要焊缝（隔板与壁板之间的焊缝）相交的情况，应将内隔板四角各切去一个三角形，避免产生双向相交焊缝，见图 2.30-1（b）。

    对于成品 H 型钢构件，无主要焊缝（翼缘与腹板之间无焊缝）贯通问题，应将次要焊缝（加劲板与成品H型钢之间）中断，将加劲肋切角，避免产生双向相交焊缝。

    简记：切角避害。