中美钢结构规范高强螺栓连接设计比较

根据中美钢结构设计规范的高强螺栓摩擦型和承压型连接设计方法进行研究,结合算例分析两种连接方式以及中美规范的差异与相应的原因,为相关行业设计人员提供参考。

蔡志芳等：中美钢结构规范高强螺栓连接设计比较

中美钢结构规范高强螺栓连接设计比较蔡志芳，王林(江苏科技大学船舶与海洋工程学院土木工程系，江苏 镇江 220 ) 10 3

【摘

要】根据中美钢结构设计规范的高强螺栓摩擦型和承压型连接设计方法进行研究，结合算例分析两

种连接方式以及中美规范的差异与相应的原因，为相关行业设计人员提供参考。

【关键词】高强度螺栓；型连接；摩擦承压型连接；设计规范【中图分类号】 3/ 1 13 9C0

【文献标识码】 B

【文章编号】 1 1 66 ( o )一 o5 0 0— 842 8o o9— 2 0 o 6【R 刀 ES

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0引言

求上，擦型高强螺栓的孔径比螺栓公称直径 d大 15摩 . 20 m .m。单个高强度螺栓摩擦型连接的计算规定： ()抗剪连接： 1 =o9 f P .n () I

随着建筑工艺的不断革新和建筑理念的日益转变，钢结

构建筑在 2世纪的世界建筑领域中大放异彩。钢结构连接 1方案和节点构造是钢结构设计中的重要环节，在钢结构安装连接和需要经常拆装的结构中螺栓连接应用十分普遍，高强螺栓更是以其连接紧密、受力良好、耐疲劳、可拆换、安装简单、比普通螺栓变形小的特点而使用广泛 _。】]

()螺栓杆轴方向受拉连接： l 2Ⅳ:08 .P

() 2

()同时受摩擦面间剪力和螺栓杆轴向的外拉力： 3

N≤ v 嵴设计值。 l 2 2强度螺栓摩擦型连接

【 ( j 3 J )

高强螺栓连接从受力特征分为摩擦型连接和承压型连接，而两种连接形式本质上有何区别，自具备什么特点呢？各 随着我国涉外工程数量的快速增加，必然要求结构设计上与世界各主要国家规范接轨，国外同类规范相比，国的高与我强螺栓连接设计方法有什么差别？故本文选择美国钢结构学会( IC) AS颁布的“ p—E ictnf t c rl t lB i . S c ao o S ut a Se ud i f i r r u e l i s ( N I IC 5 n” A S/ S 30— 20 )与我国 ( B50 7—20 ) g A 05 G 0 1 0 3 J

式中， n为传力摩擦面数目；为摩擦面的抗滑移系数； P为一个高强螺栓的预拉力；、为某个高强螺栓所承受 Ⅳl的剪力和拉力；、 为一个高强螺栓受剪、 N N受拉承载力

高强度螺栓承压型连接初期由摩擦传力，后期则依靠栓杆抗剪和承压传力，即当剪力超过摩擦力时，构件间发生相互滑移，螺栓杆身与孔壁接触，以螺栓达到最大承载力或钢

板破坏作为其承载能力极限状态，承载能力比摩擦型高，可以节约螺栓用量，但剪切变形比摩擦型连接大，动力性能差， 只能用于承受静力或间接承受动力荷载的结构中_。 1]

《钢结构设计规范》在高强螺栓连接设计的相关方面进行计算比较和分析，分析两者的差别，设计者采用哪种螺栓设为计方法提供参考。 1高强度螺栓摩擦型连接

我国 G 07 2o( B 01— o3钢结构设计规范》 5规定，在构造要求上，承压型连接的高强度螺栓的孔径螺栓公称直径 d大10~ 15 m单个高强度螺栓承接型连接的计算规定： . .m。

高强度螺栓摩擦型连接只利用摩擦传力这一工作阶段，依靠被连接构件间的摩擦阻力传递剪力，连接件之间产生相

对的滑移(剪力等于摩擦力 )作为承载能力极限状态，着意味摩擦型连接螺栓不承受剪力，一旦接触面间摩擦力被克服产生滑移，设计上就认为连接达到了破坏状态，技术比较成熟，使用上也便于控制，在动力荷载作用下不易松动…。

()抗剪连接 ( 1剪切面在螺纹处时，受剪承载力设计值应按螺纹出的有效面积进行计算)下式中较小者。取

1剪^:『: n受 r 等’

( 4 )…

我国 G 0 1 03钢结构设计规范》 B507—2o (规定，在构造要

【承压：

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