解析净截面和有效面积

2021-05-06 09:32 钢结构建筑 陕西钢结构

　　在结构构件中形成拉力伴随着结构构件与其他构件连接在一起，一些抗拉节点例如螺栓连接节点和螺纹接头，降低了构件的承载力。因此，在选择此类连接形式时，设计人员必须确定这些被削弱的受拉构件是否能够满足抗拉承载力要求。

　　螺栓连接是木构件或钢构件经常采用的一种连接形式，为了插入螺栓，必须在构件中钻孔或冲孔。当制造了一个螺栓孔洞时，得到一个折减的面积，称为净面积，净面积上的单位应力高于无折减截面上的单位应力。当然，螺栓连接节点的整体性能更为复杂，不仅仅包括净截面的简单受拉，而且此类节点经常决定了构件的抗拉承载力。

　　另一种常见的简单抗拉构件是端头螺纹的圆钢杆。为了连接两个构件，在构件中将杆的端头插入孔洞中且在螺旋端头的上部旋螺母。螺纹减小了杆的横截面，产生一个净截面。但是，可以采用端头处锻造扩大的圆杆，称为螺旋轴端，在这种圆杆中削减螺纹产生的净截面，其面积等于杆主体部分面积。建筑结构中很少采用螺旋轴端，因此受拉圆杆典型设计是按照折减净截面进行的。注意：当荷载是轴向的，而不是剪切时，这种对于净面积的考虑也适用于螺栓。

　　在钢结构中，有时候为了得到连接而要使构件抗拉潜能完全发挥出来是困难的。下图给出了涉及单角钢的典型连接：角钢一肢焊接于支承构件。

　　在连接处拉力仅在与焊缝直接相连的角钢一肢上形成，虽然沿构件在距离与焊缝直接相连一肢一段距离的另一肢上也可以形成一些拉力，但是设计人员经常忽略无连接一肢的拉力，认为被连接一肢像一个简单杆那样起作用。对于刚度或其他情况，整个角钢仍然是有效的，但是构件形式和连接布置限制了拉力。

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