一全螺栓连接的特点和优势有哪些?

   日期:2024-02-01     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:409    
核心提示:钢结构中的柱脚、主次梁、梁柱、支撑等连接都可以实现全螺栓连接。当完全采用螺栓连接以后,结构的可拆卸性就更好,只需要将连接螺栓拆除,就可以将构件分离。全螺栓连接的设计技术条件螺栓本身属于紧固件,需要穿越至少两个零件,中间有螺栓孔贯通。

螺栓连接的特点和优点

全螺栓连接,顾名思义,就是连接中主要受力部件只有螺栓。 钢结构中的柱座、主次梁、梁柱、支撑等所有连接均可采用全螺栓连接。

虽然全螺栓连接会增加一定的成本钢结构螺栓图片,但它们仍然有很多优点。

1.1

降低了对现场安装条件的要求

在进行螺栓连接施工时,工人只需携带简单的安装工具即可完成工作。 传统的焊接连接需要使用专用的焊接设备和电气设备,对设备的依赖性会更强。 同时,从规范要求来看,对螺栓连接作业的要求将会更加宽松。 例如,螺栓施工可在-10℃以上的温度下进行,而焊接施工则在温度较低时需要对被连接件进行预热。 处理了它。 当然,对于施工单位来说,最大的区别在于人员的要求。 焊接作业时,要求施工人员具备专业技能,通过安全技术考试,持证上岗。 但对螺栓施工人员没有相应的要求。

1.2

连接质量可控

现场焊接是一项隐蔽工程,其质量受环境温度、焊接位置、焊接水平等多种因素影响较大,因此,对于要求较高的焊缝,需要进行相应的质量检验,以保证焊接的强度。联系。 螺栓连接的技术指标比较简单,有专用的工具和措施来保证其连接的可靠性。 因此,从连接质量的角度来看,螺栓的质量更加稳定,不需要太多额外的保障措施。

1.3

环保低碳

焊接不可避免地会产生相应的现场光污染和气体污染,但螺栓连接工艺不会出现这个问题。 目前国家也在实施“双碳”战略,争取2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。对于建筑行业来说,施工阶段的碳排放是一个关键节点。 当采用全螺栓连接时,所有焊接工作都可以转移到零部件工厂,通过技术手段减少碳排放,这将比现场焊接操作更加可控。

1.4

方便后期拆卸

钢结构与混凝土结构相比最大的特点是结构具有一定的可拆卸性。 当完全采用螺栓连接时,结构的可拆卸性会更好,只需拆除连接螺栓即可将构件分离。 这一特点可以方便地实现结构的局部功能调整。

全螺栓连接设计技术条件

2.1

螺栓组承载力计算方法

螺栓组按其受力特性可分为两种类型。

一是螺栓的剪切力。 首先假设螺栓组的旋转中心位于其几何中心,则最外排螺栓达到其抗剪承载力上限为其极限。 假设内侧其余螺栓的剪力与距旋转中心的距离线性相关,则将所有螺栓的力矩相加,即可得到螺栓组的弯曲能力。

从公式可以看出,螺栓组的抗弯承载力与其几何布置尺寸密切相关。 当几何布置尺寸增大时,弯曲承载力也相应增大。

另一个是螺栓上的拉力。 首先,还需要假定螺栓组的旋转中心。 一般可假定为螺栓组的几何中心或连接端板中可能出现塑性铰的位置(如被连接梁下翼缘的中心)。 同样,最外排螺栓达到抗拉承载力极限。 假设内侧其余螺栓的拉力与距旋转中心的距离呈线性关系,则将所有螺栓的力矩相加,即可得到螺栓组的弯曲能力。

假设模式

最大拉力

与上述剪切情况一样,螺栓组的抗弯能力也与几何布置密切相关。 并且可以看出,如果假设中性轴位于几何中心,则实际上有一半的螺栓受到压力。 实际螺栓不可能受压,因此这部分力由端板承受。

2.2

短梁连接的特殊处理

短梁连接是全螺栓连接中比较特殊的形式,因为需要预先在被连接构件上安装短梁,然后通过梁间全螺栓拼接将梁与被连接构件连接起来。 设计此连接时钢结构螺栓图片,需要注意以下细节。

假设强度相等

在拼接连接中,最需要注意的是等强度的假设。 与柱边连接不同,拼接连接直接利用构件的承载力,即与构件相同的强度。 为什么不只取部件末端的内力呢? 一方面是因为拼接位置不在端部,因此实际内力难以获取; 另一方面,考虑到实际设计时对构件的描述是连续刚度,如果削弱拼接的刚度,则不满足设计前提。

因为等强度设计实际上是以构件承载力作为设计上限,所以首先要确定的是,这里的承载力需要是构件截面的承载力; 其次要确定的是承载能力的大小。 考虑到连接设计的要求,截面承载力仅取M、V两项。 梁主要承受弯曲,因此这里的等强内力可以是最大弯矩Wf,相应的剪力应该是与该弯矩对应的剪力。 由于此时的剪力与竖向荷载和梁跨有关,不方便直接使用,因此可简化后取截面剪力承载力的1/2。 (按全断面抗剪承载力过于保守,没有必要)。

弯矩传递系数

当翼缘连接板过长时,考虑剪力传递的滞后性,实际传递到腹板上的弯矩将小于计算值。 因此,此时需要调整一个参数,适当增大翼缘承受的弯矩,减小腹板承受的弯矩。 地震规范培训教材中也给出了该参数的推荐值0.4。 一般情况下,设计时可以保持该值。

2.3

极限承载力计算原理与方法

当结构有抗震结构要求时,需校核钢结构连接节点的极限承载力。 极限承载力的计算可参考抗力规程第8.2.8条,此处不再赘述。 但有一点需要注意,那就是校核连接极限承载力的目的。 从原理上可知,控制极限承载力的目的是使节点的极限承载力大于连梁的塑性弯矩。 控制这种承载力的最终效果是使梁先于节点屈服,即塑性铰外侧移动,以保证竖向构件的安全。 钢结构设计标准第17.2.9条规定了塑料铰链需要外移的区域,即塑料能耗区域。 如果连接不再在此部分中,则连接首先屈服还是组件首先屈服不再重要,并且不需要验证。

存在的问题及改进计划

3.1

楼层布局困难

当采用短梁形式的全螺栓连接时,由于翼缘需要连接板,因此上翼缘会不平整,给楼承板的布置带来困难。 因此,在一些工程中,为了避免这一问题,采用靠近柱侧的端板连接。

3.2

深化加工要求高

螺栓本身是紧固件,需要穿过至少两个零件,中间有螺栓孔。 当螺栓数量较多时,要求所有螺栓孔必须准确对齐。 但在实际工程中,由于加深或加工精度不够,相关部位之间的螺栓孔可能会错位,造成施工困难。 为了快速解决这一问题,现场施工人员往往会选择强制使零件变形来满足安装条件,或者干脆放弃安装某些螺栓,这会带来严重的安全隐患。

 
标签: 承载力 螺栓
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