摘 要:钢结构的连接方式有多种,螺栓连接是最常用的连接方法之一。螺栓的排列形式、距离等因素会影响构件的承载力,本文就螺栓连接最小容许距离进行理论分析,根据螺栓受力形式,推导螺栓间距控制要求,验算规范中数据的合理性。
关键词:螺栓连接;最小容许距离;构造要求
1 中心间距
1.1 垂直内力方向
在计算内力值时,为了简便计算,假定螺栓承压应力沿螺栓直径投影面均匀分布,故在计算中间间距的最小容许距离时,不必考虑螺栓的位置和方向(即外排、中间排、沿对角线方向)。计算简图如图1
由表可见,,随板厚增加,对中距的要求增加。不同螺栓对于板厚要求不同,从高到低,依次是承压型高强度螺栓、AB级螺栓、C级螺栓。综合表中数据,对于C级和A、B级螺栓大多数据小于3,其中A、B级螺栓对于构件强度为Q235、Q325,板厚为60~100mm(厚板)数据为3.13和3.04,误差为13%、4%,在实际工程中,极少采用低强度厚板,故取整3合理。对于承压型高强度螺栓,大部分理论数据大于3。承压型高强螺栓在拧紧螺帽时施加很大的预应力,是被连接构件的接触面之间产生很大的挤压应力,因而垂直于螺栓杆的方向上有很大的摩擦力,故在不等式的左边应该加上一个较大的摩擦力,该力的大小与预拉力的大小及连接处构件接触面有关,则,当摩擦系数取构件接触面无处理时的0.3,Q235厚板t=60,预拉力为80kN,螺栓直径为16mm,S≥3.08d0,故取整3也是合理的,即满足要求。
1.2 顺内力方向
简图如图2,由钢材净截面的抗剪强度和螺栓承压强度设计值相等,可得,式中为钢材的抗剪强度。各级钢结构的值如下表3(板厚