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钢管结构的连接(讲义)
六、钢管结构的法兰连接设计和计算：
刚性法兰（有加劲肋法兰）构造：
（1）拉压兼用型：
（2）主要受压型：
注：δL≤8时〝C〞、〝D〞用双面角焊缝，hf =0.8×δL（取整）；δL≥8时
〝C〞、〝D〞用坡口焊熔透；焊缝〝B〞双面坡口熔透。
图14 刚性法兰构造图
刚性法兰的计算：
（1）按抗拉选择螺栓直径d和个数n。（同时顾及受压的均衡性）
公式： N≤n×N
其中N为螺栓的受拉承载力设计植。
（2）选择螺栓中心圆直径r。
① 螺栓离管壁距离要超过最大操作距离加焊脚尺寸。
② 螺栓环向中距要大于最小操作距离加加劲板厚。
（3）选择螺栓中心到法兰板边的距离。
① 使r﹣r≥1.2(d+1.5mm)
② 使加劲板端焊缝能满足承压要求。（与环焊缝共同受力）
（4）焊缝计算：
① 压力（或绝对值大于压力的拉力）由法兰上下两条环形焊缝和加劲板的端焊
缝共同承担，按有效截面分担。
公式： N≤ 为角焊缝强度。
若用坡口熔透焊，则可将换为（对接焊缝抗压强度）
② 将加劲板所承担的压力按比例取出，作用在加劲板端焊缝的中心，按弯、剪复合验算加劲板竖焊缝。
公式： 端缝：
侧缝：
≤
注：=焊缝实际长度﹣10mm 。
（5） 法兰盘厚度计算：
按最大平均压应力作用在三边支承的近似矩形平板上（一边由管壁，二边由加劲板支撑），查钢结构设计手册计算得到板中最大弯矩Mmax（单位板宽）。
求板厚：t ≥
（6） 若是水平梁受弯。则以钢管受压外边缘为转动中心，螺栓拉力与其离转动中心的距离成正比，选择螺栓。
公式：≤
然后按拉力最大区域或压力最大区域求法兰板厚（同5），若有剪力则用相关公式复算在拉、剪复合作用下螺栓承载力。
（7） 若是受压型法兰无拉力，则用端面承压传递压力，但螺栓抗剪之合力须满足下式：
≥
1
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