普通螺栓的構(gòu)造和計(jì)算概要_第1頁(yè)
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PAGE69-§3-5普通螺栓的構(gòu)造和計(jì)算3.5.1螺栓的排列和其他構(gòu)造要求一、螺栓的排列螺栓在構(gòu)件上排列應(yīng)簡(jiǎn)單、統(tǒng)一、整齊而緊湊,通常分為并列和錯(cuò)列兩種形式(圖3.5.1)。并列比較簡(jiǎn)單整齊,所用連接板尺寸小,但由于螺栓孔的存在,對(duì)構(gòu)件截面削弱較大。錯(cuò)列可以減小螺栓孔對(duì)截面的削弱,但螺栓孔排列不如并列緊湊,連接板尺寸較大。圖3.5.1鋼板上的螺栓(鉚釘)排列螺栓在構(gòu)件上的排列應(yīng)滿(mǎn)足受力、構(gòu)造和施工要求:(1)受力要求:在受力方向螺栓的端距過(guò)小時(shí),鋼材有剪斷或撕裂的可能。各排螺栓距和線距太小時(shí),構(gòu)件有沿折線或直線破壞的可能。對(duì)受壓構(gòu)件,當(dāng)沿作用方向螺栓距過(guò)大時(shí),被連板間易發(fā)生鼓曲和張口現(xiàn)象。(2)構(gòu)造要求:螺栓的中矩及邊距不宜過(guò)大,否則鋼板間不能緊密貼合,潮氣侵入縫隙使鋼材銹蝕。(3)施工要求:要保證一定的空間,便于轉(zhuǎn)動(dòng)螺栓板手?jǐn)Q緊螺帽。根據(jù)上述要求,規(guī)定了螺栓(或鉚釘)的最大、最小容許距離,見(jiàn)表3.5.1。螺栓沿型鋼長(zhǎng)度方向上排列的間距,除應(yīng)滿(mǎn)足表3.5.1的要求外,尚應(yīng)滿(mǎn)足附錄10螺栓線距的要求。表3.5.1螺栓或鉚釘?shù)淖畲蟆⑿∽钊菰S距離名稱(chēng)位置和方向最大容許距離(取兩者的較小值)最小容許距離中

心間距外排(垂直內(nèi)力方向或順內(nèi)力方向)8d0或12t3d0中間排垂直內(nèi)力方向16d0或24t順內(nèi)力方向構(gòu)件受壓力12d0或18t構(gòu)件受拉力16d0或24t沿對(duì)角線方向—中心至構(gòu)件邊緣距離順內(nèi)力方向4d0或8t2d0垂直內(nèi)力方向剪切邊或手工氣割邊1.5d0軋制邊、自動(dòng)氣割或鋸割邊高強(qiáng)度螺栓其他螺栓或鉚釘1.2d0注:1d0為螺栓或鉚釘?shù)目讖剑瑃為外層較薄板件的厚度。2鋼板邊緣與剛性構(gòu)件(如角鋼、槽鋼等)相連的螺栓或鉚釘?shù)淖畲箝g距,可按中間排的數(shù)值采用。二、螺栓的其他構(gòu)造要求螺栓連接除了滿(mǎn)足上述螺栓排列的容許距離外,根據(jù)不同情況尚應(yīng)滿(mǎn)足下列構(gòu)造要求:(1)為了使連接可靠,每一桿件在節(jié)點(diǎn)上以及拼接接頭的一端,永久性螺栓數(shù)不宜少于兩個(gè)。但根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)于組合構(gòu)件的綴條,其端部連接可采用一個(gè)螺栓。(2)對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的普通螺栓連接應(yīng)采用雙螺帽或其他防止螺帽松動(dòng)的有效措施。例如采用彈簧墊圈,或?qū)⒙菝被蚵輻U焊死等方法。(3)由于C級(jí)螺栓與孔壁有較大間隙,只宜用于沿其桿軸方向受拉的連接。承受靜力荷載結(jié)構(gòu)的次要連接、可拆卸結(jié)構(gòu)的連接和臨時(shí)固定構(gòu)件用的安裝連接中,也可用C級(jí)螺栓受剪。但在重要的連接中,例如:制動(dòng)梁或吊車(chē)梁上翼緣與柱的連接,由于傳遞制動(dòng)梁的水平支承反力,同時(shí)受到反復(fù)動(dòng)力荷載作用,不得采用C級(jí)螺栓。柱間支撐與柱的連接,以及在柱間支撐處吊車(chē)梁下翼緣的連接,因承受著反復(fù)的水平制動(dòng)力和卡軌力,應(yīng)優(yōu)先采用高強(qiáng)度螺栓。(4)沿桿軸方向受拉的螺栓連接中的端板(法蘭板),應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)其剛度(如加設(shè)加勁肋),以減少撬力對(duì)螺栓抗拉承載力的不利影響。3.5.2普通螺栓的受剪連接普通螺栓連接按受力情況可分為三類(lèi):螺栓只承受剪力;螺栓只承受拉力;螺栓承受拉力和剪力的共同作用。下面先介紹螺栓受剪時(shí)的工作性能和計(jì)算方法。一、受剪連接的工作性能抗剪連接是最常見(jiàn)的螺栓連接。如果以圖3.5.2(a)所示的螺栓連接試件作抗剪試驗(yàn),可得出試件上a、b兩點(diǎn)之間的相對(duì)位移δ與作用力N的關(guān)系曲線(圖3.5.2b)。該曲線給出了試件由零載一直加載至連接破壞的全過(guò)程,經(jīng)歷了以下四個(gè)階段:(1)摩擦傳力的彈性階段在施加荷載之初,荷載較小,荷載靠構(gòu)件間接觸面的摩擦力傳遞,螺栓桿與孔壁之間的間隙保持不變,連接工作處于彈性階段,在N-δ圖上呈現(xiàn)出0,1斜直線段。但由于板件間摩擦力的大小取決于擰緊螺帽時(shí)在螺桿中的初始拉力,一般說(shuō)來(lái),普通螺栓的初拉力很小,故此階段很短。(2)滑移階段當(dāng)荷載增大,連接中的剪力達(dá)到構(gòu)件間摩擦力的最大值,板件間產(chǎn)生相對(duì)滑移,其最大滑移量為螺栓桿與孔壁之間的間隙,直至螺栓與孔壁接觸,相應(yīng)于N-δ曲線上的1,2水平段。圖3.5.2單個(gè)螺栓抗剪試驗(yàn)結(jié)果(3)栓桿傳力的彈性階段荷載繼續(xù)增加,連接所承受的外力主要靠栓桿與孔壁接觸傳遞。栓桿除主要受剪力外,還有彎矩和軸向拉力,而孔壁則受到擠壓。由于栓桿的伸長(zhǎng)受到螺帽的約束,增大了板件間的壓緊力,使板件間的摩擦力也隨之增大,所以N-δ曲線呈上升狀態(tài)。達(dá)到“3”點(diǎn)時(shí),曲線開(kāi)始明顯彎曲,表明螺栓或連接板達(dá)到彈性極限,此階段結(jié)束。受剪螺栓連接達(dá)到極限承載力時(shí),可能的破壞形式有:①當(dāng)栓桿直徑較小,板件較厚時(shí),栓桿可能先被剪斷(圖3.5.3a);②當(dāng)栓桿直徑較大,板件較薄時(shí),板件可能先被擠壞(圖3.5.3b),由于栓桿和板件的擠壓是相對(duì)的,故也可把這種破壞叫做螺栓承壓破壞;③端距太小,端距范圍內(nèi)的板件有可能被栓桿沖剪破壞(圖3.5.3c);④板件可能因螺栓孔削弱太多而被拉斷(圖3.5.3d)。圖3.5.3受剪螺栓連接的破壞形式上述第③種破壞形式由螺栓端距l(xiāng)1≥2d。表保證;第④種破壞屬于構(gòu)件的強(qiáng)度驗(yàn)算。因此,普通螺栓的受剪連接只考慮①、②兩種破壞形式。二、單個(gè)普通螺栓的受剪計(jì)算普通螺栓的受剪承載力主要由栓桿受剪和孔壁承壓兩種破壞模式控制,因此應(yīng)分別計(jì)算,取其小值進(jìn)行設(shè)計(jì)。計(jì)算時(shí)做了如下假定:①栓桿受剪計(jì)算時(shí),假定螺栓受剪面上的剪應(yīng)力是均勻分布的;②孔壁承壓計(jì)算時(shí),假定擠壓力沿栓桿直徑平面(實(shí)際上是相應(yīng)于栓桿直徑平面的孔壁部分)均勻分布??紤]一定的抗力分項(xiàng)系數(shù)后,得到普通螺栓受剪連接中,每個(gè)螺栓的受剪和承壓承載力設(shè)計(jì)值如下:受剪承載力設(shè)計(jì)值:(3.5.1)承壓承載力設(shè)計(jì)值:(3.5.2)式中:nv——受剪面數(shù)目,單剪nv=1,雙剪nv=2,四剪nv=4;d——螺栓桿直徑;——在不同受力方向中一個(gè)受力方向承壓構(gòu)件總厚度的較小值;、——螺栓的抗剪和承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,由附表1.4查用。三、普通螺栓群受剪連接計(jì)算1、普通螺栓群軸心受剪試驗(yàn)證明,螺栓群的受剪連接承受軸心力時(shí),與側(cè)焊縫的受力相似,在長(zhǎng)度方向各螺栓受力是不均勻的(圖3.5.4),兩端受力大,中間受力小。當(dāng)連接長(zhǎng)度(為螺孔直徑)時(shí),由于連接工作進(jìn)入彈塑性階段后,內(nèi)力發(fā)生重分布,螺栓群中各螺栓受力逐漸接近,故可認(rèn)為軸心力N由每個(gè)螺栓平均分擔(dān),即螺栓數(shù)n為:(3.3.3)式中——一個(gè)螺栓受剪承載力設(shè)計(jì)值與承壓承載力設(shè)計(jì)值的較小值。圖3.5.4長(zhǎng)接頭螺栓的內(nèi)力分布當(dāng)時(shí),連接進(jìn)入彈塑性階段后,各螺桿所受內(nèi)力仍不易均勻,端部螺栓首先達(dá)到極限強(qiáng)度而破壞,隨后由外向里依次破壞。根據(jù)試驗(yàn),并參考國(guó)外的規(guī)定,我國(guó)規(guī)范規(guī)定,當(dāng)時(shí),應(yīng)將承載力設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù):(3.3.4)則對(duì)長(zhǎng)連接,所需抗剪螺栓數(shù)為:(3.3.5)2、普通螺栓群偏心受剪圖3.5.5示螺栓群承受偏心剪力的情形,剪力F的作用線至螺栓群中心線的距離為e,故螺栓群同時(shí)受到軸心力F和扭矩T=F·e的聯(lián)合作用在軸心力作用下可認(rèn)為每個(gè)螺栓平均受力,即:(3.3.6)圖3.5.5偏心受剪的螺栓群在扭矩T=F·e作用下,通常采用彈性分析,假定連接板的旋轉(zhuǎn)中心在螺栓群的形心,則螺栓剪力的大小與該螺栓至中心點(diǎn)距離成正比,方向則與此距離垂直(圖3.5.5c)。由因得最大剪力將分解為水平分力和垂直分力:(3.5.7)(3.5.8)由此可得受力最大螺栓所承受的合力N1的計(jì)算式:(3.5.9)當(dāng)螺栓布置在一個(gè)狹長(zhǎng)帶,即時(shí),可假定公式(3.5.7)和(3.5.8)中的xi=0,由此得,計(jì)算式為:(3.5.10)公式中的各符號(hào)見(jiàn)圖3.5.5。為一個(gè)螺栓的受剪承載力設(shè)計(jì)值。以上設(shè)計(jì)方法,除受力最大的螺栓外,其余大多數(shù)螺栓均有潛力。所以按公式(3.3.6)計(jì)算軸心力F作用下的螺栓內(nèi)力時(shí),即使連接長(zhǎng)度>15d0,也不用考慮長(zhǎng)接頭的折減系數(shù)η。[例題3-6]試設(shè)計(jì)圖3.5.5所示普通螺栓連接。柱翼緣板厚度為10mm,連接板厚度為8mm,鋼材為Q235-B,荷載設(shè)計(jì)值F=150kN,偏心矩e=250mm。若螺栓排列為豎向排距2X1=120mm,豎向行距y2=80mm,豎向端距為50mm,試選C級(jí)螺栓規(guī)格。[解]螺栓群中受力最大的點(diǎn)為1、2二點(diǎn)的螺栓,1點(diǎn)螺栓所受的剪力N1T計(jì)算如下:為求所需螺栓直徑,首先要確定C級(jí)螺栓的抗剪和承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。由附表1.4查得:。則可分別由公式(3.5.1)和(3.5.2)求出所需的螺栓直徑:受剪所需直徑承壓所需直徑故取d=22mm的C級(jí)螺栓可滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。圖中螺栓排列構(gòu)造均大于中距3d=66mm,邊距2d=44mm,符合構(gòu)造要求。3.5.3普通螺栓的受拉連接一、普通螺栓受拉的工作性能沿螺栓桿軸方向受拉時(shí),一般很難做到拉力正好作用在螺桿軸線上,而是通過(guò)水平板件傳遞,如圖3.5.6所示。若與螺栓直接相連的翼緣板的剛度不是很大,由于翼緣的彎曲,使螺栓受到撬力的附加作用,桿力增加到:Nt=N+Q式中Q稱(chēng)為撬力。撬力的大小與翼緣板厚度、螺桿直徑、螺栓位置、連接總厚度等因素有關(guān),準(zhǔn)確求值非常困難。圖3.5.6受拉螺栓的撬力為了簡(jiǎn)化計(jì)算,我國(guó)規(guī)范將螺栓的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值降低20%來(lái)考慮撬力影響。例如4.6級(jí)普通螺栓(3號(hào)鋼做成),取抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為:這相當(dāng)于考慮了撬力Q=0.25N。一般來(lái)說(shuō),只要按構(gòu)造要求取翼緣板厚度t≥20mm,而且螺栓距離b不要過(guò)大,這樣簡(jiǎn)化處理是可靠的。如果翼緣板太薄時(shí),可采用加勁肋加強(qiáng)翼緣,如圖3.5.7所示。圖3.5.7翼緣加強(qiáng)措施二、單個(gè)普通螺栓的受拉承載力采用上述方法考慮撬力之后,單個(gè)螺栓的受拉承載力的設(shè)計(jì)值為:(3.3.11)式中Ae為螺栓有效截面積;de為螺紋處的有效直徑。由于螺紋呈傾斜方向,螺栓受拉時(shí)采用的直徑,既不是扣去螺紋后的凈直徑dn,也不是全直徑與凈直徑的平均直徑dm,而是由下式計(jì)算的有效直徑:(3.3.12)式中P為螺紋的螺矩。附表9.2給出了普通螺栓按有效直徑de算得的螺栓凈截面面積An(即有效截面面積Ae),可直接查用。三、普通螺栓群受拉1、栓群軸心受拉圖3.5.8示栓群軸心受拉,由于垂直于連接板的助板剛度很大,通常假定各個(gè)螺栓平均受拉,則連接所需的螺栓數(shù)為:(3.5.13)圖3.5.8螺栓群承受軸心拉力2、栓群承受彎矩作用圖3.5.9所示為螺栓群在彎矩作用下的受拉連接(圖中的剪力V通過(guò)承托板傳遞)。按彈性設(shè)計(jì)法,在彎矩作用下,離中和軸越遠(yuǎn)的螺栓所受拉力越大,而壓力則由部分受壓的端板承受,設(shè)中和軸至端板受壓邊緣的距離為c(圖3.5.9c)。這種連接的受力有如下特點(diǎn):受圖3.5.9普通螺栓彎矩受拉拉螺栓截面只是孤立的幾個(gè)螺栓點(diǎn);而端板受壓區(qū)則是寬度較大的實(shí)體矩形截面(圖3.5.9b、c)。當(dāng)計(jì)算其形心位置作為中和軸時(shí),所求得的端板受壓區(qū)高度c總是很小,中和軸通常在彎矩指向一側(cè)最外排螺栓附近的某個(gè)位置。因此,實(shí)際計(jì)算時(shí)可近似地取中和軸位于最下排螺栓O處,即認(rèn)為連接變形為繞O處水平軸轉(zhuǎn)動(dòng),螺栓拉力與O點(diǎn)算起的縱坐標(biāo)y成正比。在對(duì)O點(diǎn)水平軸列彎矩平衡方程時(shí),偏安全地忽略了力臂很小的端板受壓區(qū)部分的力矩??紤]到:則:螺栓i的拉力為:設(shè)計(jì)時(shí)要求受力最大的最外排螺栓1的拉力不超過(guò)一個(gè)螺栓的抗拉承載力設(shè)計(jì)值:(3.5.14)3、栓群偏心受拉螺栓群偏心受拉相當(dāng)于連接承受軸心拉力N和彎知M=N·e的聯(lián)合作用。按彈性設(shè)計(jì)法,根據(jù)偏心距的大小可能出現(xiàn)小偏心受拉和大偏心受拉兩種情況。圖3.5.10螺栓群偏心受拉(1)小偏心受拉當(dāng)偏心較小時(shí),所有螺栓均承受拉力作用,端板與柱翼緣有分離趨勢(shì),故在計(jì)算時(shí)軸心拉力N由各螺栓均勻承受;彎矩M則引起以螺栓群形心O為中和軸的三角形內(nèi)力分布(圖3.5.10a、b),使上部螺栓受拉,下部螺栓受壓;疊加后全部螺栓均受拉??赏瞥鲎畲蟆⒆钚∈芰β菟ǖ睦蜐M(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的公式如下(yi均自O(shè)點(diǎn)算起):(3.5.15a)(3.5.15b)式(3.5.15b)為公式使用條件,由此式可得時(shí)的偏心距。令為螺栓有效截面組成的核心距,則當(dāng)時(shí)為小偏心受拉。(2)大偏心受拉當(dāng)偏心距e較大時(shí),即時(shí),在端板底部將出現(xiàn)受壓區(qū)(圖3.5.10c)。仿式(3.5.14)近似并偏安全取中和軸位于最下排螺栓O’處,按相似步驟列對(duì)O’點(diǎn)的彎矩平衡方程,可得(e’和yi’自O(shè)’點(diǎn)算起,最上排螺栓1的拉力最大):(3.5.16)[例題3-7]設(shè)圖3.5.11為一剛接屋架下弦節(jié)點(diǎn),豎向力由承托承受。螺栓為C級(jí),只承受偏心拉力。設(shè)N=300kN,e=100mm。螺栓布置如圖3.5.11(a)所示。試求所需的C級(jí)螺栓規(guī)格。[解]螺栓有效截面的核心距:即偏心力作用在核心距以?xún)?nèi),屬小偏心受拉(圖3.5.11c),應(yīng)由式(3.5.15a)計(jì)算:圖3.5.11例題3-7圖需要的有效面積:由附表9.5查得M20螺栓的有效面積,故采用C級(jí)M20螺栓。顯然連接的布置滿(mǎn)足構(gòu)造要求。3.5.4普通螺栓受剪力和拉力的聯(lián)合作用大量的試驗(yàn)研究結(jié)果表明,同時(shí)承受剪力和拉力作用的普通螺栓(圖3.5.12)有兩種可能破壞形式:一是螺栓桿受剪受拉破壞;二是孔壁承壓破壞。圖3.5.12拉一剪聯(lián)合作用的螺栓圖3.5.13剪力和拉力的相關(guān)曲線大量的試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)將拉一剪聯(lián)合作用下處于極限承載力時(shí)的拉力和剪力,分別除以各自單獨(dú)作用時(shí)的承載力,所得到的關(guān)于和的相關(guān)曲線,近似為圓曲線(圖3.5.13)。于是,規(guī)范規(guī)定:同時(shí)承受剪力和桿軸方向拉力的普通螺栓,應(yīng)分別符合下列公式的要求:驗(yàn)算剪一拉作用:(3.5.17)驗(yàn)算孔壁承壓:(3.5.18)式中、——一個(gè)螺栓所承受的剪力和拉力設(shè)計(jì)值;、——一個(gè)螺栓的螺桿抗剪和抗拉承載力設(shè)計(jì)值;——一個(gè)螺栓的孔壁承壓載力設(shè)計(jì)值。[例題3-8]圖3.5.14示一承受斜拉力的螺栓連接。已知被連板件的厚度均為20mm,鋼材均為Q235B,已知斜拉力的二個(gè)分力分別為V=300kN,N=200kN,偏心e=120mm,螺栓采用等距離布置,行距為100mm,端距為50mm,共設(shè)兩排C級(jí)螺栓,試選擇螺栓規(guī)格。圖3.5.14例題3-8圖[解]栓群有效截面的核心距為:故按大偏心求解螺栓中的最大拉力,此時(shí)距最上一行螺栓軸O’的偏心距。由公式(3.5.16)求出受拉力最大的1號(hào)螺栓的拉力為:由剪力引起的螺栓剪力由12個(gè)螺栓共同承受,試選用M20C級(jí)螺栓,查附表9.2知,其有效面積Ae=245mm2,查附表1.4知有則故所選螺栓滿(mǎn)足強(qiáng)度要求?!?-6高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造和計(jì)算3.6.1高強(qiáng)度螺栓連接的工作性能和構(gòu)造要求一、高強(qiáng)度螺栓連接的工作性能1、高強(qiáng)度螺栓的抗剪性能由圖3.5.2中可以看出,由于高強(qiáng)度螺栓連接有較大的預(yù)拉力,從而使被連板疊中有很大的預(yù)壓力,當(dāng)連接受剪時(shí),主要依靠摩擦力傳力的高強(qiáng)度螺栓連接的抗剪承載力可達(dá)到1點(diǎn)。通過(guò)1點(diǎn)后,連接產(chǎn)生了滑解,當(dāng)栓桿與孔壁接觸后,連接又可繼續(xù)承載直到破壞。如果連接的承載力只用到1點(diǎn),即為高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接;如果連接的承載力用到4點(diǎn),即為高強(qiáng)度螺栓承壓型連接。2、高強(qiáng)度螺栓的抗拉性能高強(qiáng)度螺栓在承受外拉力前,螺桿中已有很高的預(yù)拉力P,板層之間則有壓力C,而P與C維持平衡(圖3.6.1a)。當(dāng)對(duì)螺栓施加外拉力Nt,則栓桿在板層之間的壓力未完全消失前被拉長(zhǎng),此時(shí)螺桿中拉力增量為,同時(shí)把壓緊的板件拉松,使壓力C減少(圖圖3.6.1高強(qiáng)度螺栓受拉3.6.1b)。計(jì)算表明,當(dāng)加于螺桿上的外拉力Nt為預(yù)拉力P的80%時(shí),螺桿內(nèi)的拉力增加很少,因此可認(rèn)為此時(shí)螺桿的預(yù)拉力基本不變。同時(shí)由實(shí)驗(yàn)得知,當(dāng)外加拉力大于螺桿的預(yù)拉力時(shí),卸荷后螺桿中的預(yù)拉力會(huì)變小,即發(fā)生松弛現(xiàn)象。但當(dāng)外加拉力小于螺桿預(yù)拉力的80%時(shí),即無(wú)松弛現(xiàn)象發(fā)生。也就是說(shuō),被連接板件接觸面間仍能保持一定的壓緊力,可以假定整個(gè)板面始終處于緊密接觸狀態(tài)。但上述取值沒(méi)有考慮杠桿作用而引起的撬力影響。實(shí)際上這種杠桿作用存在于所有螺栓的抗拉連接中。研究表明,當(dāng)外拉力Nt≤0.5P時(shí),不出現(xiàn)撬力,如圖3.6.2所示,撬力Q大約在Nt達(dá)到0.5P時(shí)開(kāi)始出現(xiàn),起初增加緩慢,以后逐漸加快,到臨近破壞時(shí)因螺栓開(kāi)始屈服而又有所下降。圖3.6.2高強(qiáng)度螺栓的撬力影響由于撬力Q的存在,外拉力的極限值由Nu下降到N’u。因此,如果在設(shè)計(jì)中不計(jì)算撬力Q,應(yīng)使N≤0.5P;或者增大T形連接件翼緣板的剛度。分析表明,當(dāng)翼緣板的厚度t1不小于2倍螺栓直徑時(shí),螺栓中可完全不產(chǎn)生撬力。實(shí)際上很難滿(mǎn)足這一條件,可采用圖3.5.7所示的加勁肋代替。在直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)中,由于高強(qiáng)度螺栓連接受拉時(shí)的疲勞強(qiáng)度較低,每個(gè)高強(qiáng)度螺栓的外拉力不宜超過(guò)0.5P。當(dāng)需考慮撬力影響時(shí),外拉力還得降低。二、高強(qiáng)度螺栓連接的構(gòu)造要求1、高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力的建立方法為了保證通過(guò)摩擦力傳遞剪力,高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力P的準(zhǔn)確控制非常重要。針對(duì)不同類(lèi)型的高強(qiáng)度螺栓,其預(yù)拉力的建立方法不盡相同。(1)大六角頭螺栓的預(yù)拉力控制方法有:①力矩法一般采用指針式扭力(測(cè)力)扳手或預(yù)置式扭力(定力)扳手。目前用得多的是電動(dòng)扭矩扳手。力矩法是通過(guò)控制擰緊力矩來(lái)實(shí)現(xiàn)控制預(yù)拉力。擰緊力矩可由試驗(yàn)確定,應(yīng)使施工時(shí)控制的預(yù)拉力為設(shè)計(jì)預(yù)拉力的1.1倍。當(dāng)采用電動(dòng)扭矩搬手時(shí),所需要的施工扭矩Tf為:(3.6.1)式中Pf——施工預(yù)拉力,為設(shè)計(jì)預(yù)拉力1/0.9倍;k——扭矩系數(shù)平均值,由供貨廠方給定,施工前復(fù)驗(yàn);d——高強(qiáng)度螺栓直徑。為了克服板件和墊圈等的變形,基本消除板件之間的間隙,使擰緊力矩系數(shù)有較好的線性度,從而提高施工控制預(yù)拉力值的準(zhǔn)確度,在安裝大六角頭高強(qiáng)度螺栓時(shí),應(yīng)先按擰緊力矩的50%進(jìn)行初擰,然后按100%擰緊力矩進(jìn)行終擰。對(duì)于大型節(jié)點(diǎn)在初擰之后,還應(yīng)按初擰力矩進(jìn)行復(fù)擰,然后再行終擰。力矩法的優(yōu)點(diǎn)是較簡(jiǎn)單、易實(shí)施、費(fèi)用少,但由于連接件和被連接件的表面和擰緊速度的差異,測(cè)得的預(yù)拉力值誤差大且分散,一般誤差為±25%。②轉(zhuǎn)角法先用普通扳手進(jìn)行初擰,使被連接板件相互緊密貼合,再以初擰位置為起點(diǎn),按終擰角度,用長(zhǎng)扳手或風(fēng)動(dòng)扳手旋轉(zhuǎn)螺母,擰至該角度值時(shí),螺栓的拉力即達(dá)到施工控制預(yù)拉力。(2)扭剪型高強(qiáng)度螺栓是我國(guó)60年代開(kāi)始研制,80年代制訂出標(biāo)準(zhǔn)的新型連接件之一。它具有強(qiáng)度高、安裝簡(jiǎn)單和質(zhì)量易于保證、可以單面擰緊、對(duì)操作人員沒(méi)有特殊要求等優(yōu)點(diǎn)。扭剪型高強(qiáng)度螺栓如圖3.1.9(b)所示,螺栓頭為盤(pán)頭,螺紋段端部有一個(gè)承受擰緊反力矩的十二角體和一個(gè)能在規(guī)定力矩下剪斷的斷頸槽。扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副的安裝需用特制的電動(dòng)扳手,該扳手有兩個(gè)套頭,一個(gè)套在螺母六角體上;另一個(gè)套在螺栓的十二角體上。擰緊時(shí),對(duì)螺母施加順時(shí)針力矩,對(duì)螺栓十二角體施加大小相等的逆時(shí)針力矩,使螺栓斷頸部分承受扭剪,其初擰力矩為擰緊力矩的50%,復(fù)擰力矩等于初擰力矩,終擰至斷頸剪斷為止,安裝結(jié)束,相應(yīng)的安裝力矩即為擰緊力矩。安裝后一般不拆卸。2、預(yù)拉力值的確定高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力設(shè)計(jì)值P由下式計(jì)算得到:(3.6.2)式中Ae——螺栓的有效截面面積;fu——螺栓材料經(jīng)熱處理后的最低抗拉強(qiáng)度。對(duì)于8.8級(jí)螺栓,fu=830N/mm2;10.9級(jí)螺栓,fu=1040N/mm2。式(3.6.2)中的系數(shù)考慮了以下幾個(gè)因素:①擰緊螺帽時(shí)螺栓同時(shí)受到由預(yù)拉力引起的拉應(yīng)力和由螺紋力矩引起的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力作用。折算應(yīng)力為:(3.6.3)根據(jù)試驗(yàn)分析,系數(shù)在職1.15~1.25之間,取平均值為1.2。式(3.6.2)中分母的1.2既為考慮擰緊螺栓時(shí)扭矩對(duì)螺桿的不利影響系數(shù)。②為了彌補(bǔ)施工時(shí)高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力的松馳損失,在確定施工控制預(yù)拉力時(shí),考慮了預(yù)拉力設(shè)計(jì)值的1/0.9的超張拉,故式(3.6.2)右端分子應(yīng)考慮超張拉系數(shù)0.9。③考慮螺栓材質(zhì)的不定性系數(shù)0.9;再考慮用fu而不是用fy作為標(biāo)準(zhǔn)值的系數(shù)0.9。各種規(guī)格高強(qiáng)度螺栓預(yù)拉力的取值見(jiàn)表3.6.1和3.6.2。表3.6.1一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力值(kN)(GB50017規(guī)范)螺栓的性能等級(jí)螺栓公稱(chēng)直徑(mm)M16M20M22M24M27M308.8級(jí)8012515518023028510.9級(jí)100155190225290355表3.6.2高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力P值(kN)(GB50017規(guī)范)螺栓的性能等級(jí)螺栓公稱(chēng)直徑(mm)M12M14M168.8級(jí)45608010.9級(jí)55751003、高強(qiáng)度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)高強(qiáng)度螺栓摩擦面抗滑移系數(shù)的大小與連接處構(gòu)件接觸面的處理方法和構(gòu)件的鋼號(hào)有關(guān)。試驗(yàn)表明,此系數(shù)值有隨連接構(gòu)件接觸面間的壓緊力減小而降低的現(xiàn)象,故與物理學(xué)中的摩擦系數(shù)有區(qū)別。我國(guó)規(guī)范推薦采用的接觸面處理方法有:噴砂、噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆、噴砂后生赤銹和鋼絲刷消除浮銹或?qū)Ω蓛糗堉票砻娌蛔魈幚淼?,各種處理方法相應(yīng)的μ值詳見(jiàn)表3.6.3和3.6.4。表3.6.3摩擦面的抗滑移系數(shù)μ值在連接處構(gòu)件接觸面的處理方法構(gòu)件的鋼號(hào)Q235鋼Q345、Q230鋼Q420鋼噴砂0.450.500.50噴砂后涂無(wú)機(jī)富鋅漆0.350.400.40噴砂后生赤銹0.450.500.50鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理的干凈軋制表面0.300.350.40表3.6.4抗滑移系數(shù)μ值連接處構(gòu)件接觸面的處理方法構(gòu)件的鋼材牌號(hào)Q235Q345噴砂(丸)0.400.45熱軋鋼材軋制表面清除浮銹0.300.35冷軋鋼材軋制表面清除浮銹0.25—注:除銹方向應(yīng)與受力方向相垂直。由于冷彎薄壁型鋼構(gòu)件板壁較薄,其抗滑移系數(shù)均較普通鋼結(jié)構(gòu)的有所降低。鋼材表面經(jīng)噴砂除銹后,表面看來(lái)光滑平整,實(shí)際上金屬表面尚存在著微觀的凹凸不平,高強(qiáng)度螺栓連接在很高的壓緊力作用下,被連接構(gòu)件表面相互嚙合,鋼材強(qiáng)度和硬度愈高,要使這種嚙合的面產(chǎn)生滑移的力就愈大,因此,μ值與鋼種有關(guān)。試驗(yàn)證明,摩擦面涂紅丹后μ<0.15,即使經(jīng)處理后仍然很 低,故嚴(yán)禁在摩擦面上涂刷紅丹。另外,連接在潮濕或淋雨條件下拼裝,也會(huì)降低μ值,故應(yīng)采取有效措施保證連接處表面的干燥。4、其他構(gòu)造要求高強(qiáng)度螺栓連接除需滿(mǎn)足與普通螺栓連接相同之排列布置要求外,尚須注意以下二點(diǎn):(1)當(dāng)型鋼構(gòu)件拼接采用高強(qiáng)度螺栓連接時(shí),其拼接件宜采用鋼板。以使被連接部分能緊密貼合,保證預(yù)拉力的建立。(2)在高強(qiáng)度螺栓連接范圍內(nèi),構(gòu)件接觸面的處理方法應(yīng)在施工圖中說(shuō)明。3.6.2高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接計(jì)算1、受剪連接承載力摩擦型連接的承載力取決于構(gòu)件接觸面的摩擦力,而此摩擦力的大小與螺栓所受預(yù)拉力和摩擦面的抗滑移系數(shù)以及連接的傳力摩擦面數(shù)有關(guān)。因此,一個(gè)摩型連接高強(qiáng)度螺栓的受剪承載力設(shè)計(jì)值為:(3.6.4)式中0.9——抗力分項(xiàng)系數(shù)的倒數(shù),即取;——傳力摩擦面數(shù)目:?jiǎn)渭魰r(shí),;雙剪時(shí),;P——一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的設(shè)計(jì)預(yù)拉力,按表3.6.1和3.6.2采用;——摩擦面抗滑移系數(shù),按表3.6.3和3.6.4采用。試驗(yàn)證明,低溫對(duì)摩擦型高強(qiáng)度螺栓抗剪承載力無(wú)明顯影響,但當(dāng)溫度t=100℃~150℃時(shí),螺栓的預(yù)拉力將產(chǎn)生溫度損失,故應(yīng)將摩擦型高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值降低10%;當(dāng)t>150℃時(shí),應(yīng)采取隔熱措施,以使連接溫度在150℃或100℃以下。2、受拉連接承載力如前所述,為提高強(qiáng)度螺栓連接在承受拉力作用時(shí),能使被連接扳間保持一定的壓緊力,規(guī)范規(guī)定在桿軸方向承受拉力的高強(qiáng)度螺栓摩型連接中,單個(gè)高強(qiáng)度螺栓受拉承載力設(shè)計(jì)值為:(3.6.5)但承壓型連接的高強(qiáng)度螺栓,應(yīng)卻按普通螺栓的公式計(jì)算(但強(qiáng)度設(shè)計(jì)取值不同)。3、同時(shí)承受剪力和拉力連接的承載力如前所述,當(dāng)螺栓所受外拉力時(shí),雖然螺桿中的預(yù)拉力P基本不變,但板層間壓力將減少到P-Nt。試驗(yàn)研究表明,這時(shí)接觸面的抗滑移系數(shù)值也有所降低,而且值隨Nt的增大而減小,試驗(yàn)結(jié)果表明,外加剪力Nv和拉力Nt與高強(qiáng)螺栓的受拉、受剪承載力設(shè)計(jì)值之間具有線性相關(guān)關(guān)系,故規(guī)范規(guī)定,當(dāng)高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接同時(shí)承受摩擦面間的剪力和螺栓桿軸方向的外拉力時(shí),其承載力應(yīng)按下式計(jì)算:(3.3.6)式中、——某個(gè)高強(qiáng)度螺栓所承受的剪力和拉力設(shè)計(jì)值;、——一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的受剪、受拉承載力設(shè)計(jì)值。3.6.3高強(qiáng)度螺栓承壓型連接計(jì)算1、受剪連接承載力高強(qiáng)度螺栓承壓型連接的計(jì)算方法與普通螺栓連接相同,仍可用式(3.5.1)和式(3.5.2)計(jì)算單個(gè)螺栓的抗剪承載力設(shè)計(jì)值,只是應(yīng)采用承壓型連接高強(qiáng)度螺栓的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng)剪切面在螺紋處時(shí),承壓型連接高強(qiáng)度螺栓的抗剪承載力應(yīng)按螺紋處的有效截面計(jì)算。但對(duì)于普通螺栓,其抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是根據(jù)連接的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)而定的,試驗(yàn)時(shí)不分剪切面是否在螺紋處,故計(jì)算抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值時(shí)用公稱(chēng)直徑。2、受拉連接承載力承壓型連接高強(qiáng)度螺栓沿桿軸方向受拉時(shí),規(guī)范給出了相應(yīng)強(qiáng)度級(jí)別的螺栓抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,抗拉承載力的計(jì)算公式與普通螺栓相同,只是抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不同。3、同時(shí)承受剪力和拉力連接的承載力同時(shí)承受剪力和桿軸方向拉力的承壓型連接高強(qiáng)度螺栓的計(jì)算方法與普通螺栓相同,即:(3.6.7)(3.6.8)式中、——某個(gè)高強(qiáng)度螺栓所承受的剪力和拉力設(shè)計(jì)值;、、——一個(gè)高強(qiáng)度螺栓的受剪、受拉和承壓承載力設(shè)計(jì)值。由于在剪應(yīng)力單獨(dú)作用下,高強(qiáng)度螺栓對(duì)板層間產(chǎn)生強(qiáng)大壓緊力。當(dāng)板層間的摩擦力被克服,螺桿與孔壁接觸時(shí),板件孔前區(qū)形成三向應(yīng)力場(chǎng),因而承壓型連接高強(qiáng)度螺栓的承壓強(qiáng)度比普通螺栓高得多,兩者相差約50%。當(dāng)承壓型連接高強(qiáng)度螺栓受有桿軸拉力時(shí),板層間的壓緊力隨外拉力的增加而減小,因而其承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值也隨之降低。為了計(jì)算簡(jiǎn)便,我國(guó)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,只要有外拉力存在,就將承壓強(qiáng)度除以1.2予以降低,而未考慮承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值變化幅度隨外拉力大小而變化這一因素。因?yàn)樗懈邚?qiáng)度螺栓的外拉力一般均不大于0.8P。此時(shí),可以為整個(gè)板層間始終處于緊密接觸狀態(tài),采用統(tǒng)一除以1.2的做法來(lái)降低承壓強(qiáng)度,一般能保證安全。3.6.4高強(qiáng)度螺栓群的計(jì)算一、高強(qiáng)度螺栓群受剪1、軸心受剪此時(shí),高強(qiáng)度螺栓連接所需螺栓數(shù)目應(yīng)由下式確定:式中是相應(yīng)連接類(lèi)型的單個(gè)高強(qiáng)度螺栓受剪承載力設(shè)計(jì)值的最小值,應(yīng)按相應(yīng)類(lèi)型由公式(3.6.4)或公式(3.5.1)和(3.5.2)計(jì)算。2、高強(qiáng)度螺栓群的非軸心受剪高強(qiáng)度螺栓群在扭矩或扭矩、剪力共同作用時(shí)的抗剪計(jì)算方法與普通螺栓群相同,但應(yīng)采用高強(qiáng)度螺栓承載力設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。二、高強(qiáng)度螺栓群受拉1、軸心受拉高強(qiáng)度螺栓群連接所需螺栓數(shù)目:式中——在桿軸方向受拉力時(shí),一個(gè)高強(qiáng)度螺栓(摩擦型或承壓型)的承載力設(shè)計(jì)值,根據(jù)連接類(lèi)型按公式(3.6.5)或公式(3.5.11)計(jì)算。2、高強(qiáng)度螺栓群受彎矩作用高強(qiáng)度螺栓(摩擦型和承壓型)的外拉力總是小于預(yù)拉力P,在連接受彎矩而使螺栓沿栓桿方向受力時(shí),被連接構(gòu)件的接觸面一直保持緊密貼合;因此,可認(rèn)為中和軸在螺栓群的形心軸上(圖3.6.3),最外排螺栓受力最大。最大拉力及其驗(yàn)算式為:(3.6.9)式中——螺栓群形心軸至螺栓的最大距離;——形心軸上、下各螺栓至形心軸矩離的平方和。圖3.6.3承受彎矩的高強(qiáng)度螺栓連接3、高強(qiáng)度螺栓群偏心受拉由于高強(qiáng)度螺栓偏心受拉時(shí),螺拉的最大拉力不得超過(guò)0.8P,能夠保證板層之間始終保持緊密貼合,端板不會(huì)拉開(kāi),故摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓和承壓型連接高強(qiáng)度螺栓均可按普通螺栓小偏心受拉計(jì)算,即:(3.6.10)三、高強(qiáng)度螺栓群承受拉力、彎矩和剪力的共同作用1、摩擦型連接的計(jì)算圖3.6.4所示為摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓承受拉力、彎矩和剪力共同作用時(shí)的情況。由于螺栓連接板層間的壓緊力和接觸面的抗滑移系數(shù),隨外拉力的增加而減小。已知摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓承受剪力和拉力聯(lián)合作用時(shí),螺栓的承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合相關(guān)方程:(3.6.6)該式可改寫(xiě)為:將;代入上式得:(3.6.11)即公式(3.6.11)和(3.6.6)是等價(jià)的。式中的是同時(shí)作用剪力和拉力時(shí),單個(gè)螺栓所能承受的最大剪力設(shè)計(jì)值。圖3.6.4摩擦型連接高強(qiáng)度螺栓的內(nèi)力分布在彎矩和拉力共同作用下,高強(qiáng)螺栓群中的拉力各不相同,即:(3.6.12)則剪力V的驗(yàn)算應(yīng)滿(mǎn)足下式:(3.6.13)或式(3.6.12)中,當(dāng)時(shí),取。在式(3.6.13)中,只考慮螺栓拉力對(duì)抗剪承載力的不利影響,未考慮受壓區(qū)板層間壓力增加的有利作用,故按該式計(jì)算的結(jié)果是略偏安全的。此外,螺栓最大拉力應(yīng)滿(mǎn)足:2、承壓型連接的計(jì)算對(duì)承壓型連接高強(qiáng)度螺栓,應(yīng)按公式(3.6.7)和(3.6.8)驗(yàn)算拉剪的共同作用。即:式中的1.2為承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值降低系數(shù)。計(jì)算時(shí),應(yīng)采用無(wú)外拉力狀態(tài)的值。[例題3-9]圖3.6.5所示高強(qiáng)度螺栓摩擦型連接,被連接構(gòu)件的鋼材為Q235-B。螺栓為10.9級(jí),直徑20mm,接觸面采用噴砂處理。試驗(yàn)算此連接的承載力。圖中內(nèi)力均為設(shè)計(jì)值。圖3.6.5例題3-9圖[解]由表3.6.1和表3.6.3查得預(yù)拉力P=155kN,抗滑移系數(shù)。受力最大的一個(gè)螺栓的拉力為:按比例關(guān)系可求得:有按公式(3.6.13)驗(yàn)算受剪承載力設(shè)計(jì)值:故滿(mǎn)足強(qiáng)度要求?!?-7輕鋼結(jié)構(gòu)緊固件連接的構(gòu)造和計(jì)算3.7.1緊固件連接的構(gòu)造要求用于薄壁型鋼結(jié)構(gòu)中的緊固件應(yīng)滿(mǎn)足下述構(gòu)造要求:(1)抽芯鉚釘(拉鉚釘)和自攻螺釘?shù)尼旑^部分應(yīng)靠在較薄的板件一側(cè)。連接件的中距和端距不得小于連接件直徑的3倍,邊距不得小于連接件直徑的1.5倍。受力連接中的連接件不宜少于2個(gè)。(2)抽芯鉚釘?shù)倪m用直徑為2.6~6.4mm,在受力蒙皮結(jié)構(gòu)中宜選用直徑不小于4mm的抽芯鉚釘;自攻螺釘?shù)倪m用直徑為3.0~8.0mm,在受力蒙皮結(jié)構(gòu)中宜選用直徑不小于5mm的自攻螺釘。(3)自攻螺釘連接的板件上的預(yù)制孔徑d0應(yīng)符合下式要求:(3.7.1)且(3.7.2)式中——自攻螺釘?shù)墓Q(chēng)直徑(mm);——被連接板的總厚度(mm)。(4)射釘只用于薄板與支承構(gòu)件(即基材如檁條)的連接。射釘?shù)拈g距不得小于射釘直徑的4.5倍,且其中距不得小于20mm,到基材的端部和邊緣的距離不得小于15mm,射釘?shù)倪m用直徑為3.7~6.0mm。射釘?shù)拇┩干疃龋ㄖ干溽敿舛说交谋砻娴纳疃龋鐖D3.7.1所示)應(yīng)不小于10mm。圖3.7.1射釘?shù)拇┩干疃然牡那?qiáng)度應(yīng)不小于150N/mm2,被連鋼板的最大屈服強(qiáng)度應(yīng)不大于360N/mm2?;暮捅贿B鋼板的厚度應(yīng)滿(mǎn)足表3.7.1和表3.7.2的要求。表3.7.1被連鋼板的最大厚度(mm)表3.7.2基材的最小厚度(5)在抗拉連接中,自攻螺釘和射釘?shù)尼旑^或墊圈直徑不得小于14mm;且應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)保證連接件由基材中的拔出強(qiáng)度不小于連接件的抗拉承載力設(shè)計(jì)值。上述規(guī)定大部分引自國(guó)外的相關(guān)規(guī)范,項(xiàng)次(3)是根據(jù)我國(guó)自己的試驗(yàn)結(jié)果歸納出的經(jīng)驗(yàn)公式。3.7.2緊固件的強(qiáng)度計(jì)算1、緊固件受拉根據(jù)大量的試驗(yàn)結(jié)果,得到了靜荷載和反復(fù)荷載作用下,自攻螺釘和射釘連接抗拉強(qiáng)度的計(jì)算公式。風(fēng)是反復(fù)荷載的根本起因,在風(fēng)吸力作用下,壓型鋼板上下波動(dòng),使緊固件承受反復(fù)荷載作用,常引起釘頭部位的疲勞破壞。因此含風(fēng)組合時(shí)承載力降低。GB50018規(guī)范規(guī)定,在壓型鋼板與冷彎型鋼等支承構(gòu)件之間的連接件桿軸方向受拉的連接中,每個(gè)自攻螺釘或射釘所受的拉力應(yīng)不大于按下列公式計(jì)算的抗拉承載力設(shè)計(jì)值。當(dāng)只受靜荷載作用時(shí):(3.7.3)當(dāng)受含有風(fēng)荷載的組合荷載作用時(shí):(3.7.4)式中——一個(gè)自攻螺釘或射釘?shù)目估休d力設(shè)計(jì)值(N);t——緊挨釘頭側(cè)的壓型鋼板厚度(mm),應(yīng)滿(mǎn)足0.5mm≤t≤1.5mm;f——被連接鋼板的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)。當(dāng)連接件位于壓型鋼板波谷的一個(gè)四分點(diǎn)時(shí)(如圖3.7.2.b所示),其抗拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)0.9;當(dāng)兩個(gè)四分點(diǎn)均設(shè)置連接件時(shí)(如圖3.7.2c所示)則應(yīng)乘以折減系數(shù)0.7。圖3.7.2壓型鋼板連接示意圖自攻螺釘在基材中的鉆入深度tc應(yīng)大于0.9mm,其所受的拉力應(yīng)不大于按下式計(jì)算的抗拉承載力設(shè)計(jì)值。(3.7.5)式中d——自攻螺釘?shù)闹睆剑╩m);tc——釘桿的圓柱狀螺紋部分鉆入基杜中的深度(mm);f——基材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)。2、緊固件受剪當(dāng)緊固件能牢固的將壓型鋼板與其支承構(gòu)件(如檁條和墻梁等)連在一起時(shí),壓型鋼板面層除能承受法向于它的面外荷載之外,還可與支承構(gòu)件一起承受面內(nèi)的剪力,這一效應(yīng)稱(chēng)為受力蒙皮作用(stressedskinaction),此時(shí)緊固件要承受剪力作用。試驗(yàn)研究表明,緊

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