重要的专家说明: 这是档案教育文本,而不是当前的设计规范、静态计算或制造和装配说明。钢结构的尺寸标注和施工必须遵循有效的法规和标准、授权工程师的项目、制造商文件、材料和焊接或机械接头的控制以及规定的安全措施。

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在钢结构中,有由有效型材组成的杆、梁、容器、表面支撑件等。连接必须以这样的方式连接各个型材,使它们形成作为单个单元的结构部件。只有当连接能够安全地传递各个部件之间出现的应力时,才能实现这一点。当两个部件之间的连接中仅存在压力时,应力通过连接装置和元件之间的直接接触来传递。除了固定连接外,还有可实现一定运动的活动连接(接头、中心插头、拉拔器、轴承等)。

铆钉

只会说有关铆钉的基础知识,因为今天它们几乎不再使用 - 它们已被螺钉取代。这些塞子类似于钉子,位于要连接的零件的开口中,然后进行铆接。原始铆钉(图1)由轧制圆钢制成。对于钢结构,铆钉铆接时会发出亮红色的光芒。铆接时,现有的原始铆钉头由合适的工具很好地支撑。仅在铆钉颈完全驱动后,才使用锤子对端头进行成形,锤子大多采用气动驱动。对于铆接质量来说,铆钉颈部必须完全填满开口非常重要。铆钉的直径比孔的直径小1mm,在端头成型之前必须通过压力或冲头将铆钉的颈部压实。

毛铆钉和异型铆钉的形状

图1 - a) 毛铆钉; b) 半圆头铆钉; c) 沉头铆钉; d) 锅炉用半圆头铆钉

单个铆钉的应力和强度(静态)

剪力连接(图2)构成了铆钉在钢结构中最重要的应用领域。根据铆钉颈受剪切载荷截面的数量,可分为一件式、两件式和多件式连接(图3)。连接如图所示。 4(双切连接)有对称电压状态。

图2

图。 3 - 一件式和两件式连接

门与孔框之间的压力取决于铆钉的厚度和连接件的尺寸;它们的分布如图所示。 4a。对于实际计算,假设电压在板材厚度上均匀分布(图4b)。铆钉颈部周围的应力分布如图 2 所示。 4c。对于尺寸标注,根据图 2 计算,其在直径上均匀分布。 4d。 σlm 的平均值是孔包络线两端的电压。

铆钉孔包络线的应力分布

图。 4 - 每个孔包络电压; a) 和 c) 真实; b) 和 d) 通常的计算假设

铆钉正常计算

剪切强度主要取决于铆钉材料。在评估测试结果时,应记住,铆钉的材料与连接板材的材料不同,并且铆钉材料的强度通过铆接而增加。

每孔包络线的抗压强度作为最高载荷值,其表达不如抗剪强度那么明确。当距板材端部的距离e不太大时,铆钉将其撕裂;图5显示了故障图像。剪切板材端部所需的沿孔包络线的压碎应力可以为 e < 2,5d prikazati obrascem σlB = σB e/d. Širina b je bez primetnog uticaja na jačinu gnječenja po omotaču rupe, σB je jačina na kidanje spojenih limova.

图。 5 - 骨折类型

历史铆钉规则

铆钉间距。由于铆接容易、应力峰值和孔阻力减小,铆钉间距 e(轴距)向下受到限制。铆钉的最大间距受到限制,因此不得打开连接器,以免生锈,也不得在压力下弯曲板材。最大距离取决于板材厚度t。铁路桥梁和其他钢结构通常的铆钉间距在一定范围内有所不同。到末端的距离是e1,并且是在力的方向上。距末端e2的距离垂直于力作用方向。

历史铆钉间距表

铆接位置。铆钉大多排列成规则的铆钉图案,并以直线排列在彼此后面。对于较宽的截面,需要更多排的铆钉(图6),因此应遵循表1。对于宽拉杆的内部结构铆钉,可增加至表中值的两倍1.

宽截面多排铆钉排列

图6 

型钢铆钉布置示例

图7 - 型钢用铆钉示例

螺丝和堵头

螺钉几乎总是用于需要固定连接的结构中。由优质材料制成的螺栓应通过摩擦传递力,而塞壳上的剪切强度和压应力不会产生太大影响。在钢结构中,使用公制螺纹的螺钉。螺钉的使用规则与相同孔径d的铆钉的使用规则相对应。然而,最小距离不得小于 e = 3,5d,最好是4d。其他距离、根数和线性测量与铆钉相同。由于螺母和螺栓扳手需要更大的空间,因此螺栓彼此之间的偏移必须比铆钉更大。

对于钢结构,主要考虑以下形式:

_原始六角螺栓:_具有六角螺母和垫圈 螺纹直径 d = 10 至 33 mm,孔径 d1 = 11 至 34 mm。这些螺钉仅加工螺纹,因此在主体和孔之间留有 0,5 至 2 mm 的间隙。使用较大的力时应小心,因为螺钉连接通常会出现明显的变形。

图8 - 螺丝

螺钉:它们的尺寸与原始六角螺钉相对应,但它们具有精确的圆柱形加工主体,因此可以很好地填充孔。当需要传递较大的力或连接中的运动需要保持在较小的限度内时,装配螺钉会取代原始螺钉。

背板:螺钉与背板一起使用。板的厚度取决于所用螺丝的尺寸。

标记:标记、孔和螺钉尺寸如下表所示:

螺丝名称及尺寸历史表

图9 - 螺丝标记

各个螺钉的静应力

剪切连接:螺栓连接中的应力状态与铆接连接中的应力状态类似。标注尺寸时,用剪应力τm和孔套管上的压力σlm的平均值计算。众所周知,当螺纹进入孔内时,孔壁上的压力会大大增加,因此应避免这种情况。

正常螺钉连接的摩擦阻力低于铆接配件,因为拧紧螺母时只能实现相对较小的拧紧力。拧得太紧会损坏螺纹。它指的是高价值螺钉,连接中的摩擦阻力对其行为至关重要。

装配圆柱塞的剪切强度与铆钉相同。在正常情况下,静态撕裂测试无法确定安装的塞子和铆钉之间在每个孔包络线的抗压强度方面的任何差异。在疲劳载荷期间,摩擦阻力成比例降低是螺钉连接表现显着不同的原因。

粗制螺丝在20%以下的剪切载荷连接中具有较低的阻力。因此,生螺钉的许用应力低于装配螺钉的许用应力。尺寸标注时,应取阀体的实际直径 d.

接头帽

接头盖提供抗拉力和压力的连接,其中连接的元件可以旋转。应用在格柏支撑的接头、链式悬索桥的悬挂带、接头形式的张紧杆的连接等处。所谓的接头上有结连接的网格。 _带软木塞的桥梁_几乎不再建造了。插头上产生的高摩擦力会阻止移动,而只有通过较大的力矩才能实现相互旋转。

不同形状的接头帽

图。 10 - 盖子,a) 带螺丝的盖子; b) 有裂口的软木塞; c) 一座吊桥插头

插头中的应力状态大多与铆接连接的应力状态相似。因此,塞子的尺寸根据平均剪切应力 τm 和每孔包络线平均压应力 σlm 来确定。然而,由于插塞必须易于旋转,因此 σlm 取较小值。插头中的弯曲应力大多是微不足道的,但当连接部分高度集中时,它们可以达到显着的值。

每个真实物体均采用当前的计算方法、规定的接缝细节和授权专家的项目文件。该文本作为历史教育资源被保存。