金属屋面自攻螺钉抗剪承载力计算方法的研究与比较分析

针对金属屋面自攻螺钉抗剪承载力计算问题,研究了多个国家的设计标准,并对比分析了各国标准体系,指出了国标(GB 50018—2002)存在的不足。研究结果表明,自攻螺钉连接构件抗剪承载力的计算应根据不同失效模式选用适当的公式。国标仅适用于承压、倾斜和拔出失效,端部剪切失效和基材钢板净截面的断裂失效可参考澳标(AS/NZS 4600—2018)、欧标(EN 1993-1-3—2006)。自攻螺钉的剪切失效应由测试确定并由经销商进行质量保证。国标中自攻螺钉承载力计算采用荷载与抗力系数设计法(LRFD),必要时可提高安全系数以避免脆性断裂。

金属屋面连接性能测试研究

国内金属屋面系统一般是通过计算确定连接构件的承载能力,设计时会根据经验取折减系数进行修正,计算结果较为保守,而通过检测试验得到的构件承载力更加准确。在此,对金属屋面连接构件强度的试验方法和装置以及连接构件的失效模式等问题进行分析研究,指出:标准试验装置能够有效检测连接构件的抗拉强度和抗剪强度(考虑蒙皮效应时应使用可替代试验装置);针对不同的拉伸失效模式,采用不同的试验装置进行抗拉承载力检测具有良好的效果;连接构件的单面剪切试验包括5种失效模式,静态拉伸试验包括3种失效模式。