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—2R/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/》8,5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《
: