自攻螺钉连接抗剪性能及其设计方法的研究

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1、工学硕士学位论文自攻螺钉连接抗剪性能及其设计方法的研究刘楠哈尔滨工业大学2007年7月国内图书分类号：TU392.5国际图书分类号：624.014工学硕士学位论文自攻螺钉连接抗剪性能及其设计方法的研究硕士研究生：刘楠导师：张有闻副教授申请学位：工学硕士学科、专业：结构工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU392.5U.D.C.:624.014DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSHEARBEHAVIOR

2、ANDDESIGNMETHODOFSELF-TAPPINGSCREWCONNECTINGCandidate：LiuNanSupervisor：Assoc.Prof.ZhangYouwenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty:StructuralEngineeringAffiliation：SchoolofCivilEngineeringDateofDefence：July,2007Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTe

3、chnology摘要摘要机械连接是钢结构的基本连接形式之一。在轻钢结构的应用中，有大量的中、薄厚度钢板（厚度≤6mm）之间的连接。这时采用自攻螺钉连接与传统的螺栓连接相比，有着更为经济，便利、快捷的优点。抗剪连接是最常见的螺钉连接形式。国内、外自50年代便开始对压型钢板间或其与底层支承结构间的连接特性进行试验研究。但由于试验中均以很薄的压型钢板作为一侧或两侧的连接板，加之自攻螺钉的强度很高，因此试验中连接的破坏形式均是压型钢板的承压破坏，自攻螺钉本身的强度却没有发挥出来。由这些试验数据所得到的自攻螺钉连接受剪的承载力计算公式也无法运用到中、薄厚度

4、钢板由自攻螺钉连接的设计中。本文分别对自攻螺钉双面受剪试件与单面受剪试件进行静力试验研究，对其受剪性能与抗剪承载力的设计方法进行了研究，主要内容包括：根据试验需要自行设计了一套安全、实用、准确的加载装置与位移量测装置。参照现已研究的自攻螺钉连接受剪破坏的主要模式，并结合本试验的试验装置，确定了自攻螺钉连接中、薄厚度钢板受剪试件的具体形式与尺寸。进行89个自攻螺钉双面受剪试件与68个自攻螺钉单面受剪试件的静力试验。通过试验，测得自攻螺钉连接受剪破坏时所施加的荷载N以及在该荷载下试件连接处位移δ的数据，并观测记录了试验现象。通过试验现象与试验数据，分

5、析了自攻螺钉连接双面受剪与单面受剪的破坏过程及破坏形式。同时利用试验数据，经过分析回归，得到单个自攻螺钉连接中、薄厚度钢板的抗剪承载力设计值的计算方法，并给出了自攻螺钉受剪连接的相关构造要求与施工要求建议。关键词轻钢结构；自攻螺钉；抗剪连接；抗剪承载力设计值-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractMechanicalconnectionisoneofbasictypesofthesteelstructureconnections. Self-TappingScrewconnectionisoneefficiencytypeofmech

6、anicalconnection. Intheconnectionsoflightweightsteelstructures,self-TappingScrewsarewidely usedduetotheadvantagesofeconomy,convenienceandefficientinstalling comparedwithtraditionalboltconnectingwhenconnectingmoderateandthin thicknesssteelplates,(thickness≤6mm).Self-TappingScr

7、ewconnectionsisakindofcommonlyusedShear Connection.Experimentalresearchesoncharacteristicsofconnectionsbetween profiledsteelsheetandotherstructuralelements(includingprofiledsteelsheet, firstfloorsupportingstructuralelementorshearconnectors)areextensive proceededsince1950s.How

8、ever,ofallthetests,theusedprofiledsteelsheetis sothinandthehighstren