鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度環(huán)槽鉚釘連接技術(shù)規(guī)程

T/CECSXXX-202X

鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforringgrooverivetconnections

ofsteelstructures

（征求意見(jiàn)初稿）

《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接技術(shù)規(guī)程》編制組

202X年XX月XX日北京

1總則

1.0.1為在鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接的設(shè)計(jì)、施工及質(zhì)量驗(yàn)收中做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、

安全適用、確保質(zhì)量，編制本規(guī)程。

【條文說(shuō)明】本條為編制本規(guī)程的宗旨和目的。高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘和高強(qiáng)度螺栓在受力機(jī)理上

有一定的類(lèi)似之處，但是它們的在加工制作、施工工藝、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等方面有明顯的區(qū)別。

1.0.2本規(guī)程適用于鋼結(jié)構(gòu)工程中高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接的設(shè)計(jì)、施工與質(zhì)量驗(yàn)收。

【條文說(shuō)明】高強(qiáng)度環(huán)槽斜釘連接安裝方便，在長(zhǎng)期振動(dòng)下不易松動(dòng)，適用于承受動(dòng)力荷載

重復(fù)作用的連接中。環(huán)槽鉀釘連接副安裝完成后，后期運(yùn)維方便，因此綜合成本較低。

1.0.3高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接工程除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2

2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

2.1術(shù)語(yǔ)

2.1.1環(huán)槽鉀釘ringgrooverivet

桿部具有一系列同軸環(huán)槽的釧釘。

2.1.2套環(huán)collar

與環(huán)槽怫釘配套使用、對(duì)被連接件施加軸向載荷并鎖緊的零件。

2.1.3環(huán)槽鉀釘連接副ringgrooverivetassembly

由一個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘和一個(gè)配套的套環(huán)組成的連接副。

2.1.4摩擦面fayingsurface

高強(qiáng)度環(huán)槽怫釘連接板層之間的接觸面。

2.1.5拉脫力pullingforce

釧接后，使釧釘和套環(huán)分離時(shí)的軸向拉力。

2.1.6預(yù)拉力（夾緊力）pre-tension

通過(guò)緊固高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副而在鉀釘桿軸方向產(chǎn)生的，且符合連接設(shè)計(jì)所要求的拉

力。

【條文說(shuō)明】環(huán)槽鉀釘連接的預(yù)拉力相當(dāng)于GB"36993-2018《環(huán)槽斜釘連接副技術(shù)條件》中

的夾緊力。

2.1.7受剪承載力Ultimateshearresistance

釧接后，環(huán)槽聊釘連接副斷裂前能承受的最大單面剪切力。

2.1.8摩擦型連接friction-typejoint

依靠高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘?shù)木o固，在被連接件間產(chǎn)生摩擦阻力以傳遞剪力而將構(gòu)件、部件或

板件連成整體的連接方式。

2.1.9承壓型連接bearing-typejoint

當(dāng)摩擦面滑移以后，依靠釧釘桿抗剪（或鉀釘桿和套環(huán)共同抗剪）和鉀釘桿與孔壁承壓

以傳遞剪力而將構(gòu)件、部件或板件連成整體的連接方式。

【條文說(shuō)明】單面型高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘連接摩擦面滑移后，依靠鉀釘桿和套環(huán)共同抗剪、套環(huán)

與孔壁承壓以傳遞剪力而將構(gòu)件、部件或板件連成整體的連接方式。

2.1.10杠桿力（撬力）作用pryingaction

3

在受拉連接接頭中，由于拉力荷載與環(huán)槽斜釘軸心線(xiàn)偏離引起連接件變形和連接頭中的

杠桿作用，從而在連接件邊緣產(chǎn)生的附加壓力。

2.1.11抗滑移系數(shù)meanslipcoefficient

高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接摩擦面滑移時(shí)，滑動(dòng)外力與連接中法向壓力（等同于環(huán)槽釧釘預(yù)拉

力）的比值。

2.1.12鉀焊并用連接connectionofsharingonashearloadbyrivetsandwelds

考慮摩擦型高強(qiáng)度環(huán)槽怫釘連接和貼角焊縫同時(shí)承擔(dān)同一剪力進(jìn)行設(shè)計(jì)的連接接頭形

-IX

員4O

2.1.13鉀焊混用連接jointwithcombinedrivetsandwelds

在梁、柱、支撐構(gòu)件的拼接及相互間的連接節(jié)點(diǎn)中，翼緣采用熔透焊縫連接，腹板采用

摩擦型高強(qiáng)度環(huán)槽斜釘連接的連接接頭形式。

2.2符號(hào)

2.2.1作用及作用效應(yīng)

F——集中荷載；

M——彎矩；

N----軸心力；

P——高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘預(yù)緊力；

Q——杠桿力（撬力）；

V——剪力。

2.2.2計(jì)算指標(biāo)

f：——高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

/；——高強(qiáng)度環(huán)槽怫釘抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

f：——高強(qiáng)度環(huán)槽斜釘連接件的承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

f——鋼材的抗拉、拉壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

力——鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

M——單個(gè)環(huán)槽硼釘?shù)睦摿υO(shè)計(jì)值；

4

N：——單個(gè)環(huán)槽柳釘?shù)某袎撼休d力設(shè)計(jì)值；

N：——單個(gè)環(huán)槽釧釘?shù)氖芾休d力設(shè)計(jì)值；

N：一單個(gè)環(huán)槽聊釘?shù)氖芗舫休d力設(shè)計(jì)值；

(7----正應(yīng)力；

r——剪應(yīng)力。

2.2.3幾何參數(shù)

A----毛截面面積；

4一個(gè)翼緣毛截面面積；

4----凈截面面積；

Aw----腹板毛截面面積；

a----間距；

d——直徑；

do——孔徑；

e----偏心距；

h——截面高度；

ht——角焊縫焊腳尺寸；

I——毛截面慣性矩；

I——長(zhǎng)度；

S毛截面面積矩。

2.2.4計(jì)算系數(shù)及其他

n——高強(qiáng)度環(huán)槽硼釘?shù)臄?shù)目；

切——所計(jì)算截面上高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘?shù)臄?shù)目；

小——高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)募羟忻鏀?shù)目；

m——高強(qiáng)度環(huán)槽釧I釘傳力摩擦面數(shù)目；

〃——高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘連接摩擦面的抗滑移系數(shù);

M——單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘所承受的剪力；

Nt——單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘所承受的拉力；

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3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1鋼結(jié)構(gòu)工程中使用的高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘分為拉斷型、短尾型和單面型，拉斷型和短尾型適

用于雙面施工的連接中，單面型適用于單面施工的連接中，見(jiàn)圖3.1.1。

(b)短尾型

(c)單面型

圖3.1.1環(huán)槽鉀釘連接副

3.1.2拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘適用于摩擦型和承壓型連接，單面型環(huán)槽釧釘宜用于承

壓型連接。

【條文說(shuō)明】單面型環(huán)槽釧釘預(yù)拉力較小，如果要用于摩擦型連接，所用的個(gè)數(shù)較多，影響

節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和施工。

3.1.3高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接設(shè)計(jì)采用概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，用分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)

式進(jìn)行計(jì)算。除疲勞計(jì)算外，高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接應(yīng)按下列極限狀態(tài)準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

1承載能力極限狀態(tài)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)摩擦型連接的連接件之間產(chǎn)生相對(duì)滑移；

2)承壓型連接的鉀釘或連接件達(dá)到剪切強(qiáng)度或承壓強(qiáng)度；

6

3）對(duì)于受拉的拉斷型和短尾型環(huán)槽斜釘連接，沿釧釘桿軸方向受拉連接的環(huán)槽釧釘或

連接件達(dá)到抗拉強(qiáng)度，或軸力達(dá)到套環(huán)拉脫力；對(duì)于受拉的單面型環(huán)槽伽釘，套環(huán)起鼓、

部分滑脫。

4）需要抗震驗(yàn)算的連接其環(huán)槽鉀釘或連接件達(dá)到極限承載力。

2正常使用極限狀態(tài)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）承壓型連接的連接件之間產(chǎn)生相對(duì)滑移；

2）沿鉀釘桿軸方向受拉連接的連接件之間應(yīng)產(chǎn)生相對(duì)分離。

【條文說(shuō)明】高強(qiáng)度環(huán)槽硼釘連接與高強(qiáng)度螺栓連接相似，可分為摩擦型和承壓型，承載能

力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)也基本按照高強(qiáng)度螺栓連接來(lái)劃分。

3.1.4高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接的設(shè)計(jì)，宜符合連接強(qiáng)度不低于構(gòu)件的原則。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文件中，

應(yīng)注明所用高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副的性能等級(jí)、規(guī)格、連接類(lèi)型及摩擦型連接摩擦面抗滑移

系數(shù)值等要求。

【條文說(shuō)明】目前國(guó)內(nèi)拉斷型環(huán)槽鉀釘有5.8R、8.8R和10.9R三種,短尾型環(huán)槽】釘有&8R

和10.9R兩種，5.8R的尺寸較小，不適合應(yīng)用于對(duì)承載力要求較高的鋼結(jié)構(gòu)工程之中。。

3.1.5高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘承壓型連接不得用于直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用且需要進(jìn)行疲勞計(jì)算的

構(gòu)件連接，以及連接變形對(duì)結(jié)構(gòu)承載力和剛度等影響敏感的構(gòu)件連接。

高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘承壓型連接不宜用于冷彎薄壁型鋼構(gòu)件連接。

3.1.6高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接長(zhǎng)期受輻射熱（環(huán)境溫度）達(dá)150℃以上，或短時(shí)間受火焰作用時(shí)，

應(yīng)采取隔熱降溫措施予以保護(hù)。當(dāng)構(gòu)件采用防火涂料進(jìn)行防火保護(hù)時(shí)，其高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連

接處的涂料厚度不應(yīng)小于相鄰構(gòu)件的涂料厚度。

【條文說(shuō)明】GB36993-2018《環(huán)槽鉀釘連接副技術(shù)條件》中規(guī)定了環(huán)槽鉀釘使用的溫度范

圍為-50℃~150℃,當(dāng)溫度大于15（TC時(shí)，高溫環(huán)境會(huì)引起高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘預(yù)拉力松弛，同時(shí)

摩擦面狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化。

3.1.7直接承受動(dòng)力荷載重復(fù)作用的環(huán)槽鉀釘連接，當(dāng)應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù)等于或大于5X104

次時(shí)，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017中高強(qiáng)度螺栓連接的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行疲

勞驗(yàn)算，應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算且符合下列原則：

1抗剪摩擦型連接的環(huán)槽硼釘連接副可不進(jìn)行疲勞驗(yàn)算，但其連接處開(kāi)孔主體金屬應(yīng)進(jìn)

7

行疲勞驗(yàn)算；

2沿鉀釘軸向抗拉為主的高強(qiáng)度環(huán)槽硼釘連接在動(dòng)力荷載重復(fù)作用下，當(dāng)荷載和杠桿力

引起釧釘軸向拉力超過(guò)釧釘受拉承載力30%時(shí)，應(yīng)對(duì)環(huán)槽鉀釘拉應(yīng)力進(jìn)行疲勞驗(yàn)算；

3對(duì)于進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的受拉連接，應(yīng)考慮杠桿力作用的影響；宜采取加大連接板厚度等

加強(qiáng)連接剛度的措施，使計(jì)算所得的撬力不超過(guò)荷載外拉力值的30%；

4鉀焊并用連接應(yīng)按全部剪力由焊縫承擔(dān)的原則，對(duì)焊縫進(jìn)行疲勞驗(yàn)算。

【條文說(shuō)明】試驗(yàn)研究表明，高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副在往復(fù)荷載作用下不易松動(dòng)。在相同條

件下，高強(qiáng)度環(huán)槽獅釘連接的抗疲勞性能比高強(qiáng)度螺栓連接的抗疲勞性能更加優(yōu)越。對(duì)于需

要進(jìn)行疲勞驗(yàn)算的環(huán)槽鉀釘連接，按照GB50017中高強(qiáng)度螺栓連接的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)算是偏

保守的。

3.1.7在同一連接接頭中，高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接不應(yīng)與普通螺栓連接混用。承壓型高強(qiáng)度環(huán)槽

斜釘連接不應(yīng)與焊接連接并用。

【條文說(shuō)明】由于高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接中存在較大的預(yù)拉力，連接的剛度較大，兩者混用時(shí)

不能同時(shí)起作用，因此規(guī)定高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接不與普通螺栓混用。承壓型連接允許接頭滑

移，并有較大變形，而焊縫的變形有限，因此兩者不能并用。

由于硼釘槍尺寸限制而造成施工困難時(shí)，部分環(huán)槽釧釘可使用高強(qiáng)度螺栓代替。

8

3.2材料與設(shè)計(jì)指標(biāo)

3.2.1高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副的材質(zhì)應(yīng)符合表3.2.1-1的要求，拉斷型、短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽怫

釘連接副機(jī)械性能應(yīng)符合表3.2.1-2規(guī)定，單面型高強(qiáng)度環(huán)槽傾釘連接副機(jī)械性能應(yīng)符合表

3.2.1-3規(guī)定。

表321-1環(huán)槽鉀釘及套環(huán)用材料化學(xué)成分

化學(xué)成分極限%

產(chǎn)品類(lèi)別CPS

minmaxmaxmax

環(huán)槽鉀釘0.250.550.0250.025

套環(huán)0.050.200.0350.035

表3.2.1-2拉斷型、短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副機(jī)械性能

性能等級(jí)

機(jī)械性能8.8R

5.8R10.9R

dW16mmJ>16mm

抗拉強(qiáng)度/MPamin5208008301040

規(guī)定非比例延伸0.2%的

min——640660940

應(yīng)力（N/mn?）

斷后伸長(zhǎng)率（％）min一129

鉀釘min202532

洛氏硬度（HRC）

max283539

min225251316

布氏硬度（HBW）

max269323375

min226250320

維氏硬度（HV）

max276335380

min85104122

布氏硬度（HBW）

套環(huán)max120141232

洛氏硬度（HRB）min455875

9

max7785100

min90108132

維氏硬度（HV）

max150165233

表3.2.1-3單面型高強(qiáng)度環(huán)槽硼釘連接副機(jī)械性能

min41

洛氏硬度（HRC）

max53

min380

翎釘布氏硬度（HBW）

max532

min400

維氏硬度（HV）

max560

min69

洛氏硬度（HRB）

max100

min112

套環(huán)布氏硬度（HBW）

max229

min120

維氏硬度（HV）

max230

【條文說(shuō)明】當(dāng)采用進(jìn)口高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副時(shí)，其材質(zhì)、性能應(yīng)符合相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)

定，設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)的取值應(yīng)有可靠依據(jù)。

3.2.2拉斷和短尾環(huán)槽鉀釘承壓型連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表3.2.2-1采用。單面環(huán)槽釧釘承壓

型連接的受剪承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按表3.2.2-2采用。

表3.221拉斷和短尾環(huán)槽鉀釘承壓型連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mn?）

環(huán)槽佛釘?shù)男阅艿燃?jí)、構(gòu)件鋼材的牌號(hào)和連接類(lèi)抗拉強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度承壓強(qiáng)度

型于：f:犬

高強(qiáng)度環(huán)槽鉀8.8R400250——

承壓型連釘連接副10.9R500310——

接Q235————470

連接處構(gòu)件

Q345————590

10

Q355———605

Q390———615

Q420————655

Q460695

Q345GJ615

表3.222單面環(huán)槽斜釘承壓型連接的受剪承載力設(shè)計(jì)值

公稱(chēng)直徑（mm）6810121620

受剪承載力設(shè)計(jì)值22334274113166

（kN）

【條文說(shuō)明】（1）表322-1的取值參照了JGJ82《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》征求

意見(jiàn)稿；拉斷和短尾環(huán)槽釧釘連接受拉時(shí)可能出現(xiàn)鉀釘拉斷或套環(huán)拉脫，但若采用表3.2.2-1

中數(shù)據(jù)，按本規(guī)程公式（4.2.2-1）計(jì)算的受拉承載力小于表322-3中的拉脫承載力統(tǒng)計(jì)最小

值；同理，按本規(guī)程公式（423-1）計(jì)算的受剪承載力也小于表322-4中的受剪承載力統(tǒng)計(jì)

最小值。因此本規(guī)程偏保守地選用環(huán)槽加釘?shù)目估瓘?qiáng)度和抗剪強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（2）單面環(huán)槽鉀釘連接受拉時(shí)一般不會(huì)發(fā)生鉀釘桿拉斷，只會(huì)發(fā)生套環(huán)拉脫，其拉脫承

載力統(tǒng)計(jì)最小值見(jiàn)表3.225；由于本規(guī)程對(duì)于單面環(huán)槽怫釘承壓型連接的受拉設(shè)計(jì)并未參照

拉脫承載力，因此正文并未給出單面環(huán)槽聊釘承壓型連接的拉脫承載力設(shè)計(jì)值。

（3）單面環(huán)槽鉀釘連接承受剪切作用時(shí)，鉀釘和套環(huán)會(huì)共同受剪，本規(guī)程對(duì)單面環(huán)槽鉀

釘連接的受剪承載力進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，得到了受剪承載力設(shè)計(jì)值。

表3.223拉斷型和短尾型環(huán)槽柳釘連接的拉脫承載力統(tǒng)計(jì)最小值（kN）

公稱(chēng)直徑（mm）

性能等級(jí)

1216202224273036

8.8R75120175245265一一一

10.9R85160255315365475580850

注：暫不推薦使用直徑為27mm、30mm、36mm的8.8R級(jí)環(huán)槽鉀釘。

表3.224拉斷型和短尾型環(huán)槽鉀釘連接的受剪承載力統(tǒng)計(jì)最小值（kN）

公稱(chēng)直徑（mm）

性能等級(jí)

1216202224273036

8.8R60100140190220———

11

10.9R65115180220260330410590

注：1短尾型環(huán)槽鉀釘有10.9R、8.8R規(guī)格，拉斷型環(huán)槽鉀釘有10.9R和8.8R兩種規(guī)格;

2暫不推薦使用直徑為27mm、30mm、36mm的8.8R拉斷型環(huán)槽鉀釘。

表322-5單面型環(huán)槽硼釘連接的拉脫承載力統(tǒng)計(jì)最小值（kN）

公稱(chēng)直徑（mm）56810121620

拉脫承載力（kN）81423325791129

3.2.3高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接摩擦面抗滑移系數(shù)的取值應(yīng)符合表323-1和表32.3-2中的規(guī)定。

表323-1摩擦面抗滑移系數(shù)〃

連接處構(gòu)件接角蟲(chóng)面的處理方法抗滑移系數(shù)

普通鋼結(jié)構(gòu)噴硬質(zhì)石英砂或鑄鋼棱角砂0.45

拋丸（噴砂）0.40

鋼絲刷清除浮銹或未經(jīng)處理0.30

的干凈軋制表面

冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)噴砂（丸）0.40

熱軋鋼材軋制表面清除浮銹0.30

冷軋鋼材軋制表面清除浮銹0.25

注：1鋼絲刷除銹方向應(yīng)與受力方向垂直；

2當(dāng)連接構(gòu)件采用不同鋼號(hào)時(shí)，〃應(yīng)按相應(yīng)的較低值取值；

3采用其他方法處理時(shí)，其處理工藝及抗滑移系數(shù)值均應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定。

表323-2涂層摩擦面的抗滑移系數(shù)〃

涂層類(lèi)型鋼材表面處理要求涂層厚度（pim）抗滑移系數(shù)

無(wú)機(jī)富鋅漆0.40

60-80

鋅加底漆（ZINGA）Sa2-0.45

2

防滑防銹硅酸鋅漆80~1200.45

聚氨酯富鋅底漆或醇

Sa2及以上?

酸鐵紅底漆60800.15

注：1當(dāng)設(shè)計(jì)要求使用其他涂層（熱噴鋁、鍍鋅等）時(shí)，其鋼材表面處理要求、涂層厚度以

及抗滑移系數(shù)均應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定；

2防滑防銹硅酸新漆、鋅加底漆（ZINGA）不宜采用手工涂刷的施工方法。

【條文說(shuō)明】在摩擦面處理方面，高強(qiáng)度環(huán)槽釧I釘連接與高強(qiáng)度螺栓連接保持一致。

12

3.2.4單個(gè)環(huán)槽釧釘連接副的設(shè)計(jì)預(yù)拉力應(yīng)按表324-1和表3.242采用。

表3.241拉斷型和短尾型環(huán)槽斜釘連接副的設(shè)計(jì)預(yù)拉力P(kN)

公稱(chēng)直徑(mm)

性能等級(jí)

12162022242730

8.8R5085125175205——

拉斷型255330405

10.9R65115175215

短尾型240315385

注：暫不推薦使用直徑為27mm、30mm、36mm的8.8R級(jí)環(huán)槽鉀釘。

表324-2單面型環(huán)槽硼釘?shù)脑O(shè)計(jì)預(yù)拉力P(kN)

公稱(chēng)直徑(mm)6810121620

預(yù)拉力(kN)5912233651

【條文說(shuō)明】表324-1、表324-2中環(huán)槽鉀釘預(yù)拉力(夾緊力)值是通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確

定的，而非通過(guò)計(jì)算確定。表中，部分環(huán)槽鉀釘采用英制尺寸，其中公稱(chēng)直徑為20mm的8.8R

拉斷和短尾型環(huán)槽鉀釘實(shí)際釘桿直徑約為19mm,因此該規(guī)格環(huán)槽硼釘?shù)念A(yù)拉力值偏小。由

于單面型環(huán)槽鉀釘?shù)脑O(shè)計(jì)預(yù)拉力較小，未按照5的倍數(shù)進(jìn)行取值。

3.2.5高強(qiáng)度環(huán)槽怫釘連接的極限承載力取值應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50011中高強(qiáng)度螺栓連接的有關(guān)規(guī)定。

13

4連接與接頭設(shè)計(jì)

4.1摩擦型連接

4.1.1摩擦型連接中，單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)氖芗舫休d力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：

N；=k[k2〃3P(4.1.1)

式中：h——系數(shù)，對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)(板厚6mm)取0.8；其他情況取0.9；

ki——孔型系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)孔取1.0;大圓孔取0.85；荷載與孔長(zhǎng)方向垂直時(shí)取0.7；荷

載與槽孔長(zhǎng)方向平行時(shí)取0.6；

m——傳力摩擦面數(shù)目；

//——摩擦面的抗滑移系數(shù)，按本規(guī)程表3.2.3采用；

P——單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)念A(yù)拉力(kN),按本規(guī)程表3.2.4采用；

N：——單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)氖芗舫休d力設(shè)計(jì)值(kN)。

4.1.2摩擦型連接中，若高強(qiáng)度環(huán)槽弱釘承受沿釧釘桿軸方向的拉力，單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)?/p>

受拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：

M=0.8P(4.1.2)

式中：N：——單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)氖芾休d力設(shè)計(jì)值(kN)o

【條文說(shuō)明】外拉力過(guò)大，環(huán)槽鉀釘可能發(fā)生松弛，喪失了摩擦性連接的優(yōu)越性，因此規(guī)定

硼釘?shù)耐饫υO(shè)計(jì)值不大于0.8P。

4.1.3高強(qiáng)度環(huán)槽硼釘連接同時(shí)承受剪力和釧釘桿軸方向的外拉力時(shí)，其承載力應(yīng)按下式計(jì)算:

NN

、(4.1.3)

MN：

式中：M——單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘所承受的剪力(kN)；

Nt——單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽硼釘所承受的拉力(kN)。

4.1.4軸心受力構(gòu)件在摩擦型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接處的強(qiáng)度應(yīng)按下列公計(jì)算:

14

(4.1.4-1)

(J=

<T=—<f（4.1.4-2）

A

式中：A——計(jì)算截面處構(gòu)件毛截面面積（mn?）；

4—計(jì)算截面處構(gòu)件凈截面面積（mo?）.

f——鋼材的抗拉、拉壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）；

N——軸心拉力或軸心壓力（kN）；

N'——折算應(yīng)力（kN）,N，=（l-0.5%N；

n

n——在節(jié)點(diǎn)或拼接處，構(gòu)件一端連接的高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘數(shù)；

m——計(jì)算截面（最外列環(huán)槽釧釘處）上高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘數(shù)。

4.1.5在構(gòu)件節(jié)點(diǎn)或拼接接頭的一端，當(dāng)環(huán)槽斜釘沿受力方向連接長(zhǎng)度人大于15面時(shí)，環(huán)槽怫

釘承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以折減系數(shù)（L1-焉-）。當(dāng)/1大于60而時(shí)，折減系數(shù)為0.7,而為相應(yīng)

的標(biāo)準(zhǔn)孔孔徑。

4.2承壓型連接

4.2.1承壓型連接的選材、表面除銹處理以及施加預(yù)拉力等要求與摩擦型連接相同。

4.2.2拉斷和短尾環(huán)槽佛釘承壓型連接承受鉀釘桿軸方向的拉力時(shí)，單個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)氖?/p>

拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按式（4.2.2-1）計(jì)算：

（422-1）

式中：Aeff——拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副鎖緊槽處有效應(yīng)力截面積（mn?）,

按表422選取。

表4.2.2拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副鎖緊槽處有效應(yīng)力截面積Aeff（mn?）

鉀釘性能公稱(chēng)直徑（mm）

類(lèi)型等級(jí)1216202224273036

15

拉斷8.8R98.5153.9221.7311.0346.4———

型10.9R92.1163.2255.5309.6369.0465.8563.8819.4

短尾8.8R105.5163.3255.5321.1369.8一——

型10.9R92.1163.2255.5309.6369.0465.8563.8819.4

單面環(huán)槽鉀釘承壓型連接在承受鉀釘桿軸方向的拉力時(shí)，每個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)氖芾?/p>

載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按式C4.2.3-2)計(jì)算:

N：=0.8PC4.2.2-2)

4.2.3拉斷和短尾環(huán)槽鉀釘受剪承壓型連接中，每個(gè)高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘?shù)氖芗舫休d力應(yīng)按下列公

式計(jì)算，并取受剪和承壓承載力設(shè)計(jì)值中的較小者。

受剪承載力設(shè)計(jì)值：N：=〃v(4.2.3-1)

承壓承載力設(shè)計(jì)值：N；=d￡tf：(423-2)

式中：小一環(huán)槽鉀釘受剪面數(shù)目；

d——環(huán)槽釧釘?shù)墓Q(chēng)直徑(mm)；

?——在不同受力方向中一個(gè)受力方向承壓構(gòu)件總厚度的較小值(mm)。

對(duì)于單面環(huán)槽鉀釘受剪承壓型連接，受剪承載力設(shè)計(jì)值N：的取值參照表322-2。

4.2.4同時(shí)承受剪力和桿軸方向拉力的承壓型連接的高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘，應(yīng)分別符合下列公式要

求：

"241)

Er廠

M”N：/1.2C4.2.4-2)

4.2.5軸心受力構(gòu)件在承壓型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接處的強(qiáng)度應(yīng)按本規(guī)程第4.1.4條規(guī)定計(jì)算。

4.2.6在構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)或拼接接頭的一端，當(dāng)環(huán)槽鉀釘栓沿受力方向連接長(zhǎng)度大于15面時(shí)，

環(huán)槽釧釘承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按本規(guī)程第4.1.5條規(guī)定乘以折減系數(shù)。

16

4.3連接構(gòu)造

4.3.1每一桿件在高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接節(jié)點(diǎn)及拼接接頭的一端，其連接的高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘數(shù)量

不應(yīng)少于2個(gè)。

4.3.2當(dāng)型鋼件拼接采用高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副時(shí)，其拼接件宜采用鋼板；當(dāng)連接處型鋼斜面

斜度大于1/20時(shí)，應(yīng)在斜面上采用斜墊板。

4.3.3高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：

1拉斷型和短尾型高強(qiáng)環(huán)槽解釘孔徑應(yīng)按表4.3.3-1匹配，單面型環(huán)槽卸釘孔徑應(yīng)按表

433-2匹配，承壓型連接孔型應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)圓孔。

表4.3.3-1拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接的孔徑匹配（mm）

鉀釘公稱(chēng)直徑121620242730

標(biāo)準(zhǔn)圓孔直徑13.517.522263033

孔大圓孔直徑162024303538

型短向13.517.522263033

槽孔長(zhǎng)度

長(zhǎng)向223037455055

表433-2單面型環(huán)槽斜釘連接的孔徑匹配（mm）

公稱(chēng)直徑56810121620

連接孔徑5.3-5.67.0~7.48.8~9.310.5-11.113.9-14.817.5?18.521.1-22.2

2不得在同一個(gè)連接摩擦面的蓋板和芯板同時(shí)采用擴(kuò)大孔型（大圓孔、槽孔）。

3當(dāng)蓋板按大圓孔、槽孔制孔時(shí)，應(yīng)增大墊圈厚度或采用孔徑與標(biāo)準(zhǔn)墊圈相同的連續(xù)型

墊板。墊圈或連續(xù)墊板厚度應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）公稱(chēng)直徑24mm及以下規(guī)格的高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副，墊圈或連續(xù)墊板厚度不宜

小于8mm；

2）公稱(chēng)直徑24mm以上規(guī)格的高強(qiáng)度環(huán)槽怫釘連接副，墊圈或連續(xù)墊板厚度不宜小

于10mm；

3）冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的墊圈或連續(xù)墊板厚度不宜小于連接板（芯板）厚度。

4高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘孔距和邊距的容許間距應(yīng)按表433-3的規(guī)定采用。

17

表43.3-3高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘孔距和邊距的容許間距

最大容許間距（取兩者的較小值）

名稱(chēng)位置和方向

最大最小

外排（垂直內(nèi)力方向或順內(nèi)力方向）84,或nt

垂直內(nèi)力方向16do或24r

中心

順內(nèi)力構(gòu)件受壓力12do或18f2.5do

間距中間排

方向構(gòu)件受拉力16do或24t

沿對(duì)角線(xiàn)方向——

中心至順內(nèi)力方向（端距）2do

構(gòu)件邊4%或8r

緣距離垂直內(nèi)力方向（邊距）1.5面

注：1d。為連接板的孔徑；f為連接板束中外層較薄鋼板或型鋼厚度。

2鋼板邊緣與剛性構(gòu)件（如角鋼、槽鋼等）相連的高強(qiáng)度環(huán)槽卸釘?shù)淖畲箝g距，可按中

間排的數(shù)值采用。

【條文說(shuō)明】單面型環(huán)槽鉀釘特殊的套環(huán)起鼓連接方式?jīng)Q定了它僅適用于標(biāo)準(zhǔn)圓孔，不適用

于大圓孔和長(zhǎng)槽孔。

4.3.4設(shè)計(jì)布置高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘連接副時(shí)，應(yīng)考慮工地專(zhuān)用施工工具的可操作空間要求。常用

高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘安裝工具可操作空間尺寸宜符合表434-1、表434-2和表434-3的要求。

表4.3.4-1拉斷型高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘可操作空間尺寸

參考尺寸（mm）

公稱(chēng)直徑示意圖

ab

1236285+c

1650305+c

2050310+c

2260350+ca

/

2485490+c、

2790490+c、、

3095530+c

36105550+c

18

表434-2短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘可操作空間尺寸

安裝工具參考尺寸(mm)

公稱(chēng)直徑示意圖

類(lèi)型ab

12單缸40180+c

16單缸40175+c

單缸60230+c

20

雙缸45345+ca

22雙缸45345+c

24雙缸45345+c、

27雙缸50430+c

30雙缸50430+c

36雙缸70520+c

表434-3單面型環(huán)槽斜釘可操作空間尺寸

參考尺寸（mm）

公稱(chēng)直徑示意圖

ab

530300+c

630300+c

830400+c

1035400+c,a,

45405+c

12、

37280+c°

1650310+c

2050310+c

【條文說(shuō)明】本條給出了短尾型環(huán)槽怫釘連接副安裝時(shí)工具的操作空間尺寸，若存在安裝空

間問(wèn)題，可聯(lián)系安裝設(shè)備制造廠家。

4.4連接接頭設(shè)計(jì)

4.4.1連接接頭的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足承載力極限狀態(tài)要求，傳力可靠，減少應(yīng)力集中。

4.4.2節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)便于制作、運(yùn)輸、安裝、維護(hù)，防止積水、積塵，并應(yīng)采取防腐與防火措施。

4.4.2高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘接頭類(lèi)型包括：拼接接頭（圖442-1）、受拉連接接頭（圖44.2-2）、

外伸式端板連接接頭（圖442-3）、鉀焊混用連接接頭（圖4.424）、鉀焊并用連接接頭（圖

442-5）、法蘭連接接頭（圖442-6）。JGJ82《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于連

接接頭的設(shè)計(jì)方法適用于高強(qiáng)度環(huán)槽釧釘連接接頭。

19

1

圖4.4.2-1H型鋼梁高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘拼接接頭

1一角點(diǎn)1號(hào)環(huán)槽怫釘

⑷吊掛T形件連接節(jié)點(diǎn)

(b)梁柱T形連接節(jié)點(diǎn)

(c)T形件受拉件受力筒圖

圖422-2T形受拉件連接接頭

1—T形受拉件；2—計(jì)算單元

20

圖422-3外伸式端板連接接頭

1—受拉T形件；2一第三排釧釘

(b)梁釧焊拼接接頭

圖4.2.2-4鉀焊混用連接接頭

1一梁翼緣熔透焊;2—梁腹板環(huán)槽斜釘連接

1312

21

(a)環(huán)槽斜釘與側(cè)焊縫并用(b)環(huán)槽斜釘與側(cè)焊縫及端焊縫并用

圖4.225鉀焊并用連接接頭

1一側(cè)焊縫；2一端焊縫；3一連續(xù)繞焊

圖4.2.2-6法蘭連接節(jié)點(diǎn)

22

5.制作與施工

5.1制作工藝

5.1.1拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副的制造工藝分為四個(gè)步驟，分別為原材料預(yù)處理、

成型、熱處理和表面處理。其中，原材料預(yù)處理包含拉絲、退火球化和表面皂化處理；預(yù)處

理完成的原材料線(xiàn)材表面應(yīng)光滑，不得有裂縫、折疊、結(jié)疤、夾雜、拉痕、發(fā)紋等影響冷傲

的表面缺陷。成型分為鎖鍛和制絲兩個(gè)步驟，根據(jù)高強(qiáng)度釧I釘直徑規(guī)格可以選擇采用冷鍛工

藝和熱鍛工藝，推薦公稱(chēng)直徑24mm及以下的產(chǎn)品采用冷鍛工藝，公稱(chēng)直徑24mm以上的產(chǎn)

品采用熱鍛工藝。常用的鉀釘冷鍛工藝過(guò)程見(jiàn)圖5.1.1。

三

Tft二1ft

圖5.1.1高強(qiáng)度拉斷型環(huán)槽鉀釘冷徽成型過(guò)程

5.1.2拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘可根據(jù)設(shè)備選擇采用搓絲工藝和滾絲工藝。

5.1.3拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽佛釘連接副的套環(huán)采用冷鍛成型，常用的套環(huán)冷鍛成型工藝

過(guò)程見(jiàn)圖5.1.3。

二工住

五工位六工位

圖5.1.3套環(huán)成型工藝過(guò)程

5.1.4拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽佛釘采用調(diào)質(zhì)熱處理工藝，即淬火后高溫回火。套環(huán)采用退

火熱處理工藝。環(huán)槽佛釘熱處理后應(yīng)進(jìn)行磁粉探傷，表面不得存在裂紋。

23

5.1.5拉斷型和短尾型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘表面處理有發(fā)黑、鍍鋅、達(dá)克羅等工藝，其中10.9級(jí)高

強(qiáng)度釧釘不推薦使用鍍鋅表面處理，套環(huán)采用鍍鋅表面處理。高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副表面處

理后，伽釘、套環(huán)表面不允許存在裂紋、折疊、飛邊、毛刺、浮銹及漏涂鍍等影響使用性能

的缺陷。

5.1.6單面型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘連接副的制造工藝分為四個(gè)步驟，分別為原材料預(yù)處理、成型、

熱處理和表面處理。原材料預(yù)處理包含拉絲、退火球化和表面皂化處理；預(yù)處理完成的原材

料線(xiàn)材表面應(yīng)光滑，不得有裂縫、折疊、結(jié)疤、夾雜、拉痕、發(fā)紋等影響冷鍛的表面缺陷。

成型分為鎖鍛和制絲兩個(gè)步驟，單面型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘采用冷徽工藝，冷徽工藝過(guò)程見(jiàn)圖

5.1.6o

圖5.1.6高強(qiáng)度單面型環(huán)槽鉀釘冷徽成型過(guò)程

5.1.7單面型高強(qiáng)度環(huán)槽硼釘可根據(jù)設(shè)備選擇采用搓絲工藝和滾絲工藝。

5.1.8單面型高強(qiáng)度環(huán)槽伽釘連接副的套環(huán)采用冷鍛成型，常用的套環(huán)冷鍛成型工藝過(guò)程見(jiàn)圖

5.1.8o

圖5.1.8高強(qiáng)度單面型環(huán)槽硼釘套環(huán)冷鍛成型過(guò)程

5.1.9單面型高強(qiáng)度環(huán)槽鉀釘熱處理采用淬火后回火工藝，套環(huán)采用退火熱處理工藝。

5.2.7單面型高強(qiáng)度環(huán)槽伽釘表