门式刚架计算原理和设计实例07第七章连接和密封材料DOC 30页文档格式.docx
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适用规格,mm
扭剪型
10.9s
20MnTiB
35号钢
10H
45号钢
HRC35~45
d=16,20,(22),
24
大六角头型
35VB
15MnVTi
d=12,16,20,(22),
24,(27),30
d≤24
40B
8.8s
8H
d≤22
d≤16
高强螺栓有扭剪型和大六角头型两种,这两种螺栓的性能都是可靠的,在设计中可以通用,但其抗剪受力特性却有所不同。
根据受力特性,高强螺栓也可分为摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓。
摩擦型高强螺栓通过连接板间的摩擦力来传递剪力,按板层间出现滑动作为其承载能力的极限状态。
摩擦型高强螺栓适用于重要的结构和承受动力荷载的结构,以及可能出现反向内力构件的连接,其孔径比螺栓的公称直径大1.5~2.0mm。
承压型高强螺栓不以连接板间出现滑动作为正常使用的极限状态,而以连接的破坏(螺栓或板件的破坏)作为其承载能力的极限状态。
承压型高强螺栓的计算方法和构造要求与普通螺栓相同,可用于允许产生少量滑移的承受静荷载结构或间接承受动力荷载的构件。
当允许在某一方向产生较大滑移时,可以采用长圆孔;
当为圆孔时,其孔径比螺栓的公称直径大1.0~1.5mm。
以上两种高强螺栓,除了在设计计算的考虑和孔径方面有所不同外,其它在材料、预拉力(见表7-2)、接触面的处理以及施工要求等方面均无差异。
高强螺栓按材料性能等级可分为8.8级和10.9级两种,其中10.9级具有更高的受力性能,在钢结构连接中最为常用。
高强度螺栓不宜重复使用,特别是10.9级的螺栓不得重复使用。
表7-2高强度螺栓的设计预拉力P,kN
螺栓的
性能等级
螺栓公称直径,mm
M16
M20
M22
M24
M27
M30
8.8
10.9
70
100
110
155
135
190
225
205
290
250
355
高强螺栓所采用的钢材,在热处理后的机械性能见表7-3。
表7-3高强螺栓的性能、等级与所采用的钢号
性能
等级
所采用
的钢号
抗拉
强度
σb
N/mm2
屈服
σ0.2
伸长率
δ5
(%)
断面收缩率
φ
冲击韧性值
αkJ/cm2
(kgf·
m/cm2)
硬度
不小于
大六角头高强螺栓
830~
1030
660
12
45
78(8)
HRC24~31
B40
1040~
1240
940
10
42
59(6)
HRC33~39
三、螺栓构造
螺栓在构件上的布置和排列,应满足受力、构造和施工要求,其中心距和端距应满足表7-4中要求。
高强螺栓的排列、布置、间距等要求,均与普通螺栓相同,但在具体布置时,应考虑使用拧紧工具进行施工的可能性且有以下特别规定:
(1)当环境温度高于150`C时,应采用隔热防护措施;
(2)当不同板厚连接需设置填板时,填板表面应作与母材相同的表面处理;
型钢构件的拼接采用高强螺栓连接时,其连接件宜采用钢板;
(3)高强螺栓孔应采用钻孔,不得采用冲孔;
(4)在高强螺栓连接范围内,构件接触面的处理方法及所要求的抗滑移系数值,应在施工图中说明。
表7-4螺栓或铆钉的最大、最小容许距离
名称
位置和方向
最大容许距离(取两者的较小者)
最小容许距离
中心间距
外排(垂直内力方向或顺内力方向)
8d0或12t
3d0
中间排
垂直内力方向
16d0或24t
顺内力方向
压力
12d0或18t
拉力
沿对角线方向
中心至构件边缘
距离
4d0或8t
2d0
剪切边或手工气割边
1.5d0
轧制边自动精密
气割或锯割边
高强度螺栓
其他螺栓或铆钉
1.2d0
第二节锚栓
锚栓用于上部钢结构与下部基础的连接,承受柱弯矩在柱脚底板与基础间产生的拉力,剪力由柱底板与基础面之间的摩擦力抵抗,若摩擦力不足以抵抗剪力,则需在柱底板上焊接抗剪键以增大抗剪能力。
锚栓一头埋入混凝土中,埋入的长度要以混凝土对其的握裹力不小于其自身强度为原则,所以对于不同的混凝土标号和锚栓强度,所需最小埋入长度也不一样。
为了增加握裹力,对于Φ39以下锚栓,需将其下端弯成L型,弯钩的长度为4D;
对于Φ39以上锚栓,因其直径过大不便于折弯,则在其下端焊接锚固板。
锚栓的锚固及构造详见表7-5与表7-6。
表7-5-1Q235钢锚栓选用表
锚栓直径
d
(mm)
锚栓截面
有效面积
A0
(cm)
连接尺寸
锚固长度及细部尺寸
每个螺栓
的受拉承
载力设计
值
(KN)
Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
单螺母
双螺母
锚固长度l(mm)
锚板尺寸
a
b
当基础混凝土的强度等级为
C
t
C15
C20
20
22
27
30
33
36
39
2.448
3.034
3.525
4.594
5.606
6.936
8.167
9.758
11.21
13.06
50
55
60
65
75
80
85
90
95
105
120
125
130
140
500
550
600
675
750
825
900
1000
400
440
480
540
720
780
1050
1125
840
630
505
34.3
42.5
49.4
64.3
78.5
97.1
114.3
136.6
156.9
182.8
表7-5-2Q235钢锚栓选用表
48
52
56
64
68
72
76
14.73
17.58
20.30
23.62
26.76
30.55
34.60
38.89
43.44
115
145
150
160
165
170
180
195
215
235
1200
1300
1400
1500
1600
1700
1800
1900
2000
960
1040
1120
1280
1360
1440
1520
1020
1080
1140
575
625
670
770
815
865
910
200
240
280
320
350
25
40
206.2
246.1
284.2
330.7
374.6
427.7
484.4
544.5
608.2
表7-5-3Q235钢锚栓选用表
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