銷軸的常用計(jì)算方法

銷軸連接常用于兩個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接，以滿足構(gòu)件之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的需要，也用于一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝過(guò)程中。無(wú)論是構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)還是吊裝節(jié)點(diǎn)，其節(jié)點(diǎn)都需要進(jìn)行必要的驗(yàn)算，以滿足結(jié)構(gòu)安全及吊裝安全的需要。

銷軸連接方式多種多樣，最常采用的連接的結(jié)構(gòu)方式為單剪連接、雙剪連接和多耳板連接。而建筑結(jié)構(gòu)銷軸連接的結(jié)構(gòu)形式受到加工精度的限制比較單一，多為三耳板(下二上一或下一上二)組成的雙剪結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)形式由一根銷軸將一側(cè)耳板與另一側(cè)耳板連接起來(lái)，銷軸與耳板之間可以發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，相互間的荷載通過(guò)銷軸和耳板的接觸面來(lái)傳遞。

以吊裝耳板為例(圖中數(shù)值為假定，并不一定為常規(guī)數(shù)值)，簡(jiǎn)要說(shuō)明一般常用的計(jì)算方法及公式，以供大家討論。

銷軸，先聞

銷軸大樣如下：

銷軸，先聞

P1=400KN，P2=300KN(合力Ta=500KN)

其中銷軸采用45號(hào)鋼，耳板采用Q345B

銷軸連接計(jì)算分為銷軸的強(qiáng)度計(jì)算和耳板的強(qiáng)度計(jì)算。

一、銷軸計(jì)算：

1、銷軸彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算

把銷軸當(dāng)作簡(jiǎn)支梁進(jìn)行分析

銷軸彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算

銷軸，先聞

最大彎矩值：

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銷軸彎曲強(qiáng)度計(jì)算

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計(jì)算滿足。

公式中：M——把銷軸作為簡(jiǎn)支梁分析所求得的最大彎矩值

W——銷軸截面的抗彎模量，

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——銷軸的許用彎曲應(yīng)力，這里采用45號(hào)鋼

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2、銷軸剪切強(qiáng)度驗(yàn)算

把銷軸當(dāng)作簡(jiǎn)支梁進(jìn)行分析

銷軸剪切強(qiáng)度計(jì)算

銷軸，先聞

最大剪應(yīng)力值(取在中和軸位置，此位置剪應(yīng)力最大)：

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計(jì)算滿足。

公式中：Q——把銷軸作為簡(jiǎn)支梁分析所求得的最大剪力值

d——銷軸直徑

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——銷軸的許用剪切應(yīng)力，這里采用45號(hào)鋼

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3、平均剪應(yīng)力復(fù)核：

將銷軸按雙剪進(jìn)行平均剪應(yīng)力計(jì)算

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計(jì)算滿足。

二、耳板強(qiáng)度驗(yàn)算

首先耳板的尺寸必須滿足構(gòu)造要求(這里我們可以參照螺栓構(gòu)造要求其滿足1.5~2d，在此構(gòu)造滿足的情況下，可不進(jìn)行耳板孔周的抗拉驗(yàn)算，直接進(jìn)行抗剪驗(yàn)算，此理解可供大家討論，此處僅為筆者個(gè)人理解)，在滿足這一條件下進(jìn)行計(jì)算。

1、耳板孔壁承壓應(yīng)力驗(yàn)算

上耳板：

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計(jì)算滿足。

下耳板：

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計(jì)算滿足。

公式中：N——構(gòu)件中的軸力，即構(gòu)件通過(guò)承壓傳給銷軸的力;

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——構(gòu)件的承壓面積，

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，其中d為銷軸直徑，

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為孔壁的承壓總厚度

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——耳板孔壁的許用承壓應(yīng)力，采用Q345鋼取值為

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注意：此處取承壓面面積時(shí)，近似取用銷軸直徑為承壓面長(zhǎng)度，一般是可以滿足結(jié)構(gòu)安全的需求的，但是實(shí)際上圓柱體體側(cè)承壓，經(jīng)試驗(yàn)表明多為沿圓周45度到135度范圍內(nèi)承壓面接觸，也就是圓柱銷軸的圓周的1/4范圍進(jìn)行接觸，所以此處的承壓面長(zhǎng)度(上文公式取為d)取為銷軸周長(zhǎng)的1/4更為準(zhǔn)確，即：

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。

2、耳板抗剪驗(yàn)算

上耳板：

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計(jì)算滿足。

公式中：耳板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，采用Q345鋼取值為

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下耳板：

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計(jì)算滿足。

公式中：耳板抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，采用Q345鋼取值為