JGJ8291钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程.docx
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1、钢构造高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-911主编单位:湖北省建筑工程总公司批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1992 年 11 月 1 日关于公布行业标准钢构造高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程的通知建标1992231 号各省、自治区、直辖市建委建设厅,打算单列市建委,国务院有关部、委:依据原国家建工总局82建工科字第 14 号文的要求,由湖北省建筑工程总公司主编的钢构造高强度螺栓连接设计、施工及验收规程,业经审查,现批准为行业标准,编号 JGJ82-91,自一九九二年十一月一日起施行。本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学争论院归口治理,其具体解释等工作由
2、湖北省建筑工程总公司负责。本标准由建设部标准定额争论所组织出版。中华人民共和国建设部一九九二年四月十六日主要符号作用和作用效应F集中荷载; M弯矩; N轴心力;P高强度螺栓的预拉力; V剪力。每个高强度螺栓的受拉、受剪和承压承载力设计值;计算指标f钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;高强度螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值;正应力。几何参数A毛截面面积; An净截面面积; I毛截面惯性矩; S毛截面面积矩; 间距;D直径; D0孔径; L长度;Lz集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度。计算系数及其它n高强度螺栓的数目;n1所计算截面上高强度螺栓的数目; nf高强度螺栓传力摩擦面数目; 高强度
3、螺栓摩擦面的抗滑移系数; 集中荷载的增大系数。第一章 总则第 1.0.1 条 为使在钢构造工程中,高强度螺栓连接的设计、施工做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。第 1.0.2 条 本规程适用于工业与民用建筑钢构造工程中高强度螺栓连接的设计、施工与验收。第 1.0.3 条 高强度螺栓连接的设计、施工及验收,除按本规程的规定执行外,尚应符合钢构造设计标准GBJ17、冷弯薄壁型钢构造技术标准GBJ18及钢构造工程施工及验收标准GBJ205的有关规定。设计在特别环境如高温或腐蚀作用中应用的高强度螺栓连接时,尚应符合现行有关特地标准的要求。第 1.0.4 条本规程承受的高强度螺栓连接
4、副,应分别符合钢构造用大六角头螺栓GB1228、钢构造用高强度大六角螺母型式与尺寸GB1229、钢构造用高 强度垫圈型式与尺寸GB1230、钢构造用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB1231或钢构造用扭剪型高强度螺栓连接副形式尺寸GB3632和钢构造用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件GB3633的规定。第 1.0.5 条在设计图、施工图中均应注明所用高强度螺栓连接副的性能等级、规格、连接型式、预拉力、摩擦面抗滑移系数以及连接后的防锈要求。当设计中选用两种或两种以上直径的高强度螺栓时,还应注明所选定的需进展抗滑移系数检验的螺栓直 径。第 1.0.6 条在高强度螺栓施拧、构件摩擦面处理
5、及安装过程中,应遵守国家劳动保护和安全技术等有关规定。其次章 连接设计第一节 一般规定第 2.1.2 条本规程承受以概率理论为根底的极限状态设计方法,用分项系数的设计表达式进展计算。高强度螺栓连接应按其不同类型分别考虑以下极限状态:一、摩擦型连接在荷载设计值下,连接件之间产生相对滑移,作为其承载力量极限状态;二、承压型连接在荷载设计值下,螺栓或连接件到达最大承载力量,作为其承载力量极限状态;在荷载标准值下,连接件间产生相对滑移,作为其正常使用极限状 态。第 2.1.2 条高强度螺栓连接宜按构件的内力设计值进展设计。必要时如需与构件等强度连接,也可按构件的承载力设计值进展设计。第 2.1.3 条
6、高强度螺栓承压型连接不得用于以下各种构件连接中: 直接承受动力荷载的构件连接;承受反复荷载作用的构件连接; 冷弯薄壁型钢构件连接。第 2.1.4 条对壁厚小于 4mm 的冷弯薄壁型钢,其连接摩擦面处理宜只承受去除油垢或钢丝刷去除浮锈的方法。第 2.1.5 条在同一设计工程中,所选用的高强度螺栓直径,不宜多于两种;用于冷弯薄壁型钢连接的高强度螺栓直径,不宜大于 16mm。第 2.1.6 条高强度螺栓连接的环境温度高于 150时,应实行隔热的措施予以防护。摩擦型连接的环境温度为 100150时,其设计承载力应降低 10%。6式中 K系数,对一般钢构造构件 K0.9,对冷弯薄壁型钢构件 K0.8;
7、Nf传力摩擦面数;摩擦面的抗滑移系数,按表 2.2.11 承受;值亦可由表 2.2.3 查得。P高强度螺栓的预拉力按表 2.2.12 承受。构件的钢号连接处构件摩擦面的处理方法3 号钢16Mn 钢或15Mnv 钢或喷砂丸普通钢结构喷砂丸后涂无机富锌漆喷砂丸后生赤锈钢丝刷去除浮锈或末经处理的干净轨制外表冷弯薄壁型钢结构喷砂热轧钢材轧制外表去除浮锈冷轧钢材轧制外表去除浮锈镀锌外表摩擦面抗滑移系数 值表 2.2.1116Mnq 钢15Mnvq钢0.450.550.550.350.400.400.450.550.550.300.350.350.40.45-0.30.35-0.25-0.17-注:当连接
8、构件承受不同钢号时, 值应按相应的较低值取用。螺栓性能螺栓公称直径mm每个高强度螺栓的预拉力 PKN表 2.2.12等级1216202224273088S407011013515520525010.9S55100155190225290355第 2.2.2 条螺栓杆轴方向受拉的连接中,一个高强度螺栓的受拉承载力设计值应按下式计算:第 2.2.3 条摩擦型连接同时承受剪切和螺栓杆轴方向的外拉力时,一个高强度螺栓的受剪承载力设计值应按下式计算:式中 Nt每个高强度螺栓在其杆轴方向的外拉力,其值不得大于 0.8p。无外拉力时,连接着一般钢构造构件的每个高强度螺栓,在一个摩擦面上的受剪承载力设计值可由
9、表 2.2.3 中查得。第 2.2.4 条在轴向受力构件承受高强度螺栓摩擦型连接处,构件强度 应按下式计算:式中 N轴向拉力或轴心压力;N折算轴力,对一般钢构造构件为:对冷弯薄壁型钢构造构件为:An构件净截面面积; A构件毛截面面积;n1所计算截面连接最外列螺栓处上高强度螺栓数; n在节点或拼接处,构件一端连接的高强度螺栓数; f构件钢材抗拉或抗压强度设计值。7摩擦型连接中每个高强度螺栓一个摩擦面上的受剪承载力KN表 2.2.3号等级mmKN0.250.350.400.450.551M124510.1214.1716.2018.2222.272M167015.7522.0525.2028.35
10、39.653M2011024.7534.6539.6044.5554.4548.8SM2213530.7542.5248.6054.6766.825M2415534.8748.8255.8062.7776.726M2720546.1264.5773.8088.02101.477M3025056.2578.7590.00101.25123.758M125512.3717.3219.8022.2727.229M1610022.5031.5036.0040.5049.5010M2015534.8748.8255.8062.7776.721110.9SM2219042.7559.8568.4076.9
11、594.0512M2422550.6270.8781.0091.12111.3713M2729065.2591.35104.40117.45143.5514M3035579.87111.82127.80143.77175.72序螺栓的性能螺栓公称直径预拉力P摩擦面抗滑移系数 注 1当用于冷弯薄壁型钢构造连接时,表中值应乘以 0.89 予以降低;2当高强度螺栓连接同时承受剪切和螺栓杆轴方向的外拉力时,其抗剪承载 力设计值应按表中数值乘以第 2.2.5 条抗剪摩擦型连接在动力荷载重复作用下,可不进展疲乏计算;但其连接处的主体金属,应按钢构造设计标准GBJ17中有关规定进展疲乏计算。11第三节 承压
12、型连接的计算第 2.3.1 条高强度螺栓的承压型连接,应按表 2.2.12 中数值施加预拉力设计值 P, 其连接处摩擦面的处理方法与摩擦型连接要求一样。第 2.3.2 条在受剪承压型连接中,每个高强度螺栓的承载力,应取受剪和承压承载力设计值的较小者;同时尚应按第 2.3.5 条掌握受剪承载力的取值:受剪承载力设计值承压承载力设计值式中 Nv受剪面数;在同一受力方向的承压构件的较小总厚度;d螺栓公称直径;在式2.3.21中,当剪切面在螺纹处时,应用螺纹有效直径 de 代替 d,但应尽量避开螺纹深入到剪切面;螺栓的抗剪和母材承压强度设计值,应按表 2.3.2 中承受。承压型连接的强度设计值KN/c
13、m2表 2.3.225.031.0/46.564.061.559.066.564.061.5螺栓性能等级构件钢材名称8.8S10.9S3号钢16Mn 钢或16Mnq 钢钢材厚度mm15Mn 钢或15Mnq 钢钢材厚度mm1617252636167252636抗剪承压第 2.3.3 条承压型连接承受螺栓杆轴方向的外拉力时,每个高强度螺栓的受拉承载力设计值 Nbt 应按式2.2.2计算。第 2.3.4 条承压型连接同时承受剪切和螺栓杆轴方向的外拉力时,每个高强度螺栓所承受的外力应满足式2.3.41和2.3.42的要求。式中 Nv、Nt每个高强度螺栓所承受的剪力和拉力;每个高强度螺栓的受剪、受拉和承
14、压承载力设计值。第 2.3.5 条在承受剪切或同时承受剪切和螺栓杆轴方向拉力的承压型连接中,高强度螺栓的受剪承载力设计值不得大于按摩擦型连接计算的 1.3 倍。第 2.3.6 条轴心受力构件承受高强度螺栓承压型连接处,构件强度 应按下式计算:第四节第 2.4.1 条在同一接头同一受力部位上,不得承受高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接混用的连接,亦不得承受高强度螺栓与一般螺栓混用的连接。在改建、扩建或加固工程中以静载为主的构造,其同一接头同一受力部位上,允许承受高强度螺栓摩擦型连接与侧角焊缝或铆钉的混用连接。并考虑其共同工作。在同一接头中,允许按不同受力部位分别承受不同性质连接所组成的并用连接如梁
15、柱刚节点中,梁翼缘与柱焊接,梁腹板与柱高强螺栓连接并考虑其共同工作。第 2.4.2 条在不同板厚的连接处,应设置垫板,垫板两面均应作与母材一样的外表处理。当板厚差小于或等于 3mm 时,可参照表 3.4.3 所列方法处理。第 2.4.3 条在以下状况的连接中,高强度螺栓的数目应予以增加:一、一个构件借助垫板或其他中间板件与另一构件连接的承压高强度螺栓数,应按计算增加 10;二、搭接或用拼接板的单面连接的承压高强度螺栓数,应按计算增加 10;三、在构件的端部连接中,当利用短角钢连接型钢角钢或槽钢的外伸肢以缩短连接长度时,在短角钢两肢中的一肢上,所用的高强度螺栓数,应按计算增加50。第 2.4.4
16、 条组合 I 字梁翼缘承受高强度螺栓连接时图 2.4.4,宜承受高强度螺栓摩擦型连接,并按以下公式计算:一、翼缘板与翼缘角钢连接的高强度螺栓:式中 Si翼缘板毛截面对梁中和轴的面积矩;翼缘上高强度螺栓间距;n在间距 a 范围内的高强度螺栓数; v梁计算截面上的剪力;I梁的毛截面惯性矩。二、翼缘与腹板连接的高强度螺栓:式中 F集中荷载值对动力荷载应考虑动力系数;系数,对重级工作制吊车梁 1.35,其它梁 1.0;Lz集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度,可按下式计算 Lz1+2hy1集中荷载沿梁跨度方向的支承长度,对吊车梁可取为 50mm;Hy自吊车梁轨顶或其它梁顶面至腹板与翼缘连接栓孔中
17、心的距离当双排孔时为下孔;1系数,当荷载作用于上翼缘且梁的腹板创平顶紧上翼缘时,10.4;其它状况 11.0S2 翼缘毛截面包括翼缘板、翼缘角钢和腋板对梁中和轴的面积矩。第 2.4.5 条T 型受拉连接接头图 2.4.5,应承受刚性较大的端板,如加厚端板或设置加劲板。第 2.4.6 条同时承受弯矩和剪力的端板连接接头图 2.4.6,其摩擦型连接的高强度螺栓按以下方法计算:一、弯矩作用下,受拉边端高强度螺栓承受杆轴方向的最大拉力按下式计算:式中 Y1螺栓群中和轴至最大拉力螺栓的距离;Yi每列第 i 个螺栓至螺栓群中和轴的距离; m螺栓列数。二、一般钢构造构件端板接头的受剪承载力应按下式计算:由公
18、式2.4.61算得的螺栓最大拉力不得超过 0.8p。受拉区各螺栓所承受拉力之和,即式中 n接头螺栓总数;Nt1+Nt2+Nt3+第 2.4.7 条承受轴向力、弯矩、剪力共同作用的拼接接头图 2.4.7中,高强度螺栓承受的剪力可按以下方法计算:式中 N1受力最大处对角的一个高强度螺栓承受的剪力; M、N、V拼接接头处所承受的弯矩、轴向力和剪力; n拼接接头一侧高强度螺栓数;Xi、Yi拼接接头一侧螺栓群中心至第 i 个螺栓的水平和垂直距离; Xi、Yi螺栓群中心至最远端一排螺栓的水平和垂直距离;e螺栓群中心至拼接中心的水平距离; 当 Yi/Xi3 时,公式2.4.71可简化为下式:公式2.4.71
19、、2.4.72中 Nb 为一个高强度螺栓的设计承载力。对摩擦型连接,该值按公式2.2.1计算;对承压型连接则按公式2.3.21、2.3.22二者计算所得承载力设计值中的较小值。第 2.4.8 条 I 字形截面梁的全截面拼接接头图 2.4.8,可按弯矩由翼缘和腹板共同担当的方法计算,也可按弯矩由翼缘担当,剪力由腹板担当的简化方法计算。按弯矩由翼缘和腹板共同担当计算时,翼缘上的高强度螺栓承受的剪力可按下式计算:式中 Nif翼缘拼接处每个高强度螺栓承受的剪力;M拼接处的弯矩;n翼缘拼接接头一侧的高强度螺栓数;h梁高;按第 2.4.7 条规定承受。L1翼缘对梁中和轴的毛截面惯性矩; L梁的毛截面惯性矩
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