9连接计算
9.1紧固件连接
9.1.1普通螺栓和铆钉连接应按下列规定计算:
1在普通螺栓或铆钉受剪的连接中,每个普通螺栓或铆钉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。
受剪承载力设计值应按下列公式计算:
普通螺栓(受剪面在栓杆部位)
普通螺栓(受剪面在螺纹部位)
承压承载力设计值应按下列公式计算:
式中nv——受剪面数目;
d——螺栓杆直径;
de——螺栓在螺纹处的有效直径;
d0——铆钉孔直径;
Σt——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;
——螺栓的抗剪和承压强度设计值;
——铆钉的抗剪和承压强度设计值。
2 铝合金铆钉不应用于杆轴方向受拉的连接中。
3 当普通螺栓承受沿杆轴方向的拉力时,螺栓同时应能承受由于撬力引起的附加拉力。
4 在普通螺栓杆轴方向受拉的连接中,每个普通螺栓包括撬力引起附加力的承载力设计值,应取螺栓抗拉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中的较小者。
螺栓抗拉承载力设计值应按下式计算:
螺栓头及螺母下构件抗冲切承载力设计值应按下式计算:
式中 de——螺栓在螺纹处的有效直径;
dm——为下列两者中较小值:螺栓头或螺母外接圆直径与内切圆直径的平均值;当采用垫圈时为垫圈的外径;
tp——螺栓头或螺母下构件的厚度;
——普通螺栓的抗拉强度设计值;
fv——连接构件的抗剪强度设计值。
5同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓,应负荷下列公式的要求:
式中Nv,Nt——某个普通螺栓所承受的剪力和拉力;
——一个普通螺栓的抗剪、抗拉和承压承载力设计值。
9.1.2高强度螺栓摩擦型连接应按下列规定计算:
1在抗剪连接中,每个高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算:
式中nf——传力摩擦面数目;
μ——摩擦面的抗滑移系数;
P——一个高强度螺栓的预拉力,应按表9.1.2采用。
表9.1.2一个高强度螺栓的预拉力P(kN)
螺栓的性能等级
螺栓公称直径(mm)
M16
m20
m24
8.8级
80
125
175
10.9级
100
155
225
2在螺栓杆轴方向受拉的连接中,每个高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算:
式中——螺栓头及螺母下构件抗冲切承载力设计值。
3当高强度螺栓摩擦型连接同时承受摩擦面间的剪力和螺栓杆轴方向的外拉力时,其承载力按下式计算:
式中——某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力;
——一个高强度螺栓的受剪、受拉承载力设计值。
9.1.3 高强度螺栓承压型连接应按下列规定计算:
1 承压型连接高强度螺栓的预拉力P可按照表9.1.2采用。应清除连接处构件接触面上的油污。
2 在抗剪连接中,承压型连接高强度螺栓承载力设计值的计算方法可与普通螺栓相同。
3 在杆轴方向受拉的连接中,承压型连接高强度螺栓承载力设计值的计算方法可与普通螺栓相同。
4 同时承受剪力和杆轴方向拉力的承压型连接的高强度螺栓,应符合下列公式的要求:
式中——某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力;
——一个高强度螺栓的受剪、受拉和承压承载力设计值。
9.1.4在构件的节点处或拼接接头的一端,当螺栓或铆钉沿轴向受力方向的连接长度l1大于15d0时,应将螺栓或铆钉的承载力设计值乘以折减系数。当l1大于60d0时,折减系数为0.7。
注:d0为螺栓或铆钉的孔径。
9.1.5当受剪螺栓或铆钉穿过填板或其他中间板件与构件连接,且填板或其他中间板件的厚度tp大于螺栓直径 d 或铆钉孔径d0的1/3时,由式(9.1.1-1)、(9.1.1-2)及(9.1.1-3)计算所得的受剪承载力设计值应分别乘以折减系数。
9.1.6当采用搭接或拼接板的单面连接传递轴心力时,因荷载偏心引起连接部位发生弯曲,不应采用铆钉连接;采用螺栓连接时,螺栓头及螺母下都应加垫圈以避免拉出破坏,且螺栓的数目应按计算增加10%。
9.1.7螺栓连接的加紧厚度或铆钉连接的铆合总厚度不宜超过螺栓直径或铆钉孔径的4.5倍。
9.1.8采用自攻螺钉、钢拉铆钉(环槽铆钉)、射钉等的连接计算应符合有关标准的规定。