門式剛架節點連線,採用端板高強度螺栓連線原理及優點

門式剛架節點連線,採用端板高強度螺栓連線原理及優點

採用端板連線施工簡單方便,而且在使用階段端板連線為剛性連線,而在罕遇地震作用時處於彈塑性工作狀態則為半剛性連線,其連線變形有利於吸收地震能量,對抗震十分有利,這也是門式剛架抗震效能好的重要原因之一。

門式剛架節點連線,採用端板高強度螺栓連線原理及優點

一、《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規範》對此作了下列規定

1、主剛架構件的連線應採用高強度螺栓,可採用承壓型或摩擦型連線,不得采用普通螺栓。

2、端板厚度是根據端板屈服線發揮的承載力確定的,只有採用按規範施加預拉力的高強度螺栓,才可能出現上述屈服線。因此,在端板連線中,不能用普通螺栓代替高強度螺栓。

也就是說板厚度的公式是根據“塑性分析,彈性設計”確定的,經過多項試驗驗證,按不下的屈服線得出。例如,對於伸臂類端板,考慮了透過螺栓中心線及其根部各有一條屈服線時得出計算公式,不用高強螺栓施加強大的預拉力,是不可能出現這種情況的。

3、當為端板連線且只受軸向力和彎矩,或剪力小於其抗滑移承載力(按抗滑移係數為03計算,以考慮摩擦面塗刷防鏽漆或不塗油漆的乾淨表面情況)時,端板表面可不作專門處理…。高強度螺栓直徑可根據需要選用,通常採用沒M16-M24螺栓。

門式剛架節點連線,採用端板高強度螺栓連線原理及優點

二、同濟大學對輕型鋼結構低抗滑移係數的高強度螺栓端板式連線作了系列研究,以下是主要結論:

輕型鋼結構門式剛架構件的端板式連線中,一般端板較薄,焊接後板件的變形使相互連的端板間難免留有一定的縫隙,容易引起鏽蝕,因此部分鋼結構企業採用了在摩擦面塗醇鐵紅或聚氨酯富鋅漆工藝作為防腐處理,這兩種油漆較為經濟,均有較好的防鏽能力。但因設計規範和技術規程對摩擦面塗刷這兩種油漆後的抗滑移係數未作出明確規定,使設計和驗收無章可循,給工程應用帶來不便。另一方面,輕型鋼結構門式剛架中梁梁及樑柱連線節點主要承受彎矩作用,剪力相對較小,這與其他鋼結構節點的受力不同,其摩擦面的抗滑移係數應該可以小一些。

因此,不僅需要確定以上兩種油漆工藝處理後摩擦面的抗滑移係數,還應確認與之相關的、低抗滑移係數的節點力學效能,及能否滿足結構要求。抗滑移係數試驗研究表明,連線板接觸面塗醇酸鐵紅或聚氨酯富鋅漆的高強度螺栓連線的摩擦面抗滑移係數不高,用於摩擦型連線時節點抗剪承載力較低,研究表明,接觸面滿足S2除鏽等緩要求後塗刷漆膜厚度不超過100m的醇酸鐵紅或聚氨酯富鋅漆其抗滑移係數設計值可取015,該值具有97。7%的保證率。

門式剛架節點連線,採用端板高強度螺栓連線原理及優點

摩擦型連線高強度螺栓群承載力計算值由縲栓群抗剪能力控時,摩擦面抗滑移係數的高低對連線節點的承載能力影響較大。當端板連線節點的摩擦型連線高強度螺栓群承載力計算值由螺栓抗拉能力控制時,採用低抗滑移係數摩擦面,不影響節點對抗剪設計承載力的要求。現行《鋼結構設計規範》公式完全適用於彎矩和剪力共同作用下低抗滑移係數摩擦面高強度螺栓群的承載力計算。適當配置螺栓規格和螺栓間距,對輕型鋼結構門式剛架而言,低抗滑移係數的摩擦面一般仍能滿足要求。由於輕型鋼結構門式剛架構件一般以受彎控制設計0。15的低抗滑移係數的端板式連線通常可以滿足摩擦型高強度螺栓承載能力的要求對承受彎剪作用的輕型鋼構件端板式連線,可以用引數拉剪比(螺栓群受力狀態的引數一拉剪比,即螺栓群中受拉力最大的高強度繅栓的計算拉力與計算剪力之比》判定螺栓群中最不利螺栓的控制狀態。當拉剪比較大時,螺栓連線的安全性由受拉力最大的螺栓控制,拉剪比較小時由螺栓群受剪控制,在輕型門式鋼

剛架

結構中,大多數情況下,兩種塗漆連接面0。15的抗滑移係數都能滿足採用摩擦型連線的高強度螺栓節點的承載需要(包括高強度螺栓群受剪控制的情況)。在遭遇設計極限狀態所預期的荷載甚至超限荷載的作用後,所研究的兩種塗漆抗滑移面即使經受若干次反覆滑移,仍能夠保持其後的抗滑移承載力接近首次抗滑移承載力,亦即可以經受反覆荷載的作用。