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