7.1.1 焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級(jí)：
1 在需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的構(gòu)件中，凡對接焊縫均應(yīng)焊透，其質(zhì)量等級(jí)為：
1) 作用力垂直于焊縫長度方向的橫向?qū)雍缚p或T形對接與角接組合焊縫，受拉時(shí)應(yīng)為一級(jí)，受壓時(shí)應(yīng)為二級(jí)；
2) 作用力平行于焊縫長度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級(jí)。
2 不需要計(jì)算疲勞的構(gòu)件中，凡要求與母材等強(qiáng)的對接焊縫應(yīng)予焊透，其質(zhì)量等級(jí)當(dāng)受拉時(shí)應(yīng)不低于二級(jí)，受壓時(shí)宜為二級(jí)。
3 重級(jí)工作制和起重量Q≥50t的中級(jí)工作制吊車梁的腹板與上翼緣之間以及吊車桁架上弦桿與節(jié)點(diǎn)板之間的T形接頭焊縫均要求焊透，焊縫形式一般為對接與角接的組合焊縫，其質(zhì)量等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。
4 不要求焊透的T形接頭采用的角焊縫或部分焊透的對接與角接組合焊縫，以及搭接連接采用的角焊縫，其質(zhì)量等級(jí)為：
1)對直接承受動(dòng)力荷載且需要驗(yàn)算疲勞的結(jié)構(gòu)和吊車起重量等于或大于50t的中級(jí)工作制吊車梁，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合二級(jí)；
2)對其他結(jié)構(gòu)，焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)可為三級(jí)。
7.1.2 對接焊縫或?qū)优c角接組合焊縫的強(qiáng)度計(jì)算。
1 在對接接頭和T形接頭中，垂直于軸心拉力或軸心壓力的對接焊縫或?qū)优c角接組合焊縫，其強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 N——軸心拉力或軸心壓力；
l_w——焊縫長度；
t——在對接接頭中為連接件的較小厚度；在T形接頭中為腹板的厚度；
f_t^w、f_c^w——對接焊縫的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
2 在對接接頭和T形接頭中，承受彎矩和剪力共同作用的對接焊縫或?qū)优c角接組合焊縫，其正應(yīng)力和剪應(yīng)力應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。但在同時(shí)受有較大正應(yīng)力和剪應(yīng)力處（例如梁腹板橫向?qū)雍缚p的端部），應(yīng)按下式計(jì)算折算應(yīng)力： 注：1 當(dāng)承受軸心力的板件用斜焊縫對接，焊縫與作用力間的夾角θ符合tanθ≤1.5時(shí)，其強(qiáng)度可不計(jì)算。
2 當(dāng)對接焊縫和T形對接與角接組合焊縫無法采用引弧板和引出板施焊時(shí)，每條焊縫的長度計(jì)算時(shí)應(yīng)各減去2t。
7.1.3 直角角焊縫的強(qiáng)度計(jì)算。
1 在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下：
正面角焊縫（作用力垂直于焊縫長度方向）： 側(cè)面角焊縫（作用力平行于焊縫長度方向）： 2 在各種力綜合作用下，σ_f和τ_f共同作用處： 式中 σ_f——按焊縫有效截面(h_el_w)計(jì)算，垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力；
τ_f——按焊縫有效截面計(jì)算，沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力；
h_e——角焊縫的計(jì)算厚度，對直角角焊縫等于0.7h_f，h_f為焊腳尺寸(圖7.1.3)；
l_w——角焊縫的計(jì)算長度，對每條焊縫取其實(shí)際長度減去2h_f；
f_f^w——角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；
β_f——正面角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值增大系數(shù)：對承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，β_f＝1.22；對直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，β_f＝1.0。 圖7.1.3 直角角焊縫截面 7.1.4 兩焊腳邊夾角a為60°≤a≤135°的T形接頭，其斜角角焊縫(圖7.1.4)的強(qiáng)度應(yīng)按公式(7.1.3－1)至公式(7.1.3－3)計(jì)算，但取β_f＝1.0，其計(jì)算厚度為：
（根部間隙b、b₁或b₂≤1.5mm）或（b、b₁或b₂＞1.5mm但≤5mm)。
圖7.1.4-1 T形接頭的斜角角焊縫截面 圖7.1.4-2 T形接頭的根部間隙和焊縫截面

7.1.5 部分焊透的對接焊縫(圖7.1.5a、b、d、e)和T形對接與角接組合焊縫(圖7.1.5c)的強(qiáng)度，應(yīng)按角焊縫的計(jì)算公式(7.1.3-1)至公式(7.1.3-3)計(jì)算，在垂直于焊縫長度方向的壓力作用下，取β_f＝1.22，其他受力情況取β_f＝1.0，其計(jì)算厚度應(yīng)采用：
V形坡口（圖7.1.5a）：當(dāng)a≥60°時(shí)，h_e＝s；當(dāng)a＜60°時(shí)，h_e＝0.75s。
單邊V形和K形坡口(圖7.1.5b、c)：當(dāng)a＝45°±5°，h_e＝s－3。
U形、J形坡口（圖7.1.5d、e）：h_e＝s。

圖7.1.5 部分焊透的對接焊縫和其與角焊縫的組合焊縫截面

s為坡口深度，即根部至焊縫表面（不考慮余高）的最短距離(mm)；a為V形、單邊V形或K形坡口角度。
當(dāng)熔合線處焊縫截面邊長等于或接近于最短距離s時(shí)(圖7.1.5b、c、e)，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.9。

條文說明 7.1 焊縫連接
7.1.1 本條是為適應(yīng)實(shí)際需要而新增的條款。條文對焊縫質(zhì)量等級(jí)的選用作了較具體的規(guī)定，這是多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。眾所周知，焊縫的質(zhì)量等級(jí)是《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ 205-83首先規(guī)定的。該規(guī)范及其修訂說明頒布施行以來，很多設(shè)計(jì)單位即參照該施工規(guī)范修訂說明第3.4.11條中對焊縫質(zhì)量等級(jí)選用的建議和魏明鐘教授編著的《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新規(guī)范應(yīng)用講評(píng)》(1991年版)中對焊縫質(zhì)量等級(jí)選用的意見進(jìn)行設(shè)計(jì)的，但仍有一些設(shè)計(jì)人員由于對規(guī)范理解不深，在施工圖中往往對焊縫質(zhì)量提出不合理的要求，給施工造成困難。為避免設(shè)計(jì)中的某些模糊認(rèn)識(shí)，特新增加本條的規(guī)定。本條內(nèi)容實(shí)質(zhì)上是對過去工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)總結(jié)，并根據(jù)規(guī)范修訂過程中收集到的意見加以補(bǔ)充修改而成。條文所遵循的原則為：
1 焊縫質(zhì)量等級(jí)主要與其受力情況有關(guān)，受拉焊縫的質(zhì)量等級(jí)要高于受壓或受剪的焊縫；受動(dòng)力荷載的焊縫質(zhì)量等級(jí)要高于受靜力荷載的焊縫。
2 凡對接焊縫，除非作為角焊縫考慮的部分熔透的焊縫外，一般都要求熔透并與母材等強(qiáng)，故需要進(jìn)行無損探傷。因此，對接焊縫的質(zhì)量等級(jí)不宜低于二級(jí)。
3 在建筑鋼結(jié)構(gòu)中，角焊縫一般不進(jìn)行無損探傷檢驗(yàn)，但對外觀缺陷的等級(jí)(見現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50205附錄A)可按實(shí)際需要選用二級(jí)或三級(jí)。
4 根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《焊接術(shù)語》GB/T 3375-94，凡T形、十字或角接接頭的對接焊縫基本上都沒有焊腳，這不符合建筑鋼結(jié)構(gòu)對這類接頭焊縫截面形狀的要求。為避免混淆，對上述對接焊縫應(yīng)一律按《焊接術(shù)語》書寫為“對接和角接組合焊縫”(下同)。
最后需強(qiáng)調(diào)的是本條規(guī)定與本規(guī)范表3.4.1-3的關(guān)系問題。本條是供設(shè)計(jì)人員如何根據(jù)焊縫的重要性、受力情況、工作條件和設(shè)計(jì)要求等對焊縫質(zhì)量等級(jí)的選用作出原則和具體規(guī)定，而表3.4.1-3則是根據(jù)對接焊縫的不同質(zhì)量等級(jí)對各種受力情況下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值作出規(guī)定，這是兩種性質(zhì)不同的規(guī)定。在表3.4.1-3中，雖然受壓和受剪的對接焊縫不論其質(zhì)量等級(jí)如何均具有相同的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，但不能據(jù)此就誤認(rèn)為這種焊縫可以不考慮其重要性和其他條件而一律采用三級(jí)焊縫。正如質(zhì)量等級(jí)為一、二級(jí)的受拉對接焊縫雖具有相同的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，但設(shè)計(jì)時(shí)不能據(jù)此一律選用二級(jí)焊縫的情況相同。
另外，為了在工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上與國際接軌，對要求熔透的與母材等強(qiáng)的對接焊縫(不論是承受動(dòng)力荷載或靜力荷載，亦不論是受拉或受壓)，其焊縫質(zhì)量等級(jí)均不宜低于二級(jí)，因?yàn)樵凇睹绹摻Y(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》AWS中對上述焊縫的質(zhì)量均要求進(jìn)行無損探傷，而我國規(guī)范對三級(jí)焊縫是不進(jìn)行無損探傷的。
7.1.2 凡要求等強(qiáng)的對接焊縫施焊時(shí)均應(yīng)采用引弧板和引出板，以避免焊縫兩端的起、落弧缺陷。在某些特殊情況下無法采用引弧板和引出板時(shí)，計(jì)算每條焊縫長度時(shí)應(yīng)減去2t(t為焊件的較小厚度)，因?yàn)槿毕蓍L度與焊件的厚度有關(guān)，這是參照前蘇聯(lián)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。
7.1.3 角焊縫兩焊腳邊夾角為直角的稱為直角角焊縫，兩焊腳邊夾角為銳角或鈍角的稱為斜角角焊縫。本條文規(guī)定的計(jì)算方法僅適用于直角角焊縫的計(jì)算。
角焊縫按它與外力方向的不同可分為側(cè)面焊縫、正面焊縫、斜焊縫以及由它們組合而成的圍焊縫。由于角焊縫的應(yīng)力狀態(tài)極為復(fù)雜，因而建立角焊縫計(jì)算公式要靠試驗(yàn)分析。國內(nèi)外的大量試驗(yàn)結(jié)果證明，角焊縫的強(qiáng)度和外力的方向有直接關(guān)系。其中，側(cè)面焊縫的強(qiáng)度最低，正面焊縫的強(qiáng)度最高，斜焊縫的強(qiáng)度介于二者之間。
國內(nèi)對直角角焊縫的大批試驗(yàn)結(jié)果表明：正面焊縫的破壞強(qiáng)度是側(cè)面焊縫的1.35～1.55倍。并且通過有關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過加權(quán)回歸分析和偏于安全方面的修正，對任何方向的直角角焊縫的強(qiáng)度條件可用下式表達(dá)(圖18)： 式中 σ_⊥——垂直于焊縫有效截面(h_el_w)的正應(yīng)力；
τ_⊥——有效截面上垂直焊縫長度方向的剪應(yīng)方；
τ_∥——有效截面上平行于焊縫長度方向的剪應(yīng)力；
f^w_f——角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(即側(cè)面焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值)。
公式(60)的計(jì)算結(jié)果與國外的試驗(yàn)和推薦的計(jì)算方法是相符的。 圖18 角焊縫的計(jì)算 現(xiàn)將公式(60)轉(zhuǎn)換為便于使用的計(jì)算式，如圖18所示，令σ_f為垂直于焊縫長度方向按焊縫有效截面計(jì)算的應(yīng)力： 它既不是正應(yīng)力也不是剪應(yīng)力，但可分解為： 又令τ_f為沿焊縫長度方向按焊縫有效截面計(jì)算的剪應(yīng)力，顯然： 將上述σ_⊥、τ_⊥、τ_∥代入公式(60)中，得：  式中 β_f——正面角焊縫強(qiáng)度的增大系數(shù)，β_f＝1.22。
對正面角焊縫，N_y＝0，只有垂直于焊縫長度方向的軸心力N_x作用： 對側(cè)面角焊縫，N_x＝0，只有平行于焊縫長度方向的軸心力N_y作用： 以上就是規(guī)范中公式(7.1.3-1)至公式(7.1.3-3)的來源。對承受靜力荷載和間接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，采用上述公式，令β_f＝1.22，可以保證安全。但對直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)，正面角焊縫強(qiáng)度雖高但剛度較大，應(yīng)力集中現(xiàn)象也較嚴(yán)重，又缺乏足夠的試驗(yàn)依據(jù)，故規(guī)定取β_f＝1.0。
當(dāng)垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力有分別垂直于焊縫兩個(gè)直角邊的應(yīng)力σ_fx和σ_fy時(shí)(圖19)，可從公式(60)導(dǎo)出下式： 圖19 角焊縫σ_fx、σ_fy和τ_f共同作用 式中對使用焊縫有效截面受拉的σ_fx或σ_fy取為正值，反之取負(fù)值。
由于此種受力復(fù)雜的角焊縫我們還研究得不夠，在工程實(shí)踐中又極少遇到，所以未將此種情況列入規(guī)范。不過我們建議，這種角焊縫宜采用不考慮應(yīng)力方向的計(jì)算式進(jìn)行計(jì)算，即： 另外，角焊縫的計(jì)算長度在這次修訂時(shí)改為實(shí)際長度減去2h_f(原規(guī)范為10mm)，這不僅更符合實(shí)際且與《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB 50018相一致。 圖20 T形接頭的根部間隙和焊縫截面 b-根部間隙；h_f-焊腳尺寸；h_e-焊縫計(jì)算厚度 由圖20中幾何關(guān)系可知   由此可得斜角角焊縫計(jì)算厚度h_ei的通式： 當(dāng)b_i≤1.5mm時(shí)，可取b_i＝0，代入公式(67)后，即得h_ei＝h_ficosα_i/2。
當(dāng)b_i＞5mm時(shí)，焊縫質(zhì)量不能保證，應(yīng)采取專門措施解決。一般是圖20(a)中的b 1可能大于5mm，則可將板邊切成圖20(b)的形式，并使b≤5mm。
對于斜T形接頭的角焊縫，在設(shè)計(jì)圖中應(yīng)繪制大樣，詳細(xì)標(biāo)明兩側(cè)角焊縫的焊腳尺寸。
7.1.5 部分焊透的對接焊縫，包括圖7.1.5c的部分焊透的對接與角接組合焊縫(按《焊接術(shù)語》GB/T 3375-94)，其工作情況與角焊縫類似，仍按本規(guī)范公式(7.1.3-1)至公式(7.1.3-3)計(jì)算焊縫強(qiáng)度，但取β_f＝1.0，即不考慮應(yīng)力方向。
考慮到α≥60°的V形坡口，焊縫根部可以焊滿，故取h_e＝s；當(dāng)α＜60°時(shí)，取h_e＝0.75s，是考慮焊縫根部不易焊滿和在熔合線上強(qiáng)度較低的情況。
這次修訂時(shí)，參照AWS 1998，并與《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ 81相協(xié)調(diào)，將單邊V形和K形坡口(圖7.1.5b、c)，從V形坡口中分離出來，單獨(dú)立項(xiàng)，并補(bǔ)充規(guī)定了這種焊縫計(jì)算厚度的計(jì)算方法。嚴(yán)格說，上述各種焊縫的計(jì)算厚度應(yīng)根據(jù)焊接方法、坡口形式及尺寸和焊縫位置的不同分別確定，詳見《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》JGJ 81。由于差別較小，本條采用了簡化的表達(dá)方式，其計(jì)算結(jié)果與焊接技術(shù)規(guī)程基本相同。
另外，由于熔合線上的焊縫強(qiáng)度比有效截面處低約10％，所以規(guī)定為：當(dāng)熔合線處焊縫截面邊長等于或接近于最小距離s時(shí)，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.9。對于垂直于焊縫長度方向受力的不予焊透對接焊縫，因取β_f＝1.0，已具有一定的潛力，此種情況不再乘0.9。
在垂直于焊縫長度方向的壓力作用下；由于可以通過焊件直接傳遞一部分內(nèi)力，根據(jù)試驗(yàn)研究，可將強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以1.22，相當(dāng)于取β_f＝1.22，而且不論熔合線處焊縫截面邊長是否等于最小距離s，均可如此處理。