自攻螺钉厚板连接的抗剪性能试验研究 - 周明; 孙国华; 刘文渊 (Jianzhu Gangjiegou Jinzhan)
装配式轻型钢结构中的冷弯薄壁型钢构件常采用自攻螺钉连接，国内外学者针对连接板件厚度小于2 mm的自攻螺钉抗剪承载力进行了大量研究，并给出了设计建议，但实际工程中仍存在采用自攻螺钉连接较厚钢板的情况。为评估厚度大于2 mm连接钢板中自攻螺钉的抗剪性能，完成了8组16个较厚钢板连接的单颗自攻螺钉抗剪试验，重点考虑了钢板厚度、自攻螺钉直径、自攻螺钉钉头与钢板接触情况等相关参数的影响，获得了用于厚板连接自攻螺钉的破坏模式、极限抗剪承载力、剪切刚度等性能。采用多国规范中的设计公式计算了单颗自攻螺钉的抗剪承载力，并进行了对比分析。试验结果表明，ST4.8自攻螺钉均发生剪断破坏，滑移变形略小；ST6.3自攻螺钉在发生剪断的同时，钉孔内壁出现了明显的挤压变形和豁孔现象。在连接钢板厚度大于2 mm的情况下，钢板厚度、自攻螺钉钉头接触情况对其抗剪承载力影响不明显；随着自攻螺钉直径的增加，其抗剪承载力呈增大趋势。根据各国规范计算得到的单颗自攻螺钉抗剪承载力与试验值差别较大，存在高估的现象，偏不安全；基于自攻螺钉剪断破坏模式所给出的建议公式可保守地确定厚板连接自攻螺钉抗剪承载力，具有一定的安全储备。