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）， y i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。