2010年一級注冊建筑師鋼結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)精選(19)

　　4 .高強度螺栓摩擦型連接的計算

　　計算步驟與前面普通螺栓連接和高強度螺栓承壓型連接計算中所述“四步曲”相同，但第一步和第四步中的計算方法不同，即計算單個螺栓承載力設(shè)計值的計算方法和構(gòu)件凈截面強度的驗算方法兩者不同，還有螺栓受彎時的內(nèi)力分析也不盡相同，其余兩者完全相同。因此，下面除介紹單個螺栓承載力設(shè)計值的計算方法外還將涉及軸心受力時構(gòu)件凈截面強度的驗算和彎矩作用下螺栓內(nèi)力的分析。首先介紹與高強度螺栓摩擦型連接承載能力密切相關(guān)的螺栓中的預(yù)拉力和摩擦面的抗滑移系數(shù)。

　　( 1 )高強度螺栓中的預(yù)拉力和摩擦面的抗滑移系數(shù)

　　高強度螺栓摩擦型連接主要是依靠擰緊螺帽使螺桿中產(chǎn)生較高的預(yù)拉力，從而使連接處的板疊間產(chǎn)生較高的預(yù)壓力，而后依靠板件間的摩擦力傳遞荷載，并以摩擦力將要被克服時作為連接的承載能力極限狀態(tài)。因此，螺栓中的預(yù)拉力值尸和連接處板件間接觸面的摩擦系數(shù)產(chǎn)(規(guī)范中稱為抗滑移系數(shù))是決定高強度螺栓摩擦型連接承載能力的兩大關(guān)鍵因素。

　　螺栓中的預(yù)拉力是通過專用工具擰緊螺帽產(chǎn)生的。規(guī)范中規(guī)定了每個高強度螺栓的設(shè)計預(yù)拉力值尸，其大小取決于螺栓的性能等級和螺栓的直徑如表 6 -4 所列。表中所示一個螺栓的設(shè)計預(yù)拉力值 P 同時適用于摩擦型連接和承壓型連接。

　　抗滑移系數(shù)μ的大小主要取決于摩擦面的平整度、清潔度和粗糙度。為了增加摩擦面的清潔度和粗糙度，需對連接處構(gòu)件的接觸面進行處理。為了避免板件接觸面的不平整，高強度螺栓摩擦連接不應(yīng)采用沖成孔。μ值的大小除與摩擦面的狀況有關(guān)外，還與鋼材的牌號有關(guān)。規(guī)范規(guī)定的連接處構(gòu)件接觸面的處理方法和摩擦面的抗滑移系數(shù)μ值見表 6 -5 所列。

　　( 2 )高強度螺栓群的摩擦型抗剪連接計算

　　1 )每個高強度螺栓的抗剪承載力設(shè)計值Nvb

　　在抗剪連接中，每個高強度螺栓的承載力設(shè)計值應(yīng)按下式計算：

　　式中 nf ? 傳力摩擦面數(shù)目;

　　μ、P ? 摩擦面的抗滑移系數(shù)(表 6 -5 )和每個高強度螺栓的預(yù)拉力(表 6 -4 )。

　　當螺栓沿受力方向的連接長度 11 > 15d0 時，式( 6 -15 )確定的螺栓承載力設(shè)計值應(yīng)乘于折減系數(shù)ηb。

　　式( 6 一 15 )右邊的系數(shù) 0 . 9 為抗力分項系數(shù)γR的倒數(shù)，即取γR=1.111 。

　　2 )軸心力作用下連接處的強度驗算

　　式中 n ? 在結(jié)點或連接處構(gòu)件一端所用的高強度螺栓數(shù)目;

　　N1 ? 所計算截面上(即最外列螺栓處)高強度螺栓的數(shù)目;

　　An ? 構(gòu)件的凈截面面積;

　　A ? 構(gòu)件的毛截面面積。

　　截面強度驗算包括構(gòu)件和連接件。另外，式( 6 -17 )中， 0 . 5 為孔前傳力系數(shù)。

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