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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2d0、常】用中距2《.5:d0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.《16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2d0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,.25B《t2f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、P【。2和P3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ISO 4—68/130—2 N10a—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(N!10a标准》轻度喷砂处理)【 — , :。      英!规仅:规定了符合英国标】准BS 24—。。51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?。.45 —。 , ,     》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≤β!Lf≤1.0—长连接?的折减区段为1【5d~?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 !