答案是抗剪为主、抗拉校核为辅,两者都要过,但控制工况通常出现在抗剪。
一、焊点受力分析
集中荷载作用在板面,通过扁钢传到横杆,焊点承受的是“沿板面方向的剪力”与“垂直板面方向的拉力”的合成。
1. 竖向力:荷载垂直板面,焊点受拉与受剪叠加,剪切分量来自扁钢与横杆的相对错动。
2. 横向力:水平推力、制动、温度变形,主要产生剪力。
3. 偏心:荷载不在焊点正上方时,产生附加弯矩,转化为拉压。
二、为什么抗剪控制
1. 焊点面积小,抗剪强度是主要承载力指标;
2. 压焊焊点的破坏形式多为沿熔核边缘剪断;
3. 脱焊的直观表现是横杆与扁钢相对滑移,属剪切破坏;
4. 抗拉能力通常高于抗剪,除非有较大偏心或上拔力。
三、验算方法
1. 计算单点荷载传到横杆的剪力 V;
2. 焊点数量按有效焊点数计(虚焊不计);
3. 抗剪承载力 = 焊点面积 × 抗剪强度设计值;
4. 抗拉承载力按同一焊点的抗拉强度校核;
5. 拉剪组合按矢量合成或规范给的组合公式校核。
四、什么情况下抗拉变成控制
1. 荷载偏心大,产生明显上拔;
2. 板端翘起、车辆碾压产生负弯矩;
3. 风吸、负压工况;
4. 焊点存在未熔合,抗拉能力大幅下降。
这些情形要单独校核抗拉与抗拔。
五、构造与冗余
1. 横杆间距加密,单点荷载分摊到更多焊点;
2. 集中荷载区加设垫板,扩大扩散面积;
3. 重要部位改连续焊或加连接件;
4. 避免在焊点正上方长期作用重载。
六、验收与判定
1. 目视无脱焊、无错位;
2. 加载后横杆与扁钢无相对滑移;
3. 抽检做焊点抗剪试验,记录破坏形式;
4. 出现沿熔核剪断即为抗剪不足,出现母材撕裂则为热影响区问题。
一句话总结:横杆不脱焊以焊点抗剪为主控、抗拉为辅助校核,拉剪组合按最不利工况验算;偏心、上拔与负压工况下抗拉才可能成为控制条件。
七、容易混淆的两个概念
“脱焊”和“母材断裂”不是一回事:脱焊是焊点界面破坏,多由抗剪不足引起;母材断裂发生在热影响区,是焊接工艺或材质问题。两者的修补方式完全不同,判定时要看清破坏位置再下结论。
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