角焊缝强度计算器

角焊缝的承载截面取 45° 方向的喉部，有效喉厚 he = 0.7a（a 为焊脚尺寸）。按 GB 50017，角焊缝平均剪应力 τ = F/(0.7a·ΣL) 不应超过焊缝强度设计值（E43 焊条约 160 MPa）。计算假定应力沿焊缝均匀分布——实际端部应力集中明显，侧焊缝过长时中部失效，规范对计算长度有 60he 上限。

焊脚尺寸有上下限：最小焊脚不小于 1.5√t（t 为较厚焊件，防淬硬裂纹），最大不超过薄件厚度的 1.2 倍。6 mm 是手工焊单道最经济的焊脚，超过宜多层多道。

角焊缝的方向决定了强度特性。正面角焊缝（与受力方向垂直）的强度约为侧面角焊缝（与受力方向平行）的 1.33-1.5 倍。这是由于正面角焊缝存在三向应力状态且载荷偏心引起弯曲。GB 50017 对正面和侧面焊缝取相同的强度设计值偏保守，而 AISC 360 和 Eurocode 3 对正面焊缝提高了强度系数。

焊接残余应力与变形是设计阶段必须考虑的因素。焊缝冷却收缩产生残余拉应力，在焊缝中心可达到材料屈服强度量级。焊接变形包括纵向收缩、横向收缩、角变形和弯曲变形，控制措施有反变形法、焊接顺序优化、刚性固定和焊后热处理。重要结构焊后需消除应力退火（550-650 C），降低残余应力 50-80%。