2010年一級注冊建筑師鋼結(jié)構(gòu)輔導精選(16)

　　2 .普通螺栓連接和高強度螺栓承壓型連接的工作性能

　　( 1 )抗剪螺栓連接中的六種破壞形式

　　普通螺栓連接螺帽的擰緊程度為一般，沿螺栓桿產(chǎn)生的軸向拉力不大，因而在抗剪連接中雖然連接板件接觸面有一定的摩擦力，但其值甚小，摩擦力會迅速被克服而主要依靠孔壁承壓和螺桿受剪傳遞荷載;高強度螺栓承壓型連接以摩擦力被克服、使螺桿受剪和孔壁承壓破壞為承載力極限狀態(tài)。因此在計算中都不考慮摩擦力的存在。

　　圖 6 -23 和圖 6 -24 給出了抗剪螺栓連接六種可能的破壞形式。

　　1 )螺栓桿被剪斷(螺栓直徑較小而板件較厚時，圖 6 -23a 和 b )。通過計算螺栓的抗剪破壞強度來保證螺栓桿不被剪斷，計算時假設沿螺栓截面的剪應力均勻分布。

　　2 )鋼板孔壁承壓破壞(螺栓直徑較大而板件較薄時，圖 6 -23c)。通過計算螺栓(實際是鋼板)的承壓強度來保證孔壁不會因承壓而破壞，計算時假設螺栓桿和孔壁之間的承壓應力沿螺栓桿直徑投影面為均勻分布如圖 6 -25 所示。

　　3 )構(gòu)件被拉斷或壓壞(螺栓孔對構(gòu)件截面的削弱過大時，圖 6 -23d )。通過計算構(gòu)件和連接板件的凈截面強度來保證鋼板不被拉斷或壓壞，計算時假設沿鋼板凈截面的應力均勻分布，不考慮應力集中的影響。

　　4 )板件塊狀拉、剪撕裂。當構(gòu)件上有螺栓孔時，除了因截面被削弱過多而可能將構(gòu)件拉斷或壓壞外，還有一種使構(gòu)件破壞的可能性如圖 6 -24 所示。以圖 6 -24 ( a )為例，角鋼上有斜線的一塊鋼材 0123 有可能整塊被拉剪而破壞，此時角鋼沿。0-1 線的縱向凈截面受剪，而沿 1 -2 面上則受拉，因此稱這種破壞方式為塊狀拉剪破壞。圖 6 -24 ( b )表示槽鋼或工字鋼腹板的塊狀拉剪破壞，情況相同。此種破壞情況常發(fā)生在角鋼、被切角后的槽鋼或工字鋼腹板當板件厚度較薄時。

　　5 )鋼板受剪撕裂(螺栓端距或螺栓孔間距過小時，圖 6 一 23e)。通過采取構(gòu)造措施來防止鋼板受剪撕裂，即取端距 a≥2d0 和栓距 p≥3d0。

　　6 )螺栓彎曲變形(板疊連接厚度∑t過大)。一般限制∑t≤ 5d 就可避免螺栓的彎曲。

　　綜上所述，在普通螺栓和承壓型的高強度螺栓抗剪連接中需進行計算的是 4 項，通常是前 3 項，但對第 4 種可能的破壞形式也應引起足夠重視，必要時應按規(guī)范公式進行驗算(規(guī)范第 7 ， 5 . 1 條)。

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