单角钢构件受拉承载力分析.ppt

单角钢构件受拉承载力分析本文仅供内部培训使用
默增禄
2014年4月北京
声明
本文试验数据和主要分析结论,依据文献“送电线路铁塔螺栓结构单角钢受拉试验报告”。该文献为吴骁、郝加善于 1982年在水电部电力建设研究所进行相关试验的技术总结和分析报告。
本文仅供内部培训使用。
目的和思考
掌握螺栓连接单角钢受拉承载力与螺栓数量、构造参数(端距、边距、准线)等因素的关系,使工程设计人员在理解和掌握设计裕度方面能有准确的把握。
问题与思考
主要影响因素
试验方法
样本设计
测试与修正
问题与思考
问题:影响角钢受拉承载力的主要因素有那些?
如何进行试验(方法和样本)验证?
思考:影响因素
试验方法
试验样本
测试要求
测试修正
端距、边距、孔径、材质、螺栓强度
端部与角钢或节点板连接,如何模拟
端距、边距、孔径、角钢规格与材质
实测值、屈服值、破坏值、应变值等
分析测试数据,判断测试方法合理性
试件受力原理和试验装置
图1 试件受力原理照片1 试验装置
主要影响因素的控制
试件螺栓孔径、准距、端距均按铁塔加工技术要求。
试件实际孔径、准距、端距均进行了测量,计算中考虑了实测的截面积、屈服强度及孔径误差。
为保证试件在一端破坏,故在另一端多设置一个螺栓。
试验前的预试比较了两端钢板厚度(刚度)对构件强度的影响,钢板厚度为8mm与10mm,对构件抗拉强度无甚区别。
为避免螺栓变形过大的影响,单和双螺栓连接时采用了40B高强螺栓。
单螺栓连接偏心受拉试验结果分析
单螺栓连接构件的破坏形态取决于螺孔边距b和端距a。边距较小时,轧制边首先开裂;端距小时,端部先开裂;一般(正常构造)为端部先开裂,轧制边也有显著变形,接近破裂状态。
图2 试件主要参数
照片2 破坏试件照片
角钢单螺栓连接偏心受拉承载力试验结果
现将L40x4及L45x5破坏荷载的平均值与“规范DL/T 5154-2002”的极限承载力列于下表,结果十分吻合。
规格
面积
极限承载力(kg)
试验值
规范值
比值
L40x3

2419
L40x4

3410
3147

L45x4

4677
L45x5

5790
5736

对于L40x4及L45x5的设计承载力,受孔壁承压能力的限制,可能会需要用两颗M16螺栓连接。多螺栓连接的单角钢受拉情况见以下试验。