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1:7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=0.25【B,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EC】3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 46!8/130》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1》5 铝?合,金摩擦面抗》滑移系数《(N10a标—准轻度喷砂处理)】 — 》     》 英规仅规》定了符合《英国标准B》S 2451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0.1【5 》 :。  :  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l《。1,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≤—βLf≤1》.,0长连接的折减【区段为15d~6】。5d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1!0%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 【