连接件力学性能分析-工业化村镇建筑

1.连接件选用

低层冷弯薄壁型钢住宅结构体系所使用的连接件主要为螺钉和地脚锚栓，此外，还可能用到射钉、抽芯铆钉（拉铆钉）、螺栓等。常用的连接件规格如表3-3所示。

表3-3 连接件选用表

续表3-3

注：螺钉长度指从钉头的支撑面到尖头末端的长度。

（1）冷弯薄壁型钢构件之间及其与建筑板材间的连接一般采用自攻、自钻螺钉，且应符合现行国家标准《自攻自钻螺钉》（GB/T 15856.1～GB/T 15856.5）或《自攻螺钉》（GB/T 5282～GB/T 5285）的规定。自攻螺钉的钻头形式有自钻和自攻两种（图3-9），螺钉的头部有六角头、圆头、平头、喇叭头、沉头等形式。自攻自钻螺钉用于0.75mm厚度以上的钢板之间的连接，自攻螺钉用于石膏板等建筑板材与0.75mm厚度以下的钢板之间的连接。

图3-9 螺钉钻头形式

采用自攻螺钉连接时，自攻螺钉的钉头应靠近较薄的构件一侧，并至少有3圈螺纹穿过连接构件，如图3-10所示。自攻螺钉的中心距和端距不小于3倍的螺钉直径，边距不小于1.5倍自攻螺钉直径。受力连接中的螺钉连接数不得少于2个。

图3-10 自攻螺钉连接示意图

（2）普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》（GB/T 5780）的规定，其机械性能应符合国家标准《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》（GB/T 3098.1）的规定。锚栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700）规定的Q235钢或《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591）规定的Q345钢。

冷弯薄壁型钢U形底梁与混凝土基础通过地脚锚栓连接时，地脚锚栓离房屋拐角或门洞边的水平距离不应大于300mm；地脚锚栓的直径不宜小于M12，宜选用下部带弯钩的螺杆，螺杆在混凝土基础中平直部分的长度不宜小于20d（d为锚栓直径）。

（3）抽芯铆钉应采用现行国家标准《标准件用碳素钢热轧圆钢》（GB/T 715）中规定的BL2或BL3号钢制成，同时符合现行国家标准《抽芯铆钉》（GB/T 12615～GB/T 12618）的规定。

（4）射钉应符合现行国家标准《射钉》（GB/T 18981）的规定。

此外，冷弯薄壁型钢结构也可以通过焊接方式将多根单C形、U形构件拼合成一个构件，形成如工字形、箱形等拼合截面。焊接采用的材料应符合下列要求：

（1）手工焊接采用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB/T 5117）或《低合金钢焊条》（GB/T 5118）的规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。(www.xing528.com)

（2）自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和相应的焊剂应与主体金属力学性能相适应，并应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》（GB/T 14957）的规定。

2.设计指标

（1）焊接设计指标

焊缝的强度设计值应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）的规定采用，如表3-4所示；电阻点焊每个焊点的抗剪承载力设计值，应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）的规定采用，如表3-5所示。

表3-4 焊缝的强度设计值（MPa）

注：1.当Q235钢与Q345钢对接焊接时，焊缝的强度设计值按表3-4中Q235钢栏的数值采用；

2.经X射线检测符合一、二级焊缝质量标准的对接焊缝的抗拉强度设计值采用抗压强度设计值。

表3-5 电阻点焊的抗剪承载力设计值

（2）连接件设计指标

螺钉、螺栓的强度设计值应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）规定采用，如表3-6所示。对于非标螺钉、螺栓的抗剪强度，亦可通过如图3-11所示试验获得。

表3-6 C级普通螺栓、螺钉的强度设计值（MPa）

图3-11 螺钉、螺栓材料抗剪强度试验装置示意图

冷弯薄壁型钢构件一般通过自攻自钻螺钉与建筑板材进行连接。此时，连接件的力学性能大多通过试验确定。