承压承载力设计值应按下列公式计算 p 可保证满足欧规 同时应验算满足连接构件的承压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 见条文说明第4.3.5条第3款 连接构件承压承载力计算公式中考虑了紧固件端距与孔洞直径比值 对于如图17所示的双T形轴心受拉连接 铆钉连接的铆合总厚度不得超过铆钉孔径的5倍 美规规定的夹紧厚度过大时的强度折算不仅适用于铆钉连接 G 0 d 本条规定了铝合金结构高强度螺栓承压型连接的计算方法 2 ＝4 式中0.8来源于 对铝合金构件的表面处理方法也缺少相应的国家标准 T 此处的板厚指上下两压板厚度之和与中间板的厚度中的较小值 d Lf 由于紧同件的抗拉强度一般均大于铝合金连接构件的抗拉强度 欧规和英规的计算公式均可转化为同钢规相同的形式 d 且螺栓的数目应按计算增加10％ 因此作出本条规定 d ——受剪面数目 双T形受拉连接的破坏模式 每个高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算 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 形构件腹板与翼缘交接处产生塑性铰破坏 大于螺栓直径 并规定一般情况下夹紧厚度不应超过6 螺栓或铆钉的连接长度 n e 撬力大小还与受拉型连接节点的形式 9.1.3 普通螺栓和铆钉连接应按下列规定计算 d 参考欧规公式 螺栓抗拉承载力设计值应按下式计算 破坏模式1: 采用螺栓连接时 ——一个高强度螺栓的受剪 此处单独列出以强调其重要性 的取整值 受拉承载力设计值 t t 具体数值见表15 为抗力分项系数 p 对采用有预拉力的高强度螺栓未作相应规定 螺栓被拉断 9.1.1 为紧固件的夹紧厚度 d 形构件腹板与翼缘交接处产生塑性铰 ＝0.25 当 大于60 在设计中不考虑撬力作用是不安全的 的最小值 9 往往首先破坏 Bt 在普通螺栓杆轴方向受拉的连接中 因荷载偏心引起连接部位发生弯曲 当螺栓或铆钉沿轴向受力方向的连接长度 螺栓同时应能承受由于撬力引起的附加拉力 n 按照该公式对本次规范中所规定的几种紧固件材料进行验算 其承载力按下式计算 采用钢规的形式 螺栓数目按计算增加10％的规定参考了钢规相应条款 日本《铝合金建筑结构设计规范（2002年）》规定 ——某个普通螺栓所承受的剪力和拉力 无表面处理以及采用其他表面处理方法时 ——某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力 该设计公式满足欧规及英规的安全度要求 f 本条规定了铝合金结构高强度螺栓摩擦型连接的计算方法 式中 每个普通螺栓包括撬力引起附加力的承载力设计值 板厚在螺栓直径的1/4以上1/2以下时 不应采用铆钉连接 d 其中 该值与连接板的总厚度有关 应负荷下列公式的要求 螺栓抗拉强度设计值仍按降低20％取值 还提出应验算螺栓头及螺母下构件的抗冲切承载力 ——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 过大时 并规定2 ——铆钉的抗剪和承压强度设计值 事先进行摩擦抗力试验 Q 一个高强度螺栓的预拉力P（kN） 3 破坏模式3 同普通螺栓相同 式中 同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓 因此对长连接的抗剪承载力应进行适当折减 综上所述 在钢规中 紧固件连接 0 v 对铝合金结构而言 1 因缺乏充足的试验数据和统计资料 同时螺栓被拉断 v 螺栓头或螺母外接圆直径与内切圆直径的平均值 钢拉铆钉（环槽铆钉） ——螺栓在螺纹处的有效直径 2 9.1.6 p——一个高强度螺栓的预拉力 即分别计算紧固件的受剪承载力和连接构件的承压承载力 ——螺栓头或螺母下构件的厚度 受剪承载力设计值应按下列公式计算 因此 英规为圆形相关公式 式中 （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 2 本条款参照钢规公式制定 c l β ——螺栓的抗剪和承压强度设计值 d 在螺栓杆轴方向受拉的连接中 为翼缘材料的抗弯强度设计值 考虑构件抗冲切的验算是必要的 见图18 P 并且板厚在螺栓直径的1/4以上时 国外规范中的摩擦面处理方法在实际应用中也很难具体实施 并取其较小值作为受剪连接的承载力设计值 紧固件抗拉强度与连接构件抗拉强度比值等参数的影响 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 关于普通螺栓或铆钉受剪连接的计算 如需采用应根据标准试件的试验测定结果确定 连接计算 应清除连接处构件接触面上的油污 T d 因此可从简仍采用钢规的公式形式 时 本条规定了铝合金结构普通螺栓和铆钉连接的计算方法 4 0 2 当采用垫圈时为垫圈的外径 因此不会发生紧固件先于构件被挤压坏的现象 ——一个普通螺栓的抗剪 因此在计算公式中必须区分不同受剪部位剪切面积不同的影响 受拉和承压承载力设计值 确保设计的安全度是一条基本原则 其中 在设计中应结合实际情况采用适当的方法分析计算撬力的大小 还要求验算紧固件的承压强度 这样虽然简化了设计计算 撬力作用是否显著 如将欧规中规定的最小端距2 4 极限承载力为 随T形构件翼缘板抗弯刚度和螺栓杆轴抗拉刚度比值的不同 3 钢规的构件承压强度设计值是根据受拉构件且端距为2 在抗剪连接中 式中 该预拉力值略小于欧规及英规中规定的预拉力值 已有的试验数据表明不同材料在同一种摩擦面处理条件下其抗滑移系数和摩擦抗力是有差别的 式中 螺栓或铆钉的受力很不均匀 射钉等的连接计算应符合有关标准的规定 0 2 5 3 双T型受拉连接 高强度螺栓摩擦型连接应按下列规定计算 高强度螺栓承压型连接应按下列规定计算 铝合金摩擦面抗滑移系数（N10a标准轻度喷砂处理） 为保证结构的安全 应将螺栓或铆钉的承载力设计值乘以折减系数 规定应按计算适当增加铆钉的数目 钢规中规定的单个螺栓抗剪强度设计值是由实验数据统计得出的 ≤1.0 4 欧规明确要求在设计中应考虑因撬力作用引起的附加力的影响 为允许端距的最小值 1 关于同时承受剪力和杆轴方向拉力的普通螺栓计算 图18中黑色圆点代表翼缘出现塑性铰的位置 图17中所示的由4个螺栓连接的双 因此明确规定不得采用铆钉连接形式 M 关于普通螺栓沿杆轴方向受拉连接的计算 d 9.1.2 ——螺栓头及螺母下构件抗冲切承载力设计值 p 对于其他类型的受拉型螺栓连接 M 在普通螺栓或铆钉受剪的连接中 在轴心拉力 该比值越小 同时考虑到缺乏充分的理论和实验研究 节点容易发生模式1的破坏 表9.1.2 下面所示为翼缘板的弯矩图 N10a的规定 是非常显著的 螺栓头及螺母下构件抗冲切承载力为 d 摩擦连接时不论其处理方法如何 P d 1 在构件的节点处或拼接接头的一端 在杆轴方向受拉的连接中 可能会发生3种不同的破坏模式 T 螺栓数目和位置等因素有关 螺栓头或螺母对连接构件的压紧应力有可能引起构件表面损伤进而使构件发生冲切破坏 f 普通螺栓（受剪面在栓杆部位） P ——一个高强度螺栓的受剪 0 并将二者中的较小值作为受拉螺栓连接的承载力设计值 紧固件连接 中距与孔洞直径比值 关于借助填板或其他中间板件的紧固件连接 N 承压型连接高强度螺栓的预拉力P可按照表9.1.2采用 3 式中 a 且对螺栓连接应进行适当的抗剪承载力折减 ——传力摩擦面数目 基本相当并略高于钢规的规定 且铆合总厚度不得超过铆钉孔径的7倍 N ——连接构件的抗剪强度设计值 5 极限承载力为 式（9.1.2-1)中的系数0.8是考虑了抗力分项系数1.25得到的 对于单面摩擦的连接 英规明确规定 该公式来源于《欧洲钢结构规范》EC3 时 由于紧固件弯曲变形引起的抗剪承载力折减不应被忽视 使紧固件除受剪力之外还受到拉力的作用 以供参考 连接节点的承载力应取 英规关于承压承载力的计算不仅要验算连接构件的承压强度 规定当紧固件的夹紧厚度超过铆钉孔径或螺栓直径的4.5倍时 应按表9.1.2采用 3 图17 t 单面连接会引起荷载的偏心 极限承载力为 9.1.4 螺栓头及螺母下构件抗冲切承载力设计值应按下式计算 9.1.1 当所采用螺栓材料的抗拉强度超出铝合金连接构件的名义屈服强度较多时 稍偏于不安全 ——为下列两者中较小值 由式（9.1.1-1） 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 对于采用其他的表面处理方法 或铆钉孔径 其中 故此 1 μ——摩擦面的抗滑移系数 计算公式较为复杂 其余符号参见图17 单面摩擦 的1/3时 1 端部的螺栓或铆钉受力最大 螺栓头及螺母下都应加垫圈以避免拉出破坏 T 欧规为 l 并将依次向内逐个破坏 且0.75≤ 美规也无此项要求 表9.1.2中一个高强度螺栓的预拉力取值来源于钢规的相应规定 ——普通螺栓的抗拉强度设计值 关于普通螺栓杆轴方向受拉连接的计算 但在某些情况下撬力与节点承受的轴向拉力的比值很可能会超过25％ 欧规仅规定了“未作表面保护的标准轻度喷砂处理摩擦面”的抗滑移系数值 当受剪螺栓或铆钉穿过填板或其他中间板件与构件连接 9.1.6 0 紧固件的抗剪承载力应当乘以折减系数 468/1302 9.1.2 抗滑移系数取0.3 欧规规定均应通过标准试件试验得出抗滑移系数值 为 因此 本规范计算公式中也不考虑验算紧固件承压强度 经公式变换 应考虑连接的抗剪承载力折减 长连接的折减区段为15d～65d 形构件螺栓孔洞处及 采用自攻螺钉 不要求计算撬力 0 v 铝合金铆钉不应用于杆轴方向受拉的连接中 主要与连接板抗弯刚度和螺栓杆轴向抗拉刚度的比值有关 图18 a 9.1.7 P 故经变换后提出式(9.1.1-7) 英规仅规定了符合英国标准BS 9.1.8 d——螺栓杆直径 为全部螺栓的受拉承载力 ≤1.25 9.1.5 这样也可同钢规保持一致 故对高强度螺栓摩擦型连接的抗滑移系数 T 美规中只允许使用普通螺栓 ——铆钉孔直径 同钢规公式相比 d ——某个高强度螺栓所承受的剪力和拉力 常用中距2.5 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 9.1.3 代入 欧规为直线相关公式 未区分受剪面是在栓杆部位还是在螺纹部位 当T形构件的翼缘板较薄时 形构件翼缘板的塑性抵抗弯矩 上述公式来源于《欧洲钢结构规范》EC3 大于15 l 关于折减系数的规定 采用表中数值时 f 关于铝合金结构高强度螺栓摩擦型连接的抗滑移系数取值 同钢规一致 钢规对铆合总厚度超过铆钉孔径5倍时 设计公式采用同钢规相同的形式 规定均应通过标准试件试验得出抗滑移系数值 1 应符合下列公式的要求 t 1 m 9.1.4 注 不再考虑以上参数的影响 的作用下 欧规中除规定应验算螺栓的抗拉承载力外 也要求验算螺栓头及螺母下构件抗冲切承载力设计值 d 且填板或其他中间板件的厚度 9.1.5 当普通螺栓承受沿杆轴方向的拉力时 设计公式采用与钢规相同的形式 普通螺栓（受剪面在螺纹部位） 当构件的节点处或拼接接头的一端 形节点 当摩擦面的表面处理符合日本铝合金建筑结构协议会制定的《铝合金建筑结构制作要领》的要求 受剪连接的计算公式 应注意本条规定不适用于沿连接的长度方向受力均匀的情况 这相当于考虑了25％的撬力 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 此外 即应采用适当的方法分析计算撬力的大小 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 撬力 英规相应规定的安全性要求 也适用于螺栓连接 如螺栓杆中的拉应力较大 f 2 1 9.1 本规范未作出具体规定 d 0 双面摩擦的抗滑移系数都取0.15 本规范依据英规的设计形式 而仅将螺栓的抗拉强度设计值降低20％ 折减系数为0.7 1 2451规定要求的“喷铝砂处理摩擦面”的抗滑移系数值 并经在同济大学完成的铝合金双T形受拉节点试验研究 证明同样适用于铝合金结构的计算 本条款参照欧规公式制定 当填板较厚时 连接计算 0 当采用搭接或拼接板的单面连接传递轴心力时 在抗剪连接中 英规中不考虑构件抗冲切承载力的验算 因此 而本规范条文中单个螺栓抗剪强度设计值是参照国外铝合金结构规范并比较强度设计值与材料机械性能值的相关关系式得出的 欧规中 由于构件抗冲切实质上是验算构件的抗剪强度 为螺栓或铆钉的孔径 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 如粱翼缘同腹板的紧固件连接 和 则撬力引起的不利影响越大 ——螺栓在螺纹处的有效直径 表15 抗拉和承压承载力设计值 摩擦面的表面处理应符合ISO 为铆钉孔径或螺栓直径 得到的试验统计值 当紧固件的夹紧厚度过大时 9.1.7 对于其他的表面处理方法 由于铝合金材料种类繁多 1 给出其极限承载力的计算公式 破坏模式2: 式中 9.1 抗滑移系数可取0.45 则计算得到的连接构件承压强度设计值为连接材料抗拉强度的1.16倍 p 1 2 其中 P 每个高强度螺栓的承载力设计值应按下式计算 e 1 / Σ