11.4 紧固件连接计算
11.4.1 普通螺栓、锚栓或铆钉的连接承载力应按下列规定计算:
1 在普通螺栓或铆钉抗剪连接中,每个螺栓的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值中的较小者。受剪和承压承载力设计值应分别按式(11.4.1-1)、式(11.4.1-2)和式(11.4.1-3)、式(11.4.1-4)计算。
式中:nv——受剪面数目;
d——螺杆直径(mm);
d0——铆钉孔直径(mm);
∑t——在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值(mm);
fbv、fbc——螺栓的抗剪和承压强度设计值(N/mm2);
frv、frc——铆钉的抗剪和承压强度设计值(N/mm2)。
2 在普通螺栓、锚栓或铆钉杆轴向方向受拉的连接中,每个普通螺栓、锚栓或铆钉的承载力设计值应按下列公式计算:
式中:de——螺栓或锚栓在螺纹处的有效直径(mm);
fbt、fat、frt——普通螺栓、锚栓和铆钉的抗拉强度设计值(N/mm2)。
3 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓和铆钉,其承载力应分别符合下列公式的要求:
式中:Nv、Nt——分别为某个普通螺栓所承受的剪力和拉力(N);
Nbv、Nbt、Nbc——一个普通螺栓的抗剪、抗拉和承压承载力设计值(N);
Nrv、Nrt、Nrc——一个铆钉抗剪、抗拉和承压承载力设计值(N)。
11.4.2 高强度螺栓摩擦型连接应按下列规定计算:
1 在受剪连接中,每个高强度螺栓的承载力设计值按下式计算:
式中:Nbv——一个高强度螺栓的受剪承载力设计值(N);
k——孔型系数,标准孔取1.0;大圆孔取0.85;内力与槽孔长向垂直时取0.7;内力与槽孔长向平行时取0.6;
nf——传力摩擦面数目;
μ——摩擦面的抗滑移系数,可按表11.4.2-1取值;
P——一个高强度螺栓的预拉力设计值(N),按表11.4.2-2取值。
式中:Nv、Nt——分别为某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力(N);
Nbv、Nbt——一个高强度螺栓的受剪、受拉承载力设计值(N)。
表11.4.2-1 钢材摩擦面的抗滑移系数μ
注:1 钢丝刷除锈方向应与受力方向垂直;
2 当连接构件采用不同钢材牌号时,μ按相应较低强度者取值;
3 采用其他方法处理时,其处理工艺及抗滑移系数值均需经试验确定。
表11.4.2-2 一个高强度螺栓的预拉力设计值P(kN)
11.4.3 高强度螺栓承压型连接应按下列规定计算:
1 承压型连接的高强度螺栓预拉力P的施拧工艺和设计值取值应与摩擦型连接高强度螺栓相同;
2 承压型连接中每个高强度螺栓的受剪承载力设计值,其计算方法与普通螺栓相同,但当计算剪切面在螺纹处时,其受剪承载力设计值应按螺纹处的有效截面积进行计算;
3 在杆轴受拉的连接中,每个高强度螺栓的受拉承载力设计值的计算方法与普通螺栓相同;
4 同时承受剪力和杆轴方向拉力的承压型连接,承载力应符合下列公式的要求:
式中:Nv、Nt——所计算的某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力(N);
Nbv、Nbt、Nbc——一个高强度螺栓按普通螺栓计算时的受剪、受拉和承压承载力设计值;
11.4.4 在下列情况的连接中,螺栓或铆钉的数目应予增加:
1 一个构件借助填板或其他中间板与另一构件连接的螺栓(摩擦型连接的高强度螺栓除外)或铆钉数目,应按计算增加10%;
2 当采用搭接或拼接板的单面连接传递轴心力,因偏心引起连接部位发生弯曲时,螺栓(摩擦型连接的高强度螺栓除外)数目应按计算增加10%;
3 在构件的端部连接中,当利用短角钢连接型钢(角钢或槽钢)的外伸肢以缩短连接长度时,在短角钢两肢中的一肢上,所用的螺栓或铆钉数目应按计算增加50%;
4 当铆钉连接的铆合总厚度超过铆钉孔径的5倍时,总厚度每超过2mm,铆钉数目应按计算增加1%(至少应增加1个铆钉),但铆合总厚度不得超过铆钉孔径的7倍。
11.4.5 在构件连接节点的一端,当螺栓沿轴向受力方向的连接长度l1大于15d0时(d0为孔径),应将螺栓的承载力设计值乘以折减系数(1.1—l1/150d0),当大于60d0时,折减系数取为定值0.7。