螺栓的抗剪承载力
由抗剪强度控制的螺栓设计强度 \(V_{dsb}\) 按 IS 800 第 10.3.3 条给出:
\[ V_{sb} \le V_{dsb} \]
其中:
- \(V_{dsb} = V_{nsb}/\gamma_{mb}\) – 螺栓的设计抗剪承载力
- \(V_{nsb} = \frac{f_{ub}}{\sqrt{3}} A_e\) – 螺栓的标准抗剪承载力
- \(f_{ub}\) – 螺栓的极限抗拉强度;
- \(A_e\) – 抗剪面积;当剪切面穿过螺纹时 \(A_e = A_n\),当剪切面不穿过螺纹时 \(A_e = A_s\)
- \(A_n\) – 螺栓的净拉应力面积
- \(A_s\) – 螺杆截面面积
- \(\gamma_{mb} = 1.25\) – 承压型螺栓的分项安全系数 – IS 800 表 5;可在规范设置中编辑
当螺栓夹紧长度 \(l_g\)(等于被连接板的总厚度)大于 \(5d\) 时,设计抗剪承载力 \(V_{dsb}\) 应乘以折减系数 \(\beta_{lg}\) – IS 800 第 10.3.3.2 条:
\[ \beta_{lg} = \frac{8}{3+l_g/d} \]
根据 IS 800 第 10.3.3.3 条,通过厚度 \(t_{pk} \ge 6\) mm 填板传递剪力的螺栓,其设计抗剪承载力应乘以以下折减系数:
\[ \beta_{pk} = (1-0.0125 t_{pk}) \]
每个剪切面分别进行校核,取最不利结果显示。
螺栓的承压承载力
由承压强度控制的螺栓对任意板件的设计承压强度按 IS 800 第 10.3.4 条给出:
\[ V_{sb} \le V_{dpb} \]
其中:
- \(V_{dpb} = V_{npb} / \gamma_{mb}\) – 螺栓的设计承压强度
- \(V_{npb} = 2.5 k_b d t f_u\) – 螺栓的标准承压强度
- \(k_b = \min \left \{ \frac{e}{3d_0}, \, \frac{p}{3d_0}-0.25, \, \frac{f_{ub}}{f_u}, \, 1.0 \right \}\) – 节点几何形状与材料强度系数
- \(e\) – 紧固件沿承压方向的端距
- \(p\) – 紧固件沿承压方向的间距
- \(f_{ub}\) – 螺栓的极限抗拉强度
- \(f_u\) – 板件的极限抗拉强度
- \(d\) – 螺栓的公称直径
- \(d_0\) – 螺栓孔直径
- \(t\) – 板件厚度
- \(\gamma_{mb} = 1.25\) – 承压型螺栓的分项安全系数 – IS 800 表 5;可在规范设置中编辑
每块板件的承压分别进行校核,取最不利结果显示。
超大孔和长圆孔的承压抗力应乘以以下折减系数:
- 0.7 – 适用于超大孔和短圆孔
- 0.5 – 适用于长圆孔
超大孔、短圆孔和长圆孔的尺寸按 IS 800 表 19 确定。
螺栓的抗拉承载力
承受设计拉力的螺栓按 IS 800 第 10.3.5 条进行校核:
\[ T_b \le T_{db} \]
其中:
- \(T_{db} = T_{nb} / \gamma_{mb}\) – 螺栓的设计抗拉承载力
- \(T_{nb} = \min \{ 0.9 f_{ub} A_n, \, f_{yb} A_s (\gamma_{mb} / \gamma_{m0}) \}\) – 螺栓的标准抗拉承载力
- \(f_{ub}\) – 螺栓的极限抗拉强度
- \(f_{yb}\) – 螺栓的屈服强度
- \(A_n\) – 螺栓的净拉应力面积
- \(A_s\) – 螺杆截面面积
- \(\gamma_{mb} = 1.25\) – 承压型螺栓的分项安全系数 – IS 800 表 5;可在规范设置中编辑
- \(\gamma_{m0} = 1.1\) – 由屈服控制的抗力分项安全系数 – IS 800 表 5;可在规范设置中编辑
螺栓承受剪力与拉力组合作用
同时承受设计剪力和设计拉力的螺栓,应按 IS 800 第 10.3.6 条满足:
\[ \left( \frac{V_{sb}}{V_{db}} \right)^2 + \left( \frac{T_{b}}{T_{db}} \right)^2 \le 1.0 \]
其中:
- \(V_{sb}\) – 设计剪力
- \(V_{db} = \min \{ V_{dsb}, \, V_{dpb} \}\) – 螺栓的设计抗剪承载力 – IS 800 第 10.3.2 条
- \(V_{dsb}\) – 设计抗剪承载力
- \(V_{dpb}\) – 设计承压承载力
- \(T_b\) – 设计拉力
- \(T_{db}\) – 螺栓的设计抗拉承载力
