销轴的计算精编

1、销轴的计算精编Document number: WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986 销轴连接常用于两个结构构件之间的连接，以满足构件之间的相对转动的需要，也用于一 些结构构件吊装过程中。无论是构件连接节点还是吊装节点，其节点都需要进行必要的验 算，以满足结构安全及吊装安全的需要。销轴连接方式多种多样，最常采用的连接的结构方式为单 剪连接、双剪连接和多耳板连接。而建筑结构销轴连接的 结构形式受到加工精度的限制比较单一，多为三耳板（下 二上一或下一上二）组成的双剪结构，这种结构形式由一 根销轴将一侧耳板与另一侧耳板连接起来，销轴与耳板之 间可以发生相对转动，相互间的荷载通过销

2、轴和耳板的接 触面来传递。以吊装耳板为例（图中数值为假定，并不一定为常规数 值），简要说明一般常用的计算方法及公式，以供大家讨 论。销轴大样如下:P1=400KN, P2=300KN （合力 Ta=500KN）其中销轴采用45号钢，耳板采用Q345B销轴连接计算分为销轴的强度计算和耳板的强度计算。一、销轴计算：1、销轴弯曲强度验算把销轴当作简支梁进行分析 销轴弯曲强度验算最大弯矩值:5MKN * 0.08mMma3 = 10KN- m销轴弯曲强度计算f1003 -32计算满足。公式中：M把销轴作为简支梁分析所求得的最大弯矩值W销轴截面的抗弯模量，一:-:销轴的许用弯曲应力，这里采用45号钢戒=

3、3-MN/mm22、销轴剪切强度验算把销轴当作简支梁进行分析销轴剪切强度计算最大剪应力值（取在中和轴位置，此位置剪应力最大）：霎 n （卷）一万一乾矛=16 &=1吊16 5001000=也3 nlOO2二 84.?2N/mm2 计算满足。公式中：Q把销轴作为简支梁分析所求得的最大剪力值d销轴直径销轴的许用剪切应力，这里采用45号钢:二二厂二二3、平均剪应力复核：将销轴按双剪进行平均剪应力计算nT - 2 - nr2_ 500 *1009一=31.85 KN 125jV/mm2计算满足。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2d，在此构造满足的情况

4、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 彳亍计算。1、耳板孔壁承压应力验算上耳板:二 -用5001000=10EO= 125 N/mrf 400N/mm2计算满足。下耳板：% = *二忐-以席_ 500 普 1000=100 *(30+30)=83.33 N/mm2400N/mm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，-二口羊，其中d为销轴直径，羊为 孔壁的承压总厚度UI耳板孔壁的许用承压应力，采用Q345钢取值为 宅=40DN/mm2注意：此处取承压面面积时，近似取用销轴直径

5、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：以.2、耳板抗剪验算上耳板：一 LT1 (R r) x t!_500 1000=Q00 - 50)x40=83.33 N/mm ISSN/mm计算满足。公式中：耳板抗剪强度设计值，采用Q345钢取值为0 = 155N/mms下耳板：_ L弓 r) X 七1000=C200-50) X (30 + 30)=55.56 N/mm2 170N/mmz计算

6、满足。公式中：耳板抗剪强度设计值，采用Q345钢取值为电= 155、170N/mms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：M = P2H=300 行 0.3 = 90kN - m公式中：土一一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：

7、当为等强剖口焊缝连接时，计算（焊缝和母材等强计）:瓦土和土衣三茫400* 1000|=(30 + 30) 400 + 1 *=72.92=295N/mm2计算满足。当为双面角焊缝连接时（焊脚高度当为双面角焊缝连接时（焊脚高度16mm）计算:N 叫 /A；YYyWny-400100090* 10s400100090* 10s(16x 0.7x 2 + 16x 0.7x 2) 400 + 1 1194667=97.66 J7 =200N/mm2计算满足。若焊缝为直角角焊缝时，净截面模量为倍焊脚尺寸作为焊 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；二:为构件所受绕X轴弯矩作用

8、；工为构件所受绕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；二，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）；-二.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）；七为对接焊缝抗拉强度设计值。这里采用Q345钢 =295上二：二:；乙为角焊缝抗拉强度设计值。这里采用Q345钢 =200:n。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