钢结构销轴节点的设计.pdf

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1、浙江建筑，第31卷，第5期，2014年5月ZhejiangConstruction，Vo1．31，No．5，May．2014钢结构销轴节点的设计PinJointDesigninSteelStructure许强，朱俞江XUQiang，ZHUYufiang(浙江省建筑设计研究院，浙江杭州310006)摘要：销轴节点常常用于铰接柱脚、拉杆、拉索端部的连接。即将出版的《钢结构设计规范(GB50017-201X)》中加入了销轴连接的设计内容，填补了这方面的设计空白。在此对销轴节点设计的重点内容作一些简要的讨论，以帮助大家更好地理解和正确设计此类节点。关键词：销轴连接；工程应用；破坏模式；设计要点+中

2、图分类号：TU391文献标志码：A文章编号：1008—3707(2014)05—0015—051概述2销轴节点的形式销轴节点以往在港口、桥梁、起重机械等行业中销轴连接即是用一根钢销轴将分别与两相邻有着广泛应用。近年来，随着建筑形式的不断拓展，构件连接的多块耳板联系起来的节点形式，其中销轴节点在现代钢结构工程中得到了越来越多的应径向荷载通过各相关部件间的接触来传递。对于用。销轴节点具有传力明确、构造简单、施工方便等承受简单拉、压荷载的连接，均可以考虑采用销轴优点，同时在建筑中又比较美观，常常作为理想铰接节点。节点应用于柱脚、拉杆以及拉索端部的连接。常见的销轴连接耳板形式有：矩形、带切角矩丁大

3、益等¨指出：由于我国《钢结构设计规范形、圆形以及环形等，见图1。连接销孔的结构形式(GB50017-2003)》还没有涉及该类连接节点的设可以是单板式，也可以是套筒式(常见于起重机计公式，设计人员通常是借鉴其他的行业规范或国械)。钢销轴的一般规格和技术条件见相关外设计标准，常造成设计的节点存在一定的浪费或国标。不安全因素。即将出版的《钢结构设计规范(GB50017-201X)》中加入了销轴节点的设计内容，填补了这方面的设计空白。本文对销轴节点形式、破坏模式以及新《钢结构设计规范(GB50017—201X)》中连接计算和构造的相关规定进行介绍，并对其中一些需要注意a)矩形b)带切角矩形c)圆

4、形d)环形的设计要点进行讨论，供大家在设计此类节点时图1常见销轴连接耳板形式参考。收稿日期：2014—02—10作者简介：许强(1975一)，男，江苏南通人，高级工程师，从事建筑结构设计工作。第5期许强等：钢结构销轴节点的设计l7荷载较大需要用到直径大于100mm的销轴时，建议4设计要点讨论在咨询生产厂家后确定相应的材质和规格尺寸。4．1使用范围4．2耳板尺寸简单受拉、压连接一般优先考虑采用高强螺栓，耳板尺寸应根据前面给出的强度计算公式确因为这样更经济。以M24高强螺栓(10．9级)为定，还应满足一定的构造要求。计算结果表明：例，考虑摩擦系数0．45，双面抗剪连接，单个摩擦型在计算确定耳板

5、厚度后，再按照构造确定出耳板尺高强螺栓承载力为182．2kN，又规范要求每个节点寸，其板件抗拉和抗剪强度一般均可满足设计要求。连接不少于2颗螺栓，所以通常当设计轴力小于这里需要注意的是，尽管规范要求验算控制截350kN时，可考虑采用高强螺栓连接。大于这个数面的设计应力，小于相应的设计强度即可。实际上，值，考虑采用销轴。耳板各个控制截面上的应力分布很不均匀，见图5。销轴节点通常用于下列情况：(1)有建筑外观要文献[4]给出了计算控制截面上最大应力的计算公求，采用销轴更简洁和美观；(2)单个节点传递荷载较式，见公式(10)和(11)，其中A—A截面外侧最大大，且有时有转动能力要求；(3)节点连

6、接部件需要定拉应力按式(10)计算，B—B截面内侧最大拉应力期做更换的。另外，国标给出了公称直径3～按式(11)计算。该手册要求主要控制截面上最大100mm销轴的规格尺寸和技术条件。实际工程中，若应力不超过容许设计强度。图5销轴连接耳板下面通过一个算例来比较一下两者的差别。算一4N,tr2例：设一销轴节点包括一个主耳板和两个副耳板，材而"rr。)质均为Q345。设计轴力为500kN；取耳板边距0=6，主副耳板间隙C为5mm。副耳板厚统一取一4N2220mm。表1给出按公式(1)、(2)和公式(1O)、(11)V6x⋯⋯的计算结果。表1耳板设计应力和最大应力的对比18浙江建筑2014年第31

7、卷计算结果表明：新钢结构规范给出的应力结果为有效截面上的平均应力，实际B—B截面上的ff最大应力要远大于平均应力，最大比值达到2．0以上。显然在这个算例中，主、副耳板分别取30、20mm要比25、20mm更合理，按公式(11)计算得口一V--I口到的B—B截面最大应力也小于强度设计值。[[]]A—A截面上最大拉应力约为新规范计算值的0．65—0．69，但该截面其实还承受110MPa左右的剪应力，组合应力强度与新规范计算值