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【钢结构·技术】钢结构端板接头受弯计算方法的比较

本文转载自公众号土木吧

作者:张利军

在钢结构端板受弯连接接头中,由于中和轴选取位置不同,计算结果不同;端板刚度不同,撬力的大小也不同;因此,在端板接头计算中,往往因此带来一些困惑。现将各种计算方法整理一下,并以实例进行对比。假设弯矩设计值

方法一、V形开口计算法(以底排螺栓为中和轴),如图1所示:

该算法在规范中没有,可见于设计资料中。

螺栓最大拉力设计值:

(1)

yi为各排螺栓与底排螺栓的距离,m为螺栓的列数;

最上排螺栓的拉力:

选用10.9级M20高强螺栓,受拉承载力设计值:

可以。

方法二、形心轴计算法(以螺栓群形心线为中和轴),如图2所示:

此为《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-91中算法,公式同式(1),yi为各排螺栓与螺栓群形心的距离,m为螺栓的列数;
螺栓最大拉力设计值:

可见,10.9级M20高强螺栓已不能满足承载力要求;

选用10.9级M24高强螺栓,受拉承载力设计值

可以。

方法三、力偶平衡法(以对称于翼缘内外侧的螺栓力偶承受弯矩),如图3所示:

此为《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011中算法,公式:

(2)

n2为对称布置于受拉翼缘两侧的两排螺栓的总数,h为上下翼缘中心距;

螺栓最大拉力设计值:

选用10.9级M22高强螺栓,受拉承载力设计值

可以。

结论:

从上述计算结果可以看出,方法一所需螺栓最小,方法三最大,方法二居中。也就是说,相对而言,方法一偏不安全,方法二偏保守。方法三中,弯矩由翼缘内外侧螺栓承受,剪力全部由其它螺栓承受,概念清晰,计算方法简单,计算结果适中,值得采用。

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