两者的许用应力设计 (自卫队) 以及负载和阻力系数设计 (LRFD) 可在焊接能力计算器中找到. ASD 方法根据接头类型和基材考虑焊接接头的最大许用应力, 然后检查应力以确保它们不超过允许值. 相比下, LRFD 方法没有设置固定的许用应力值，而是根据焊接强度等因素计算焊接接头, 材料特性, 和 装货.

澳大利亚钢铁标准 (如 4100) 使用极限状态设计方法. 通过这种方法，载荷被纳入设计动作中，然后解析为焊缝组上的等效剪切应力. 然后计算焊缝剪切能力并与焊缝组上的最大剪切应力进行比较.

一般焊接长度是通过测量需要焊接的两个构件之间沿接头的直线距离来计算的. 还需要考虑其他因素，例如连接材料的厚度和类型. 截面的几何形状也会在物理上限制焊工到达空间的能力，并且可能意味着截面的某些侧面无法焊接.

焊接强度通常计算为焊缝沿最小可能剪切平面失效时的剪切强度.

对于角焊缝，焊缝的剪切面积可以通过乘以焊缝的喉部厚度来计算. 对于等角角焊缝，这是焊缝尺寸除以 √2 . 对于不等角焊缝，计算将进行一些三角计算.

剪切强度通常为 0.6 x 极限拉伸强度.

计算焊接强度取决于焊接类型，但一般原理保持不变，即我们通过最薄弱的平面检查失效. 对于角焊缝，我们使用三角法计算焊缝的喉部厚度，但对于全焊透对接焊缝等其他焊缝，失效平面会有所不同. 如果对接焊缝的强度高于钢材，并且对接焊缝的临界横截面积大于或等于母材的临界横截面积，我们甚至可能根本不需要计算焊缝的强度，只需检查贱金属的容量，因为它将更加关键.

单位长度焊缝的总容量通常确定为:

0.6 * F_ü * Ť_Ť

哪里:

• F_ü 是焊缝的极限拉伸强度
• Ť_Ť 是焊缝的喉部厚度

角焊缝强度的计算方法与上述焊缝强度相同.

美国钢铁协会 360-16 使用以下方程计算焊接强度:

LRFD: Φ Rn = Φ * F_净重 * 一个_我们

自卫队: [R_ñ / 它们不会带来与矩连接相同的设计挑战_净重 * 一个_我们 / Ω

哪里:

• Fnw 是焊缝金属的标称应力
  • = 0.60 * F_埃克斯 * (1.0 + 0.50 * 没有^1.5(θ))
  • 其中 θ 是所需力的作用线与焊缝纵轴之间的角度
  • F_埃克斯 是填充金属分类强度
• Awe 是焊缝的有效面积
• φ = 0.75
• Ω = 2

欧洲规范 3 (EC3) 使用以下简化方法的等式计算焊接强度:

F_w,路 = 一个 * F_ü / (0.577 * b_w * C_{钢底板设计欧洲规范})

哪里:

• F_ü =连接的较弱部分的标称极限拉伸强度
• a = 焊缝喉部厚度
  • 对于等角角焊缝 = t_w / √2
  • 其中 t_w 是腿长
• b_w = 角焊缝的相关系数
  • 0.80 对于S 235 钢级
  • 0.85 对于S 275 钢级
  • 0.90 对于S 355 钢级
  • 1.00 对于S 420 钢级
  • 1.00 对于S 460 钢级
• C_{钢底板设计欧洲规范} = 1.25

其中上述计算是简化的焊接强度方法, 欧洲规范还有计算焊接强度要求的定向方法. 定向方法以不同的方式考虑焊喉上的法向应力和焊喉上的剪切应力，从而在法线方向上具有更高的强度. 评估定向焊接强度的公式为:

[σ_⊥² + 3 (τ_⊥² + τ_||² )]^0.5 ≤ f_ü / (b_w * C_{钢底板设计欧洲规范})

和

σ_⊥² ≤ 0.9 * fu / γM2

哪里:

• σ_⊥ 是垂直于焊缝喉部的法向应力
• τ_⊥ 是垂直于焊缝轴线的剪应力
• τ_|| 是平行于焊缝轴线的剪应力

在焊缝上没有法向应力的情况下，我们可以看到，如果我们重新排列直接法公式，我们将得到与简化方法相同的公式.

AS4100:2020 使用以下公式计算焊接强度:

ψ v_w = Φ * 0.6 * F_超频 * Ť_Ť * ķ_[R

哪里:

• phi = 折减系数
  • 0.6 通用 (全科医生) 角焊缝
  • 0.8 用于结构目的 (SP) 角焊缝
• F_超频 =焊缝金属的抗拉强度
• Ť_Ť = 焊缝喉部厚度
  • 对于等角角焊缝 = t_w / √2
  • 其中 tw 是腿长
• ķ_[R = 搭接接头连接的缩减系数
  • 1 对于典型的焊缝和搭接片小于 1.7 长度米
  • 1.10 - 0.06 lw 用于搭接接头之间 1.7 m和 8 长度米
  • 0.62 对于搭接接头大于 8 长度米

SkyCiv 焊接强度计算器可用于确定两个构件之间的接头在失效之前可以安全承受的最大载荷. 检查焊接能力是工程过程的关键部分，以确保连接结构完好并满足设计标准要求.

SkyCiv Blodgett 焊接强度计算器可用于一系列可能包括建筑施工的结构工程项目, 桥梁建设和许多其他基础设施项目. 焊接在汽车领域也有应用, 航天, 海洋 (造船), 铁路, 近海和采矿工程. 通常，由于性质和安全要求，这些行业有需要遵循的特定焊接法规.

与螺栓连接相比，焊接有几个优点：:

• 不去除钢材. 而焊接仅将材料添加到构件的侧面，螺栓连接将从钢型材中去除材料, 减少截面承载力并在构件中引入集中应力点.
• 焊接比螺栓连接更坚固. 如果结构工程师将连接设计为固定连接而不是销连接，这会有所帮助.
• 焊接连接可以提供更高的强度，因为它们提供连续的接头. 由于间距要求，螺栓连接对可提供的螺栓数量有物理限制，并且仅提供离散的约束点.
• 螺栓突出，而焊缝可以保持整洁和隐藏. 焊缝沿着现有接头延伸，比螺栓在视觉上的干扰更小，螺栓会远离梁端，并且比焊缝更不微妙.

在工程图纸上以图形方式表示杂草的方法中将焊缝视为线图案. 上述焊接能力计算器有 21 种可用焊接模式，基于《焊接结构设计》一书中概述的布洛杰特焊接类型. 这些焊缝图案代表了结构中常见的各种不同的横截面类型 成员.

AS 4100 焊接能力计算器还允许导入典型钢截面的尺寸并将焊接图案编辑到自定义排列中. 使用平行轴定理和弹性理论解决定制焊接图案的计算.

结构工程中使用的焊接接头有多种类型. 一些常见的接头类型包括对接接头, T 型接头, 搭接接头, 角接头, 边缘接缝, 沟槽接头, 塞焊, 圆角接头, 点焊和缝焊.

对接焊缝用于将两块彼此平行的金属首尾相连.

角接焊缝是两个垂直方向之间的焊缝 (或接近垂直) 成员. 它们常见于底板和梁柱连接.

搭接焊缝用于焊接两个相互平行且齐平的重叠金属件. 角焊缝用于连接的一侧或两侧.

Blodgett Welding 基于 Omer W. 布洛吉特书 焊接结构设计.

我们还可以通过使用线焊缝的二阶矩面积来设计定制布置，然后使用平行轴定理来找到结果. Blodgett Welding 将不同的布置简化为一系列简单易用的公式，以减少计算步骤.

SkyCiv 焊接能力计算器采用的属性包括焊接的极限强度, 焊缝尺寸和焊缝深度.

焊接能力计算器返回焊接能力结果以及焊接连接的利用率. 除此之外，还提供了以下结果:

• 首选焊缝尺寸
• 成员焊接能力
• 角焊能力
• 最大有效焊缝尺寸
• 每单位焊缝的最大力

SkyCiv 焊接能力计算器需要沿 x 方向施加的力, y 和 z 方向以及绕 x 和 z 轴的力矩.

目前，AISC 仅支持英制单位系统 360-16 计算器，AS 仅支持公制 4100 计算器和 EN 1993-1-8 焊接强度计算器.

• 柱屈曲计算器
• 螺栓扭矩计算器
• RC 耐火计算器
• 刚度矩阵计算器
• 踢脚撑连接计算器