销轴的计算公式

二、耳板强度验算

首先耳板的尺寸必须满足构造要求(这里我们可以参照螺栓构造要求其满足1.5~2d,在此构造满足的情况下,可不进行耳板孔周的抗拉验算,直接进行抗剪验算,此理解可供大家讨论,此处仅为笔者个人理解),在满足这一条件下进行计算。

1、耳板孔壁承压应力验算

上耳板:

计算满足。

下耳板:

计算满足。

公式中:N——构件中的轴力,即构件通过承压传给销轴的力;

——构件的承压面积,,其中d为销轴直径,为孔壁的承压总厚度

——耳板孔壁的许用承压应力,采用Q345钢取值为

注意:此处取承压面面积时,近似取用销轴直径为承压面长度,一般是可以满足结构安全的需求的,但是实际上圆柱体体侧承压,经试验表明多为沿圆周45度到135度范围内承压面接触,也就是圆柱销轴的圆周的1/4范围进行接触,所以此处的承压面长度(上文公式取为d)取为销轴周长的1/4更为准确,即:。

2、耳板抗剪验算

上耳板:

计算满足。

公式中:耳板抗剪强度设计值,采用Q345钢取值为

下耳板:

计算满足。

公式中:耳板抗剪强度设计值,采用Q345钢取值为

三、下耳板焊缝计算

下耳板连接焊缝常规情况下有两种形式,一种为等强剖口全熔透焊缝连接,一种为双面角焊缝连接,采用何种焊缝形式与耳板厚度、间距、荷载大小、施焊可操作性等都有关系,根据实际节点形式选择合理的可实施的节点焊缝形式。

将耳板作为拉弯构件进行计算

底部附加弯矩由偏心水平力产生:

公式中:——构件中的轴力的水平分力

——力作用点到支座距离

根据《钢结构设计规范》5.2拉弯构件和压弯构件规定,5.2.1弯矩作用在主平面内的拉弯构件和压弯构件,其强度应按下列规定计算:

当为等强剖口焊缝连接时,计算(焊缝和母材等强计):

计算满足。

当为双面角焊缝连接时,(焊脚高度16mm)计算:

计算满足。

若焊缝为直角角焊缝时,净截面模量为0.7倍焊脚尺寸作为焊缝有效厚度进行计算。

参数说明:为构件所受轴力;

为构件净截面面积;

为构件所受绕X轴弯矩作用;

为构件所受绕Y轴弯矩作用;

为与X轴截面模量相应的截面塑性发展系数;

为与Y轴截面模量相应的截面塑性发展系数;

为对X轴的净截面模量(按边缘屈曲准则,取最大抵抗矩位置);

为对Y轴的净截面模量(按边缘屈曲准则,取最大抵抗矩位置);

为对接焊缝抗拉强度设计值。这里采用Q345钢=295;

为角焊缝抗拉强度设计值。这里采用Q345钢=200。

小结:销轴主要受力特征:

1、 销轴直径相对于耳板厚度越粗壮,销轴刚度越大,销轴以剪切变形为主;销轴直径相对于耳板厚度比较细,销轴刚度较小,销轴逐渐转变为以弯曲变形为主。

2、 上下耳板之间的间距(图中为5mm)越大,则销轴承受的弯矩越大,承压面受力分布越不均匀;间距越小甚至达到紧密贴合的程度,销轴承受的弯矩达到最小,受力状态较为理想(上文中取弯矩受力点为板中心位置,和实际受力略有区别,计算时要根据实际情况加以区分),承压面分布均匀。

3、 销轴孔径与销轴直径比值越大,则显然造成销轴承压接触面变小,计算与假定误差较大,并且应力集中现象严重;一般要求孔径与直径比尽量接近1:1,一般情况为孔径大于直径约2~5mm,这样承压区域分布均匀且接触面积与计算接近。

4、 销轴直径与耳板厚度的比值需协调,尽量不要出现极端的薄耳板大销轴或者厚耳板小销轴的情况,计算假定应尽量与实际节点形式相符合,只有此种情况下的计算结果才是可以采用的。

相关推举:

销轴百度百科