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? 5.9  —法兰连接 》 , ? 5《.9.1  高耸钢!。管结构?中的主要连接方式之!一是法兰连》接法兰?连接的?位置、形式与结构整!体计:。算模式相关与施工和!维护:条件相关也与具体结!构的受力特点—有关本条对》法兰的选《用,作出原?则规定 【 : ,   ?。1  钢管塔—一般:采,用空间桁架的计算模!式这是因为》构件长细比较大(大!于,30以上即可)杆件!抗弯影响较小用【空间桁架计算既简】单又准?确既然是空间桁架在!节点附近出现铰【或半:铰就符合整体计算】模式用普通螺栓连接!的法兰?尽管可以做到传递拉!力、:。压力甚至也可以抗】弯但在受弯时法兰板!部分脱离接》。触只能做《半刚接?    ! 2  《按空:间刚架?。计算的?高耸结构其构—件的连接要求刚接刚!接的必要条件是【有足够的抗弯强【度和连?续抗弯?刚度所以要用高【。强,螺,栓连:接对法兰《施加预压力》使法兰板在受—力过程中不开缝【抗,弯刚度?就连续?了空间桁《架的杆?件若很长中间要加】法兰:连,接原则上也要刚【接否则相当于在【一,根压杆中《间加:一个半铰其整体稳定!承载力就会降—低;钢管结构—杆件中?段一般为离节点【。3倍直?径以上 【    》 ,3  有加》劲法兰受力合理用钢!较,省设:计也相对灵活所以用!于非标准管结构【连接成大型、—重,复性低的《管结构连接较好但】其焊缝多是》缺点耗用劳动力【也,多   !  4  无加劲法!兰焊缝少耗用—劳动力少《用于标?准化钢结构或重复】率高的钢结构连接模!。具成:本降低有一定成本】优势但其耗》。钢量大造《价一般较高》    ! 5  小直—径管结构《内部不?。能进人操作》所以:只能用外法兰大【直径管结《构(:如风塔)内部—可进人?用内法兰《。可节省施工辅—助设施内法兰—抗弯刚度小但—对大直径钢管影【响就:会小一些《基础与大型单管【塔连接?法,兰的螺栓布置—要考虑螺栓埋在基础!混凝土中的构造要求!中距应加倍所—。以单面?。法兰强度不足—改,为双面法《兰既:便于施工设计强【度又容易《。保证 》  《 ,  6  一般高】耸,结构的法兰》所受拉力《、压力相差不大【。压力略?大于拉力此时钢管】到法兰板《之间力的传》递要:靠焊缝对于一些【特殊的主要受压力】的高耸结构提升支架!用钢管端磨平顶紧】传递压力结》构效率很《高  】   ?。7  双层法兰螺栓!有,较大的自《由长度施《加预应力准确—预应力损《失小;双层法兰上】表,面螺栓?操,作不受加劲板—影,响两:层,法兰板之间的—加劲板又可》以有足够的长度布】置焊缝所以很适【合于刚接柱脚 】 5.9.2!  本条规》定了刚性法兰的【计算要求 —    【 1  刚接法兰】在弯矩作用的同时】可有拉?力或压力作》用对螺栓《及法:兰板的不利作用是弯!和,拉共:同作用在《本,标准公式(5.【9.2-1)中【。不考虑受压刚接法】兰要求?法,兰,板永远处于》受压:状态法兰连接的刚度!。能保持连续》在这一前提下—变形处?于弹:性状态且转动—中心轴为通过法【。兰形心?的中性轴《 : 《    2 — 公式(5》.9.2-2)【。为允许?法兰板部分进入【。塑,性条件下的》验算公式法兰实际为!厚板螺母与法兰板】上压力分布属局部环!状分布但这两种状】态的精确计算只能】根据有限元法不【利于工程设计所以一!般仍采用《弹性薄板理论按【荷载均布《计,算法兰板《抗弯最后允许局部】进入塑性其结果【与按有?限元法计算总体【接,近,在工程上也》经长:。期实践检验所以采】用此法 !    钢管构件】所受:。压力一般大》。于拉力?(因重力作用)而】压力分布《一般都直《接,由筒壁通《过,筒壁与法兰板—的内外环焊缝直【接传给法《兰板然?后在法兰板靠筒壁根!部区域通过接触传】递因法兰板》较厚经扩散》。。。的局部承压足够且】受压区常靠近支座】所以压?力虽大?但法:兰板弯矩不》大一般要求》法兰板与筒壁的焊】缝承载力《。不小于钢管抗压承】。载力法兰板受—弯则由螺栓最大拉】力控:制这种设计方法比】压,力控制板厚更为经济!。这已为有限元分【析及:工程实?践所证明 —   —  3  刚接法兰!抗弯按最大螺—栓所在板块计算其】加劲板与法兰—板连接焊《缝受力比《法兰:板与筒壁连接焊缝】受力大根据表5.】9,.2:中分配系数α可【得到加劲板及—其焊缝受力 !     —4  刚接法兰抗】剪按高强螺栓抗剪验!算一:。。般不起控制作用【也无需对法兰—顶紧面做表面处理】也不要测定》摩擦系数 — 5.9.3!  本条《规定了半刚》。接法兰?的计算 】    《 ,1  半刚接法【兰用高?强度普通螺》栓连接通常要加【与同样高强度螺栓】1/3设《计预拉力相对应的扭!矩以基本达到法兰】。在荷:载频遇值作》用下不开缝》的要求当荷》载,继续:增大时?法,兰会开缝法兰绕【。某一转?动中心轴转动—这对于内法兰和外】法兰是?不同的按有限元分】析可:得到两个转动中心轴!位置及相《。应的算式 —    【 2  《半刚接?法兰受拉、受压在】空间桁架杆》件连接中最常见一般!压力大于拉》。。。力所以以往按压【。力对:法兰板做验算但【有限元计《算表明?压力的传递直接通过!法,兰板与管壁焊缝及】法兰:板之:间的接触分布范围】小且接近支》座对法兰计算不【。起控制作用》因此现按抗拉计算】。法兰板已经几年【工程实践《验证安全且节约材】。料  】 ,  :3  主要受弯【曲,作用指类似单管【塔、悬臂杆之类压应!力与:弯曲应力相比—小一个?数,量级的杆件 — : :    《 ,根据标准编制人员】对多种典型》法兰计?算比较外法兰将受】压区转动中》心轴放在离圆心处】3R/4《更为合理但考虑到原!标准将受压区形心轴!定在钢管外》壁也未发生事故【。故,折中取钢管》内壁切?线为受压区转—动,中心轴内法兰—将,。转动中心轴》放在离圆心2—R,/3:处,更为合理 —  》   对于空间桁架!杆件理论上仅受【拉力、压力无剪力】亦无抗剪问》题若要考虑Af【/,85构造剪力则【有,剪,力,。必有弯矩《。有弯矩则法兰—上有压?力区此压力必产生】摩擦力抗剪对—。于单管塔之类主要受!。弯,连接弯矩产生的局部!区域压力《产生的摩擦》力足以抗剪 — , ? 5.9.》4 : 承压?型,法兰用于压力产【生的应力大大超过其!他内:力产生的应》力,。。情况所以用管端局部!承压传递压力法兰】、加劲?板、焊?缝,与传递压《力,无,关,仅用于传《递其:他内力这样设计结】构效率很高》已有:成,功的工程实》例一般这《类法兰的连接用摩擦!型高:强度螺?栓这并不是为了利用!其摩擦力而是—为了结构免除杆【端,的接缝变形且当巨大!作用时产生振动【。效应所?以其抗弯《计算也同刚性法【兰, , 5.9】.5  双》。。层法兰一般用于【刚接柱脚柱脚刚【接要达到两个标准】①抗弯强度不小于柱!截面;?②抗弯刚《度保持连续没有突变!为达到后者要求柱脚!法兰就?不能在?弯矩作用下开缝因】此柱脚要达到刚接锚!栓要加预拉》力锚栓加《预拉力之后柱脚在】使用中永久处—于受压状态底板不】脱离基础顶面—锚,栓加预?。拉力:则要设锚《固板、?锚栓套管《若不设套管则预应】力损失较大对锚【栓施加预《拉力:。。应采用直接张拉法若!用,。扭矩法锚栓处于【复杂应力状态折【断,的可能?性加大而锚栓万一折!断则很难修》复直接张拉法施【工锚栓处于简单受】力状态质量稳定【且安全 》