一种基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点制造技术

本发明专利技术公开了一种基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点，属于桥梁工程技术领域，其包括具有高截面抗拉强度的第一钢板和具有低截面抗拉强度的第二钢板，第一钢板和第二钢板之间通过n个螺栓固定连接，自第二钢板靠近连接端的端部起，依次将n个螺栓分为m排进行排列，其中，设置在第一排螺栓的数量为n1，第二排螺栓的数量为n2,依次类推至第m排螺栓的数量为nm；设置在第一排、第二排

【技术实现步骤摘要】
一种基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点


[0001]本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及一种基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点。

技术介绍

[0002]承压型高强螺栓连接是目前常用的钢材抗剪连接形式之一，其理想的抗剪连接承载力应主要源于钢板孔壁承压与螺栓螺杆受剪，尽量避免净截面破坏的形式出现，从而保证较高的材料利用率以及可靠的延性。
[0003]工程中常出现由于截面厚度、宽度或钢种不同而导致截面抗拉性能不同的钢材搭接问题。现有的承压型螺栓抗剪连接节点多采用规则或错列的排列布局方式，考虑到需要避免低截面抗拉强度待连接钢板单个截面布置过多螺栓导致截面被过度削弱，单个截面上能够布置的螺栓数量受到限制，高截面抗拉强度待连接钢板截面上不能合理的布置更多螺栓，充分利用其较强的性能，往往需要布置较长的连接区域，导致对钢材利用的低效率。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术采取了如下技术方案：
[0005]一种基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点，用于采用搭接形式连接的具有不同截面抗拉强度的钢板，所述不同截面抗拉强度的钢板包括具有高截面抗拉强度的第一钢板和具有低截面抗拉强度的第二钢板，所述第一钢板和所述第二钢板之间通过n个螺栓固定连接，自所述第二钢板靠近连接端的端部起，依次将所述n个螺栓分为m排进行排列，其中，设置在第一排螺栓的数量为n1，第二排螺栓的数量为n2,依次类推至第m排螺栓的数量为nm；设置在第一排、第二排
……
至第m排的螺栓数量依次单调递减。
[0006]进一步地，设置在每排上的螺栓在所在的截面上采用对称形式布置，相邻两排之间的间距等于两倍边距，且至少满足中国钢结构规范中规定的最小边端距以及螺栓间距规定。
[0007]进一步地，所述承压型高强螺栓为8.8级、10.9级或12.9级中的一种。
[0008]进一步地，对位于所述第二钢板上的每一排螺栓所在的净截面进行验算，以保证其不会发生净截面破坏。
[0009]进一步地，对位于所述第一钢板上靠近连接端端部的一排螺栓的所在净截面进行净截面破坏验算，以保证其不会发生净截面破坏。
[0010]本专利技术有益效果：
[0011]1)本专利技术基于承压型螺栓连接受力特点，提出了一种不规则的排列方式，可以在避免低截面抗拉强度待连接钢板净截面破坏的前提下减小搭接长度，减小搭接面积，提升材料利用率，在同等节点剪切抗力需求下，新型节点能够至多50％搭接面积。
[0012]2)本专利技术的不规则排列节点的排列方式可以基于待连接的强弱不等钢材的性质进行调整，在保护低截面抗拉强度待连接钢板可靠的同时，对高截面抗拉强度待连接钢板
实现高效率的材料利用率；在同等节点剪切抗力需求下，新型节点中高截面抗拉强度待连接钢板能够提升33％利用率。
[0013]3)本专利技术构造简单，受力明确，无需复杂工艺。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的整体结构概念示意图；
[0015]图2为本专利技术的各组件拆分后爆炸示图；
[0016]图3为本专利技术实施例2的整体结构示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例2的各组件拆分后爆炸示图；
[0018]图5为本专利技术实施例3的整体结构示意图；
[0019]图6为本专利技术实施例3的各组件拆分后爆炸示图；
[0020]图7为本专利技术实施例4的整体结构示意图；
[0021]图8为本专利技术实施例4的各组件拆分后爆炸示图；
[0022]其中，1、第一钢板；2、第二钢板；3、螺栓。
具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]一种基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点，用于采用搭接形式连接的具有不同截面抗拉强度的钢板，不同截面抗拉强度的钢板包括具有高截面抗拉强度的第一钢板1和具有低截面抗拉强度的第二钢板2，第一钢板1和第二钢板2之间通过n个螺栓3固定连接，自第二钢板1靠近连接端的端部起，依次将n个螺栓3分为m排进行排列，其中，设置在第一排螺栓3的数量为n1，第二排螺栓3的数量为n2,依次类推至第m排螺栓3的数量为nm；设置在第一排、第二排
……
至第m排的螺栓3数量依次单调递减，即n1>＝n2
…
>＝nm>0。
[0025]在本实施例中，螺栓数量单调递减为1时，n与m之间的关系为：(n1+nm)
×
m＝2n。
[0026]在本实施例中，设置在每排上的螺栓3在所在的截面上采用对称形式布置，相邻两排之间的间距等于两倍边距，且至少满足中国钢结构规范(钢结构设计规范(GB50017
‑
2003))中规定的最小边端距以及螺栓间距规定。
[0027]在本实施例中，螺栓为8.8级、10.9级或12.9级承压型高强螺栓中的一种。
[0028]在本实施例中，对位于第二钢板2上的每一排螺栓3所在的净截面进行验算，以保证其不会发生净截面破坏。对位于第一钢板1上靠近连接端端部的一排螺栓3的所在净截面进行净截面破坏验算，以保证其不会发生净截面破坏。
[0029]实施例2
[0030]本实施为按照实施例1中的要求提供了一种基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点，其包括两个不同的抗拉性能钢板，即第一钢板1、第二钢板2和高强螺栓3。
[0031]本实施例的节点实例参见图3，该节点板设计抗剪承载力为402.6kN。
[0032]参见图3，该节点包括低截面抗拉强度的第二钢板2、高截面抗拉强度的第一钢板1、螺栓3的布置实例组成。
[0033]其中，在该节点中低截面抗拉强度的第二钢板2为一块宽度为216mm，厚10mm的Q235钢板；高截面抗拉强度的第一钢板1为一块宽度为216mm，厚10mm的Q345钢板；
[0034]在本实施例中，节点中螺栓3布置实例为共6个不规则排列的承压型高强螺栓。
[0035]其中，节点所有板件螺孔直径d0均为24mm，螺栓均为8.8级M22螺栓。参见图3，该节点在低截面抗拉强度的第二钢板2上共分为3排，n1为第一排，共布置3个螺栓，n2为第二排，共布置2个螺栓，n3为第三排螺栓，共布置1个螺栓。
[0036]其中，节点n1排螺栓间距为3d0，边距1.5d0，端距2d0；n2排螺栓间距为4.5d0，边距2.25d0；n3排螺栓居中布置。
[0037]节点n1、n2、n3所在截面间距为3d0。
[0038]节点对低截面抗拉强度的第二钢板2的n1、n2、n3所在截面，高截面抗拉强度的第一钢板1的n1所在截面进行净截面验算，皆不会出现净截面破坏。
[0039]对比传统规则或错列排布，对于本实例提供的低截面抗拉强度的第二钢板2与高截面抗拉强度的第一钢板1，由于需要避免低截面抗拉强度的第二钢板2净截面拉断，在提供同等承载力402.6kN时，截面上布置螺栓3数量大于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点，用于采用搭接形式连接的具有不同截面抗拉强度的钢板，所述不同截面抗拉强度的钢板包括具有高截面抗拉强度的第一钢板和具有低截面抗拉强度的第二钢板，其特征在于，所述第一钢板和所述第二钢板之间通过n个螺栓固定连接，自所述第二钢板靠近连接端的端部起，依次将所述n个螺栓分为m排进行排列，其中，设置在第一排螺栓的数量为n1，第二排螺栓的数量为n2,依次类推至第m排螺栓的数量为nm；设置在第一排、第二排
……
至第m排的螺栓数量依次单调递减。2.根据权利要求1所述的基于承压型高强螺栓的新型混合强度抗剪连接节点，其特征在于，设置在每排上的螺栓在所在的截面...

【专利技术属性】
技术研发人员：狄谨，肖博文，张茜，秦凤江，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：