转自公众号:建筑围护结构系统研究 美国《铝合金设计手册》规定:当螺纹有效长度 超过 8mm以后,随着螺纹入槽深度的增加,自攻螺钉抗拉拔承载力许用值增加不明显 ,这与试验过程中遇到的情况是一致的 ;而且自攻螺钉第一扣螺纹受到的力最大,往后依次递减,因此,在实际工程设计中,不应为了满足结构计算而盲目加大型材厚度,造成不必要的浪费。
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美国《铝合金设计手册》规定:当螺纹有效长度 超过 8mm以后,随着螺纹入槽深度的增加,自攻螺钉抗拉拔承载力许用值增加不明显 ,这与试验过程中遇到的情况是一致的 ;而且自攻螺钉第一扣螺纹受到的力最大,往后依次递减,因此,在实际工程设计中,不应为了满足结构计算而盲目加大型材厚度,造成不必要的浪费。
自钻自攻螺钉铝型材内拉拔承载力计算
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钢结构的常用连接方法有焊接(对接、角接等)、螺栓连接(分普通螺栓连接、高强螺栓连接) {其中普通螺栓又可以分为A、B、C三个等级;高强螺栓分为摩擦型和承压型两种, 新钢标仅保留承压型一种 }、铆接。
螺栓按性能等级分为 4.6、4.8、5.6、8.8、9.8、10.9 等级,其中小数点前、后数字分别表示为螺栓材料的公称抗拉强度和屈强比值。
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其中, 8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理(淬火+回火),通称 高强度螺栓 ,可分为扭剪型高强螺栓和大六角高强螺栓,高强螺栓用于永久连接,建筑结构的主构件的螺栓连接均采用高强螺栓,常用的有 M16~M30,高强螺栓不可重复使用。超大规格的高强螺栓性能不稳定,应慎重使用。高强螺栓紧固时,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。摩擦型高强螺栓以板层间出现滑动作为承载能力极限状态,承压型高强螺栓以板层间出现滑动作为正常使用极限状态,而以连接破坏作为承载能力极限状态。摩擦型高强螺栓并不能充分发挥螺栓的潜能。在实际应用中,对十分重要的结构或承受动力荷载的结构,尤其是荷载引起反向应力时,应该用摩擦型高强螺拴,此时可把未发挥的螺栓潜能作为安全储备。除此以外的地方应采用承压型高强螺栓连接以降低造价。摩擦型连接的螺栓孔径比螺栓公称直径d大1.5-2.0mm,承压型连接的螺栓孔径比螺栓公称直径d大1.0-1.5mm。
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8.8级及以下通称 普通螺栓 。 A级与B级为精制螺栓(A、B级精制螺栓表面光滑,尺寸准确,区别仅是螺栓杆长度不同),C级为粗制螺栓。A、B级用于《钢结构设计标准》P27表中规定的情况,但实际上其成孔质量要求高,制作和安装复杂,价格较高,已很少在钢结构中采用。C级螺栓宜用于沿螺栓杆轴受拉的连接中,以及承受静力荷载或间接承受动力荷载的次要结构的抗剪连接或安装时的临时固定, 幕墙结构中应用的多为 C级普通螺栓 。普通螺栓常用有六角螺栓、双头螺栓、地脚螺栓等。建筑结构常用的普通螺栓有 M16、M20、M24,普通螺栓可拆卸并重复使用,紧固时拧紧即可。注意:8.8级时即有普通螺栓,也有高强螺栓。
普通螺栓按传力方式分为抗剪螺栓、抗拉螺栓、既受剪又受拉螺栓。抗剪连接 ——依靠螺杆承压和抗剪来传递垂直于杆轴方向的外力,板件之间有相互错动的趋势;抗拉连接——依靠螺杆抗拉来传递平行于杆轴方向的外力,板件之间有相互脱开的趋势;抗拉、剪联合作用的连接——依靠螺杆既传递垂直于杆轴方向的外力,又传递平行于杆轴方向的外力。板件之间既有相对错动又有相互脱开的趋势。
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详细见《钢结构设计标准》 P117-124。
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关于自攻钉连接的计算(国标、欧标):
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注:基材厚度超过 6mm ,自钻自攻钉打不透了,需要预先开孔处理。