1 当两个四分点均设置连接件时(如图6.1.7c所示)则应乘以折减系数0.7 也可能被连接的薄钢板沿连接件头部被剪脱或拉脱而失效 偏于安全的将双剪破坏的设计强度按单剪取值 按焊缝有效截面(0.7h t ——单个槽钢对y轴的面积矩 当被连板件的厚度t>4mm时 Design 纵向受剪的喇叭形焊缝 按着相同的安全系数 高强度螺栓摩擦型连接中 抗滑移系数μ值 f 或 应按下列规定采用 当被连板件的厚度t≤4.5mm时 侧面直角角焊缝受剪(作用力平行于焊缝长度方向) 试验证明 6.1.1 在垂直于角焊缝长度方向的应力σf和沿角焊缝长度方向的剪应力τf共同作用处 尚应按公式6.1.1-7做补充验算 ——一个连接件所承受的剪力和拉力 ——一个连接件的抗剪承载力设计值(N) t——被固定的单层钢板的厚度(mm) 1 ECCS-TC7 式中 取d=d u I s =α·n 我国一些单位也对抽芯铆钉和自攻螺钉连接做过试验研究 d——单个槽钢的腹板中面至其弯心的距离 and 则转化系数为2.423 2 当 图6.1.2-2 当连接板件的最小厚度大于4mm时 式中 (6.1.5-1) 对接焊缝轴心受压 参考美国86规范 e 2 同时将Q345钢的相应设计强度表达式近似取为Q235钢的相应式子 ≥2.5时 将美国规范[R]中的F 卷边部分也可传递较大的剪力 5 对Q235钢 R 每个螺栓所受的剪力不应大于按下列公式计算的抗剪承载力设计值N (6.1.5-2) 0 以美国康奈尔大学为主的AWS结构焊接委员会第11分委员会 对接焊缝中剪应力τ和正应力σ均较大处 τf——沿焊缝长度方向的剪应力 当l t 连接的计算与构造 自攻螺钉和射钉连接的强度可按下列规定计算 对接焊缝和角焊缝的强度应按下列公式计算 l 用于压型钢板之间和压型钢板与冷弯型钢等支承构件之间的紧固件连接的承载力设计值 欧双方在冷弯薄壁型钢结构方面的安全系数基本相当 和γ 尚应按一般角焊缝进行验算 =8.5tf 近似取平均荷载分项系数γ 但h 取标准强度为0.833F 当焊脚高度满足0.7h 遇风组合作用时 射钉 =α·n 则上述各种情况的相应允许强度分别为 构件支承点间的长度 每条 喇叭形焊缝纵向受剪时考虑了两种情况 应取按下列公式算得之较小者 f t——紧挨钉头侧的压型钢板厚度(mm) 按焊缝有效截面(0.7h 6.1.2 ——角焊缝的抗压 f 并证实了欧洲建议所建议的公式是偏于安全保守的 焊缝的计算长度均取实际长度l减去2h ≤ 抗剪承载力设计值 卷边部分传力甚少 沿焊缝的横向和纵向传递剪力的连接的破坏模式均为沿焊缝轮廊线处的薄板撕裂 ——角焊缝的焊脚尺寸 N 其最小强屈比为1.5 w 2 应按表6.1.5-2采用 连接的计算 0.68f和1.36f I 每个自攻螺钉或射钉所受的拉力应不大于按下列公式计算的抗拉承载力设计值 当 当连接板件的最小厚度小于或等于4mm时 式中 将普通螺栓连接强度的应力表达式改为单个螺栓的承载力设计值表达式 式中 3 因此取γ 试验表明传递剪力的连接不存在遇风组合的疲劳问题 in =1.1 美国1986年《冷弯型钢结构构件设计规范》规定 S 6.1.5 2 2 u R 6.1 ——组合工形截面对y轴的回转半径 纵向受剪的喇叭形焊缝的强度除按公式6.1.2-2计算外 c (6.1.7-1) )计算 普通螺栓的强度应按下列规定计算 f ——单个槽钢对其自身平行于腹板的重心轴的回转半径 Steel 2 O'系单个槽钢腹板中心线与对称轴x的交点 单边喇叭形焊缝端缝受剪时 d——螺杆直径 每个螺栓所受的沿螺栓杆轴方向的拉力不应大于按下式计算的抗拉承载力设计值 t——较薄板(钉头接触侧的钢板)的厚度(mm) 6.1.7 表6.1.5-2 ——对接焊缝的抗压 高强度螺栓的预拉力P值(KN) 为按我国规范设计时的标准强度 用f代换后得到转化为我国设计强度的转化系数为γ 抗拉和抗剪强度设计值 拉应力 1 0.3F l 对于全螺纹螺栓 R 由(11)式 当最小板厚t≤6mm时取0.8 =1.3 将抽芯铆钉的抗剪强度设计值计算表达式取与自攻螺钉相当的表达式 对板厚小于4mm的Q345钢 大于15d 当最小板厚t>6mm时取0.9 应按表6.1.5-1采用 μ——抗滑移系数 =3.7tdf =0.3 m 采用引弧板或引出板施焊的对接焊缝 永久荷载的荷载分项系数为1.3 在制定本规范条文时 或当卷边高度小于焊缝长度时 图6.1.8 v f 图6.1.2-1 t N 并用f取代σ = 总结出保证连接不出现脆性破坏的构造要求和偏于安全的计算方法 式中 ——较厚板(在现场形成钉头一侧的板或钉尖侧的板)的厚度(mm) 为了与其他机械式连接件的承载力设计值表达式相协调 ——传力摩擦面数 或卷边高度大于焊缝长度时 后者在承受风力作用时有可能出现疲劳破坏 ——焊缝截面模量 钢材的抗力分项系数γ 6 其抗剪承载力设计值应乘以折减系数0.8 考虑传力有一定的偏心 6.1.6 γ ≥2t 4 P——高强度螺栓的预拉力 )计算 t 在普通螺栓的受剪连接中 1 当连接件位于压型钢板波谷的一个四分点时(如图6.1.7b所示) 每个螺栓所受的拉力不应大于按下式计算的抗拉承载力设计值 大量试验表明 介于1和2.5之间时 ∑t——同一受力方向的承压构件的较小总厚度 u 大于60d ——最靠近上 v 在构件的节点处或拼接接头的一端 也就是说对欧洲建议的公式的右侧均乘以1.165 为了简化公式 R h t——连接构件中较薄板件的厚度 ) 对于电阻点焊可取 欧洲建议(Recommendations α——系数 应按图6.1.2-2b或图6.1.2-3确定 ) 在本条文的编写中 f W 和0.6F 能在焊缝的两侧发生薄板的双剪破坏 因此本规范采用了这些公式 抗剪强度设计值 e 其所受的拉力应不大于按下式计算的抗拉承载力设计值 d ——螺栓的抗拉强度设计值 轴力N垂直于焊缝轴线方向作用的焊缝(如图6.1.2-1所示)的抗剪强度应按下式计算 2 每个连接件所承受的剪力应不大于按下列公式计算的抗剪承载力设计值 薄板为单剪破坏 y 连接的计算 因此当取平均荷载分项系数为1.4时 正面直角角焊缝受剪(作用力垂直于焊缝长度方向) ——一个连接件的抗拉承载力设计值 N t 可由公式6.1.7-4和6.1.7-6插值求得 v 应将螺栓的承载力设计值乘以折减系数 f=1.165f=σ 其中给出了喇叭形焊缝的设计方法 和沿螺栓杆轴方向的拉力N =0.8P n 式中 6.1.4 ——螺栓螺纹处的有效直径 h 欧洲建议中所用的屈服强度的设计值σ (6.1.7-7) 其连接件(如焊缝 考虑到喇叭形焊缝在我国的研究和应用尚不充分 2 式中 对接焊缝受弯同时受剪 Sections)对常用的抽芯铆钉 ——螺栓的承压 应符合下式要求 6 ——组合工形截面对平行于腹板的重心轴y的惯性矩 n 6.1.4 每个螺栓所受的剪力不应大于按下式计算的抗剪承载力设计值 t 在普通螺栓杆轴方向受拉的连接中 1 f——被固定钢板的抗拉强度设计值(N/mm y e 式中 k 1 ——每个螺栓所承受的剪力和拉力 f——连接钢板的抗拉强度设计值 受弯构件的等效荷载集度应按下列规定采用 d——铆钉或螺钉直径(mm) 不符合上述施焊方法的对接焊缝和所有角焊缝 i 式中 f 连接的计算和构造 w N 时 压型钢板连接示意图 图6.1.2-3 i 即γ =17tf 2 ) Connections 应大于0.9mm f 最小强屈比为1.6 应将集中力除以荷载分布长度或连接件的纵向间距 σf——垂直于焊缝长度方向的应力 f——被连接钢板的抗拉强度设计值(N/mm 抗剪连接的破坏模式主要以被连接板件的撕裂和连接件的倾斜拔出为主 表6.1.5-1 当受含有风荷载的组合荷载作用时 f——被连接钢板的抗拉强度设计值(N/mm ——焊缝计算长度之和 f——基材的抗拉强度设计值(N/mm (6.1.7-2) 当 b 图6.1.7 作用的高强度螺栓应符合下列公式要求 1 式中 3 s 的较小者 每条焊缝的计算长度均取实际长度l减去2h The · w 自攻螺钉在基材中的钻入深度t R 轴力N平行于焊缝轴线方向作用的焊缝(如图6.1.2-2所示)的抗剪强度应按下式计算 式中 时 ——钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度(mm) 0.333F d——自攻螺钉的直径(mm) 由两槽钢(或卷边槽钢)连接而成的组合工形截面(如图6.1.8所示) l S 3 折减系数为0.7 ——一个自攻螺钉和射钉的抗拉承载力设计值(N) 于1976年提出了薄板结构焊接标准的建议 剪应力 Construction (6.1.5-3) e 每条焊缝的计算长度可取其实际长度l Testing f df w ≤0.8P 用于压型钢板之间和压型钢板与冷弯型钢构件之间紧密连接的抽芯铆钉(拉铆钉) 螺栓等)的最大纵向间距a y (6.1.7-3) 单边喇叭形焊缝 u 当螺栓沿受力方向的连接长度l u q0——等效荷载集度 N f ——焊缝截面的最大面积矩 组合工形截面示意图 有 u 相当于我国的钢材标准强度f 对于受弯构件 对公式进行代换 Sheeting 取实际剪力及按第5.2.7条算得的剪力中的较大值 同时承受剪力和拉力作用的自攻螺钉和射钉连接 活荷载的为1.5 取整数即分别为0.8f d 抽芯铆钉和自攻螺钉 即得规范中的相应公式 ·γ 当连接件受剪时 ——一个连接件的抗剪承载力设计值 下翼缘的两排连接件间的垂直距离 max 高强度螺栓的强度应按下列公式计算 欧洲建议在连接的承载力设计值之外的安全系数为1.4×1.1=1.54 c f 单个连接件的抗剪承载力设计值仅与被连板件的厚度和其屈服强度的标准值以及连接件的直径有关 电阻点焊可用于构件的缀合或组合连接 f f 需要说明的是 0.71f和1.42f e l 6 0 当只受静荷载作用时 和承压承载力设计值 对于压弯构件 ——同一截面处的连接件数 ——剪切面数 点焊 分别为我国的荷载平均分项系数和钢材的抗力分项系数 2 0.7f和1.4f 0 承受拉力的压型钢板与冷弯型钢等支承构件间的紧固件有可能被从基材中拔出而失效 可能产生的杠杆力和两个连接件传力不等而带来的不利影响 h =2.4tdf 欧洲建议规定 3 f 在压型钢板与冷弯型钢等支承构件之间的连接件杆轴方向受拉的连接中 一般应由生产厂家通过试验确定 我国的相应平均荷载分项系数为1.3 相应的转化系数为2.272 t (6.1.7-6) =1时 =1.165 0 t——连接钢板的最小厚度 d——射钉直径(mm) 只做了强度设计值的代换 式中 =0.75t 则相应的安全系数为1.3×1.165=1.52 v 设计强度分别为0.76f 相应的设计强度分别为0.81f 其抗拉承载力设计值应乘以折减系数0.9 =1.165 将上式写成我国规范的强度设计表达式 对接焊缝轴心受拉 转化为我国的表迭形式 端缝受剪的单边喇叭形焊缝 for 当抽芯铆钉或自攻螺钉用于压型钢板端部与支承构件(如檩条)的连接时 抗拉强度设计值 ——焊缝截面惯性矩 取连接的抗力分项系数与钢材的相同 该规范还规定 y ·μ·P 可见中 应按图6.1.2-3确定 1 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓连接 (6.1.5-4) ) 6.1.3 该规范的安全系数取为2.5 标准强度成倍增长为1.5F ·μ·(P-1.25N ——对接焊缝的抗剪强度设计值 与薄钢板连接的紧固件的抗力分项系数为γ N 承压承载力设计值 l—— f 当被连板件的厚度t≤4mm时 <2t 对于集中荷载或反力 则有 6.1.7 取其中的较大值 u 对电阻点焊可 b 建议还采用不同的折减系数 6.1.2 ) 应满足0.5mm≤t≤1.5mm 当焊脚高度和被连板厚满足t≤0.7h 1 and 6.1.8 V——剪力 c 为孔径 连接件的抗剪脱和抗拉脱的抗拉承载力设计值取静荷作用时的一半 式中 对于分布荷载应取实际荷载集度的3倍 设[R]为美国规范所给的允许强度 注 s ——焊缝计算长度之和 自攻螺钉和射钉等的连接强度做过大量试验研究工作 ——一个连接件的抗剪和抗拉承载力设计值 v 考虑连接件在压型钢板波谷的不同部位设置时 Steel 喇叭形焊缝的强度应按下列公式计算 A'系单个槽钢的弯心 每个焊点所承受的最大剪力不得大于本规范表4.2.6中规定的抗剪承载力设计值 同时承受摩擦面间的剪力N 式中 of 在试验研究的基础上 R 因此欧洲建议中规定 应符合下列公式要求 且 N 标准强度为0.75F 6.1