铁道战备舟桥处 山东 齐河 251100
摘要：以工字钢45截面对接焊接中腹板补强钢板选取方法计算为例，研究选取型钢截面对接焊接中腹板最合理的补强钢板截面，为施工生产中节省材料，提高功效提供技术支持。
关键词：型钢；对接焊接；钢板选取
ZhouJianquan
Tiedaozhanbeizhouqiao Department， Qihe Shandong 251100
Abstract：The selection method of reinforcing steel plate with butt welding in 45 web I-beam section calculation as an example, the research selects steel butt welding of reinforcing steel webs section of the most reasonable, in order to save construction materials production, provide technical support to improve the efficiency.
Key words：Steel; butt welding; steel plate selection
1研究的目的
在施工中经常会遇到热轧型钢的焊缝对接作业，一般采用截面对接以后（焊接）在腹板位置增加2块钢板用来弥补焊接作业队截面抵抗矩的削弱。下面以Ⅰ45工字钢为例，通过对不同尺寸板材的选择和检算，找出最合理、最经济的材料尺寸，以做到材料的合理利用和成本的节约。
2研究的方法
在平时的施工当中由于焊接技术和检测手段的影响，可以把我们日常施工当中所遇到的焊缝质量规定为三级。
以工字钢Ⅰ45为例，通过试算得出最优的选择方案，工字钢Ⅰ45的焊接为对接焊透的焊缝，由于三级焊缝的焊缝允许存在的缺陷较多，故其抗拉强度为母材强度的85%，即通过对接焊透焊缝作业后，焊缝截面的焊材的抗拉强度为母材的85%，根据《钢结构工程施工质量验收规范》可以得出对接焊缝的抗拉=185N/mm2，抗剪=125N/mm2。
焊缝对截面抵抗矩的削弱可由型钢腹板处或是翼缘处添加加强钢板来弥补焊缝对截面的削弱。
假设Ⅰ45工字钢跨中截面处承受的是弯矩和剪力引起的截面极限应力
由资料查出：W=1430cm3
已知对接焊缝对截面的轴向力和剪力削弱可以忽略不计，主要是削弱了截面弯矩的抵抗力。
按照焊缝的最大弯曲应力计算当焊缝承受最大的弯曲应力时所受的弯矩M
σ==185Mpa
M=185N/mm2×1430×103mm3
=264.6KN.M
所以：307.45KN.m-264.6KN.m=42.85KN.m
当对接焊缝对截面的弯矩抵抗力削弱后，由加强钢板来弥补截面的削弱。选取在腹板处焊接两片350mm宽10mm厚的钢板如图1：
截面几何性质的计算：
Ix=32240cm4+=39385.8cm4
Wx ===1750.5cm3
σ===215Mpa
当截面面积增加后：
M=215×1750.5×103=376.36KN.m
376.36KN.m-307.45KN.m=68.91KN.m>42.85KN.m
图1
所以宽度为35cm的钢板对于加强焊接截面的弯矩大于所需要提高的弯矩值，这样造成当焊接截面处最危险点出的弯曲应力达到最大应力值时，其他截面早已断裂，因此应选择宽度小的钢板，保持厚度不变经过试算后得出最经济、最安全的钢板宽度为:10mm厚300mm宽的钢板。
按照腹板加强钢板的焊缝强度满足截面处在最大弯矩时焊缝强度的使用要求，进行选取焊缝的长度及加强钢板的长度。初步选取30cm长的加强钢板进行复合应力的计算。
选取四面围焊，板厚t=10mm，Q235钢材，在焊缝重心处承受的弯矩为307.45KN.m/2=153.725KN.m，剪力值为
则:V=
按照对接截面处的焊接材料承受的最大剪力值计算一块加强板承受的剪力值为：
554.1KN/2=277.05
下面以焊脚尺寸为10mm.进行焊缝的有效截面计算
首先计算有效截面的几何特征：
有效截面面积Ae=0.7×10×（4×300）=8400mm2
形心位置：
因为是对称截面所以Iy=Ix
验算危险点腹板和翼缘板交接处点的应力：
经验算得出：
Ⅰ45对接焊接截面腹板处的加强钢板的设计尺寸为：30cm30cm并具有一定的安全储备满足使焊接截面处的强度和母材强度相同。
3结语
根据上述计算方法得出热轧工字钢截面焊接处加强板的最合理尺寸表如下：
作者简介
周建权，男，工程师，铁道战备舟桥处，山东齐河，251100。
论文作者:周建权
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/28
标签：截面论文; 钢板论文; 腹板论文; 弯矩论文; 工字钢论文; 应力论文; 剪力论文; 《防护工程》2018年第4期论文;