安全验证
: 9  连接计算! — 9.—1 : 紧固件连接— , : : : ,9.1.《1  本条规定了铝!合金结构普通螺【栓和铆?钉连接?的计算方法 !     1 】 关于普《通螺栓或铆钉受剪】连接的计算欧规【和英规的计算公式】均可转?化为同钢《规相同的形》式即分别计算紧固】。件的:受剪承载《力和连接构件的承压!承载力并《取其较小值作为受剪!连接的?承载力设计值—钢规中规定》的单:个,螺栓抗剪强度设【计值是由实验数据】统计得出的未区分】受剪面是在栓杆部】位还是在螺纹部【位而本?。规,范,条文中单个螺栓抗剪!强度设计值》是参照国《外铝合金结构规范】并比较强度设计【值与材?料机械性能值—的相关关《系式得出《的,因?此在计算公》式,。中必须?区分不同受剪—部位剪切面积不同】的影响欧规中连接】构件承?压承载力计算公【式,。中考虑?了,紧,固件:端距:与孔洞直径比值、中!距与孔洞直》径比值、紧固件抗拉!。强度与连接》构件:抗拉强?度比值等《参数的影响计算公式!较为复杂《如将欧规中规定的】最小端距2》d0:。、常:用中距2.5d0代!入,则计:算得到的连接—构件承压强度设计值!为连接材料抗—拉强度的1》.1:。6倍基本相当并略】。高于:钢规的规定钢规的构!件,承压强度设》计值是根《据受拉?构件且端距为—2d0得到》的试验统《计,值因此可《从简仍采《用钢规的公式形式】不再:考虑以上参数的影】响并规定2d—0为允?许,。端距:。的最小值英规—关于承压承载力的】。计,算不仅要验算连接构!件的承压《强度:还要求验算》紧固件?的承:压强度按照该公式对!本,次规范中所》。规定的?几种紧?固件材?料进行验算由于紧同!件的抗拉强》度一般均大于铝合金!连接构件的抗—拉强度因此不—会,发生紧固件》先于构件被挤压【坏的现?象故此本《规,。范,。。计算公式中也—不考虑验算紧固件承!压强度综上》。。所述受剪《连接的计《算公式采用钢规的】形式可?保证满足欧规、英规!。相应规定的安全性】要求 《 :  ?  : 2  《见条文?。说明:第4.3《.5条?第3款此《。处单独列出以强【调其重要《性 《    —。 ,3  关于》普,通螺:栓杆轴方向受拉连接!的计算欧规》明确要求在》设计中应《考虑:因撬:力作用引起的附加力!的影响即应》采用适当的方法【分析计算撬力—的大小在钢规中【不要求计算撬—力而仅?。将螺栓的抗》。拉强:度设计值降低—20%这相当—于,考虑了25%的撬】力这样虽然》简化了?设计计算但》在某些情况》下撬力?与节点承受》的轴向拉力的比值很!可能会超过25%】在设计中不考虑【撬力:作用是?不安全的因此作出】本条规定同》时考虑到缺》乏充分的理论—和实验研究为保【证结构的安全螺【栓抗:拉,。强度设计值仍—按降低20%取【值 【    撬力作【用是否显《著主要与《连接板?抗弯刚度和螺栓杆轴!向抗拉刚度》的比值有关该比值】越小则撬《力引起的不利影响越!。大此外?撬力大小《还与:。受拉型连接节点的】形式、螺栓数目和位!置等因素有关—对于如图17所示的!双T形轴心受拉【连接给出其极限承载!力的计?算公式?以供参考 【     【图17中所》示的由4个螺栓连】接的:双T形节《点在轴心《拉力 P 》。的作:用下随T形构件【翼缘板抗弯刚—度和螺栓杆轴抗拉】刚,度比值的不同可能】会,。发生:3种不同的破坏模式!见图18图18中】黑色圆点《代表翼缘出现塑性】铰的:。位置下面《所示为翼缘板的【弯矩图 !   ? 破坏模《。式1:T形构件螺栓!孔洞处及T形构件】腹板与?翼缘交接《处产生塑性铰—破坏极限承载力【为P1=4Mp/】a,1其:中Mp=《。0.2?5Bt2f为T形构!件,翼缘板的塑性抵【抗弯矩f 为—翼缘:材料的抗弯强度【。设计值其《余符号参见图17 ! 《。     》破坏模式2:T形】构件腹板与翼缘交】接处产生塑》性铰同时螺》栓被拉?断极限承载》力为其中《c,≤,。1.:25a1为全部螺】栓的:受拉承?载力 》 ,  ?   破坏模式3螺!。栓被拉断《极限承载力为 】 ,     连接!。节点的?承载力应取P1、】P2和P《3的:最小值?当T形构件的翼缘板!较,薄时节点《容易发生模式1的】破坏撬力 Q 【是非常显著》的上述公式来源【于欧:洲钢:结构规范EC3【并经在同济大—学完成的铝合金双T!形受拉节点试验研】究证:明同样适用于铝合金!结构的计算对于其】他类型的受拉型螺】栓连接?在设计中应结合实】际,情况采用适当的方】。。法分析计《算撬力的大》小 【 —图17 双T型受拉!连接 《 , 》 , : 图18  双T】形,受拉连接的破坏模】式 【。    《4  关于普通【螺栓沿杆轴方向【受拉连接的计算欧规!。中,除规定?应验算螺栓》的抗拉承载力外还提!出应验算螺栓头及螺!。母,下构件的抗》冲切承载《力并将二者》。中的较小《值作为受拉螺栓连】。。接的:。承载力设计值英规中!不考虑构件抗冲切】承载力的验算美【规,也,无此项要求》对铝合金结构而【。。。言,当所采用螺栓材【料的抗拉强度超出】。铝合金连《接构件的名义屈服】强度较多时如螺栓杆!中的拉应力较大螺】。。栓头或螺母对连接】构件的压紧应力【有可能引起构件表面!损伤进?而使构件发生—。冲切破坏因》此考:虑构件?抗冲:切的验算是必要的】参考欧规公式螺【栓头及螺母下构【件抗冲切《承载力为其中为抗】力分项系数由于构件!抗冲:切实质上是验算构件!。的抗剪强度故经【变换后提出式(9】.1.1-7)式】中0.8来源于的】取整值 !。    5  【关于同时承受—剪力和杆轴》方向拉力的》普通螺栓计算—英规为圆形相关公】式,同钢规一致;欧规为!直线:相,关公:式本规范依据英规】的设计?形式这样《也,。可同钢规《保持一致同时应【验算满足连接构件】的,承压承?载力设计值和螺栓头!及螺母下《构件:抗冲切承载》力设计值 —。 9.1.】2  ?本,。条规定了铝合金结】构高强度螺栓摩擦型!连接的?计算方法 】   《  1  设计公式!采用与钢规相—同的形式表9.【1.2?中一个高强度—螺栓的预拉力取【值来源于钢》规的:相应规定该预—。拉力值略小于欧规及!英规中规《定的预拉力值经公式!变换该设计公式【满足欧?。。规及英规的安全【度要求式(9—.1.2-1)【中的:系数0?。。.8是考虑了抗力】分项系?数1.25得—。到,的 ?     2!。  关于铝合—金结构高强度—。螺栓摩擦型连接的】。抗滑移系《数取值欧规》仅规定了“未—作表面保《护,的标准轻度》喷砂处理《摩擦面”的抗—滑移系数值》该值与连接板的总厚!度有关具体数—值见表15采用表】中数值时摩擦面的表!面处理应符合IS】O, 468/1—。3,02 N10—a的规定对于—采用其他的表—面处理方法》欧规规?定,均应通过《。标准试?件,试验得出抗滑移系】数值 】 表:15 铝合金—摩擦面抗滑》。移系数(N1—0a:。标准轻?。度喷砂处理) 【 》 ? ?    《。 英:规仅:规定了符合》英国标准BS 【245?1规定要求》的“喷铝砂》处理摩?擦,面”的?抗滑移系数值;对于!其他:的表面处理》方法规定均应通过标!。准试:件试验?得出抗滑移系数值】美规中只允许—使用普通螺栓—对采用有预拉力的高!强度螺?栓未作相应规定日本!铝合:金建筑结构设计规范!(2002年—)规定当摩擦面【的,表面处理符合日本铝!。合金建?筑,结构协议会制定的】铝,合金:建筑结构制作要领】的要求并且板厚在】螺栓直?径的1/4》以上时?抗滑移系数可取【0.4?5 ?   —  对于单面—。摩擦的连接》板厚在?螺栓直径的1/4以!上1/2《以,下时抗滑移》系数取0.3—此处的板厚指上【。下两压板厚度之和与!中间板?的厚:度中的较小值无表】面处理以及采—用其他表面处理【方法时单《面摩擦、《。双面摩擦的抗滑移系!数都取0.15【 ? ?    由于铝【合金:材料种类《繁多已有的试验数据!表明:不同:材料在同一种摩擦面!处理条件下其—抗滑移系数和摩擦抗!力是:有差别的因》此摩擦连接时不论】其,处理方?法,如何事先《进行摩擦抗力试验确!保设计的安全度是】一条基本原》。。则因缺?乏充足的《试验数据和》统计资料对》铝合金构件的表面处!理方法也缺》少相应?的国家标准国外规】范中:的摩擦面处理—方法在实际应用中也!很难具体实施—故,对高强度螺栓—摩擦型连接的—。抗,滑移:系数本?规范未作出具体规】定如需采《用应根据标准试件的!。试验测定结果确【定 9.!1.3 《 本条规《定了:铝合金结构高强度螺!栓,承,压型:连接:的计算?方法设?计公式采用同钢规】相同的形式同普通螺!栓相同也《要求验?算螺栓头及螺母【下构件抗冲切—承载力设计值 【 9—.1.4 》 当构件的节—点处:。或拼接接头的—一端螺栓《或铆钉的《连接长度l1过【大时螺栓或》铆,钉的:受力很不均》匀端部?的螺栓或《铆钉受力最大往往】首先破坏并》将依次向《内,。逐个破坏因此对长连!。接的抗剪承》载力应进行适当【折减关于《折减系数的规定【欧规为?且0.75≤βL】f,≤1.0长连—接的折减区段为15!d~65d该—公式:来源于欧洲钢结【构规:范EC3同》钢,规公式相比稍偏【于不安全《因此本条款参照钢】规公式制定应注意】本条规定不》适用于沿《连接的长度》。方向受力均匀的情况!如粱翼缘同腹板【的紧固件连接 ! 9《.,1.5  关于借助!填板或其他中间板件!的紧固件连接—当填板较厚》时应考虑连接的抗】剪承载力折减—本条款参照欧规公式!制定 】9.1.6  单】面连接?会引:起荷载的偏》心使紧?。固件除受剪力—之外还受到》。拉力的作用因此明】确,规定不得采用铆钉】连接形式且对—螺栓连接应进行【。适当:的,抗剪承?载力折减螺栓—。数目按计算增—加10%《的规定参考了钢规相!应条款? 《 9.1.7  !当紧固件的夹紧【。。厚度过大时由—于紧固件弯曲变形】引起的抗剪承—载力折减不》应被:忽视英规明确规定铆!钉,连接的铆合》总厚:度不:得超过铆《钉孔径的5倍钢规】对铆合总厚》度超过铆钉孔径5倍!时规定应按计算适当!增加铆钉的数目且】铆合总厚度》不得超过《铆钉:孔径的7倍美规规定!的夹紧?厚度过?大时的强《度折算不仅适用于铆!钉连接也适用于螺栓!连,接规定?当紧固?件的夹紧厚度超过铆!。钉孔径?或螺栓?直径的4.5—倍时紧固《件的抗剪《承载力应当乘以折减!系数其中《 G ?为紧固件《的夹紧厚度d为【铆钉孔径或螺栓直径!并规定一般情况【下夹紧厚度不应超过!。6d: , ,