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技术支持中心知识库文章根据澳大利亚标准对螺栓和预拉力螺栓进行规范校核
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螺栓距板边缘过近
撬力与螺栓高拉力
每个剪切面计算的螺栓剪力
螺栓承压距离(欧洲规范)
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根据澳大利亚标准对螺栓和预拉力螺栓进行规范校核

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螺栓中的力(包括撬力)由有限单元法分析确定。螺栓承载力按规范条款进行校核。

螺栓

螺栓按第 9.2 章"螺栓设计"进行校核。每个螺栓的拉力和剪力由有限单元法分析确定。撬力按第 9.1.8 条的建议予以考虑,并由有限单元法分析确定。每个剪切面单独校核。承压板件按邻近剪切面的剪力之和进行校核。

受剪螺栓

承受设计剪力的螺栓按第 9.2.2.1 条设计,应满足:

\[ V_f^* \le \phi V_f \]

其中:

  • Vf* – 设计剪力
  • ϕ = 0.8 – 承载力系数(表 3.4),可在规范设置中修改
  • Vf = 0.62 fuf A – 螺栓的名义抗剪承载力
  • fuf – 螺栓的最小抗拉强度,按表 9.2.1 规定
  • A – 螺栓截面面积,取 Ac 或 Ao,分别为 AS 1275 中定义的螺栓小径面积或螺栓名义光杆截面面积。每个剪切面单独校核。

Ac 的值在软件中由以下函数近似计算:

Ac = 0.0000163 · As2 + 0.91682 · As − 0.85375

最大误差为 0.8 mm2 或 0.5 %。

表 9.2.2.1 中用于考虑螺栓搭接节点长度的折减系数取 1.0。通过对每个螺栓单独校核,折减自动应用。

根据第 9.2.2.5 条,对于填板厚度超过 6 mm 的节点,螺栓的名义抗剪承载力应降低 15 %。对于多剪切面节点,折减适用于所有剪切面。

受拉螺栓

承受设计拉力的螺栓按第 9.2.2.2 条设计,应满足:

\[ N_{tf}^* \le \phi N_{tf} \]

其中:

  • Ntf* – 设计拉力
  • ϕ = 0.8 – 承载力系数(表 3.4),可在规范设置中修改
  • Ntf = As fuf – 螺栓的名义抗拉承载力
  • As – 螺栓的受拉应力面积,按 AS 1275 规定
  • fuf – 螺栓的最小抗拉强度,按表 9.2.1 规定

剪拉复合受力螺栓

同时承受设计剪力和设计拉力的螺栓按第 9.2.2.3 条设计,应满足:

\[ \left ( \frac{V_f^*}{\phi V_f} \right ) ^2 + \left ( \frac{N_{tf}^*}{\phi N_{tf}} \right ) ^2 \le 1.0 \]

其中:

  • ϕ = 0.8 – 承载力系数(表 3.4),可在规范设置中修改

板件承压

承受受剪螺栓引起的设计承压力的板件按第 9.2.2.4 条设计,应满足:

\[ V_b^* \le ϕ V_b \]

其中:

  • ϕ = 0.9 – 承载力系数(表 3.4),可在规范设置中修改
  • \( V_b = 3.2 d_f t_p f_{up} \le a_e t_p f_{up} \) – 板件的名义承压承载力
  • df – 螺栓直径
  • tp – 板件厚度
  • fup – 板件抗拉强度
  • ae – 从孔边到板件边缘沿力分量方向量取的最小距离,加上螺栓直径的一半。板件边缘应视为包括相邻螺栓孔的边缘

摩擦型节点

对于摩擦型节点,需限制正常使用极限状态下的滑移,并按第 9.2.3 条设计。这些螺栓还应按承压型进行承载能力极限状态校核。承受剪力的螺栓应满足:

\[ V_{sf}^* \le ϕ V_{sf} \]

其中:

  • ϕ = 0.7 – 承载力系数(第 3.5.5 章),可在规范设置中修改
  • Vsf = μ Nti kh – 螺栓的名义抗剪承载力
  • μ = 0.35 – 滑移系数,按第 9.2.3.2 条规定,可在规范设置中修改
  • Nti – 安装时的最小螺栓预拉力,按第 15.2.2.2 条规定
螺栓公称直径最小螺栓预拉力 [kN]
M1695
M20145
M24210
M30335
M36490
其他\(A_s \cdot 600\) MPa
  • k h – 不同孔型的系数,按第 9.2.3.1 条和第 14.3.2 条规定
    • k h = 1,适用于标准孔(d f ≤ 24 mm 时扩大 +2 mm,否则 +3 mm)
    • k h = 0.85,适用于短槽孔(孔长 ≤ max(1.33 d f, d f + 10 mm))和超大孔
    • k h = 0.70,适用于长槽孔

有效接触面数量 nei 始终等于 1,因为每个接触面单独校核。

摩擦型节点中承受剪拉复合力的螺栓应满足:

\[ \left ( \frac{V_{sf}^*}{ϕ V_{sf}} \right ) + \left ( \frac{N_{tf}^*}{ϕ N_{tf}} \right ) \le 1.0 \]

其中:

  • Vsf* – 螺栓在接触面平面内的设计剪力
  • Ntf* – 螺栓的设计拉力
  • ϕ = 0.7 – 承载力系数(第 3.5.5 章),可在规范设置中修改
  • Vsf – 螺栓的名义抗剪承载力
  • Ntf = Nti – 螺栓的名义抗拉承载力,等于安装时的最小螺栓预拉力

摩擦型节点还应进行承载能力极限状态校核。应将螺栓类型改为承压型——拉剪相互作用,适当增大荷载后重新对节点进行校核。

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