6.2 销连接
6.2.1 销轴类紧固件的端距、边距、间距和行距最小尺寸应符合表6.2.1的规定。当采用螺栓、销或六角头木螺钉作为紧固件时，其直径不应小于6mm。
注：1 受力端为销槽受力指向端部；非受力端为销槽受力背离端部；受力边为销槽受力指向边部；非受力边为销槽受力背离端部。
2 表中l为紧固件长度，d为紧固件的直径；并且l/d值应取下列两者中的较小值；
1）紧固件在主构件中的贯入深度lm与直径d的比值lm/d；
2）紧固件在侧面构件中的总贯入深度ls与直径d的比值ls/d。
3 当钉连接不预钻孔时，其端距、边距、间距和行距应为表中数值的2倍。
6.2.2 交错布置的销轴类紧固件（图6.2.2），其端距、边距、间距和行距的布置应符合下列规定：
1 对于顺纹荷载作用下交错布置的紧固件，当相邻行上的紧固件在顺纹方向的间距不大于4倍紧固件的直径（d）时，则可将相邻行的紧固件确认是位于同一截面上。
2 对于横纹荷载作用下交错布置的紧固件，当相邻行上的紧固件在横纹方向的间距不小于4d时，则紧固件在顺纹方向的间距不受限制；当相邻行上的紧固件在横纹方向的间距小于4d时，则紧固件在顺纹方向的间距应符合本标准表6.2.1的规定。
6.2.3 当六角头木螺钉承受轴向上拔荷载时，端距e1、边距e2、间距s以及行距r应满足表6.2.3的规定。
注：表中d为六角头木螺钉的直径。
6.2.4 对于采用单剪或对称双剪的销轴类紧固件的连接（图6.2.4），当剪面承载力设计值按本标准第6.2.5条的规定进行计算时，应符合下列规定：
1 构件连接面应紧密接触；
2 荷载作用方向应与销轴类紧固件轴线方向垂直；
3 紧固件在构件上的边距、端距以及间距应符合本标准表6.2.1或表6.2.3中的规定；
4 六角头木螺钉在单剪连接中的主构件上或双剪连接中侧构件上的最小贯入深度不应包括端尖部分的长度，并且，最小贯入深度不应小于六角头木螺钉直径的4倍。
6.2.5 对于采用单剪或对称双剪连接的销轴类紧固件，每个剪面的承载力设计值Zd应按下式进行计算：
Zd＝CmCnCtkgZ （6.2.5）
式中：Cm——含水率调整系数，应按表6.2.5中规定采用；
Cn——设计使用年限调整系数，应按本标准表4.3.9-2的规定采用；
Ct——温度调整系数，应按表6.2.5中规定采用；
kg——群栓组合系数，应按本标准附录K的规定确定；
Z——承载力参考设计值，应按本标准第6.2.6条的规定确定。
6.2.6 对于单剪连接或对称双剪连接，单个销的每个剪面的承载力参考设计值Z应按下式进行计算：
Z＝kmintsdfes （6.2.6）
式中：kmin——为单剪连接时较薄构件或双剪连接时边部构件的销槽承压最小有效长度系数，应按本标准第6.2.7条的规定确定；
ts——较薄构件或边部构件的厚度（mm）；
d——销轴类紧固件的直径（mm）；
fes——构件销槽承压强度标准值（N/m㎡），应按本标准第6.2.8条的规定确定。
6.2.7 销槽承压最小有效长度系数kmin应按下列4种破坏模式进行计算，并应按下式进行确定：
kmin＝min[kⅠ，kⅡ，kⅢ，kⅣ] （6.2.7-1）
1 屈服模式Ⅰ时，应按下列规定计算销槽承压有效长度系数kⅠ：
1）销槽承压有效长度系数kⅠ应按下式计算：
kⅠ=ReRt/γⅠ （6.2.7-2）
式中：Re——为fem/fes；
Rt——为tm/ts；
tm——厚构件或中部构件的厚度（mm）；
fem——较厚构件或中部构件的销槽承压强度标准值（N/m㎡），应按本标准第6.2.8条的规定确定；
γⅠ——屈服模式Ⅰ的抗力分项系数，应按表6.2.7的规定取值；
2）对于单剪连接时，应满足ReRt≤1.0。
3）对于双剪连接时，应满足ReRt≤2.0，且销槽承压有效长度系数kⅠ应按下式计算：
kⅠ=ReRt/2γⅠ （6.2.7-3）
2 屈服模式Ⅱ时，应按下列公式计算单剪连接的销槽承压有效长度系数kⅡ：
式中：γⅡ——屈服模式Ⅱ的抗力分项系数，应按表6.2.7的规定取值。
3 屈服模式Ⅲ时，应按下列规定计算销槽承压有效长度系数kⅢ：
1）销槽承压有效长度系数kⅢ按下式计算：
kⅢ=ksⅢ/γⅢ （6.2.7-6）
式中：γⅢ——屈服模式Ⅲ的抗力分项系数，应按表6.2.7的规定取值。
2）当单剪连接的屈服模式为Ⅲm时：
式中：fyk——销轴类紧固件屈服强度标准值（N/m㎡）；
kep——弹塑性强化系数。
3）当屈服模式为Ⅲs时：
4）当采用Q235钢等具有明显屈服性能的钢材时，取kep＝1.0；当采用其他钢材时，应按具体的弹塑性强化性能确定，其强化性能无法确定时，仍应取kep＝1.0；
4 屈服模式Ⅳ时，应按下列公式计算销槽承压有效长度系数kⅣ：
式中：γⅣ——屈服模式Ⅳ的抗力分项系数，应按表6.2.7的规定取值。
6.2.8 销槽承压强度标准值应按下列规定取值：
1 当6mm≤d≤25mm时，销轴类紧固件销槽顺纹承压强度fe，0应按下式确定：
fe，0＝77G （6.2.8-1）
式中：G——主构件材料的全干相对密度；常用树种木材的全干相对密度按本标准附录L的规定确定。
2 当6mm≤d≤25mm时，销轴类紧固件销槽横纹承压强度fe，90应按下式确定：
式中：d——销轴类紧固件直径（mm）。
3 当作用在构件上的荷载与木纹呈夹角α时，销槽承压强度fe，α应按下式确定：
式中：α——荷载与木纹方向的夹角。
4 当d＜6mm时，销槽承压强度fe应按下式确定：
fe＝115G1.84 （6.2.8-4）
5 当销轴类紧固件插入主构件端部并且与主构件木纹方向平行时，主构件上的销槽承压强度取fe，90。
6 紧固件在钢材上的销槽承压强度fes应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017规定的螺栓连接的构件销槽承压强度设计值的1.1倍计算。
7 紧固件在混凝土构件上的销槽承压强度按混凝土立方体抗压强度标准值的1.57倍计算。
6.2.9 当销轴类紧固件的贯入深度小于10倍销轴直径时，承压面的长度不应包括销轴尖端部分的长度。
6.2.10 互相不对称的三个构件连接时，剪面承载力设计值Zd应按两个侧构件中销槽承压长度最小的侧构件作为计算标准，按对称连接计算得到的最小剪面承载力设计值作为连接的剪面承载力设计值。
6.2.11 当四个或四个以上构件连接时，每一剪面应按单剪连接计算。连接的承载力设计值应取最小的剪面承载力设计值乘以剪面个数和销的个数。
6.2.12 当单剪连接中的荷载与紧固件轴线呈除90°外的一定角度时，垂直于紧固件轴线方向作用的荷载分量不应超过紧固件剪面承载力设计值。平行于紧固件轴线方向的荷载分量，应采取可靠的措施，满足局部承压要求。
6.2.13 当六角头木螺钉承受侧向荷载和外拔荷载共同作用时（图6.2.13），其承载力设计值应按下式确定：
式中：α——木构件表面与荷载作用方向的夹角；
hd——六角头木螺钉有螺纹部分打入主构件的有效长度（mm）；
Wd——六角头木螺钉的抗拔承载力设计值（N/mm），应按本标准第6.2.14条的规定确定；
Zd——六角头木螺钉的剪面受剪承载力设计值（kN）。
6.2.14 六角头木螺钉的抗拔承载力设计值Wd应按下式计算：
Wd＝CmCtkgCegW （6.2.14）
式中：Cm——含水率调整系数，应按本标准表6.2.5中规定采用；
Ct——温度环境调整系数，应按本标准表6.2.5中规定采用；
kg——组合系数，应按本标准附录K的规定确定；
Ceg——端部木纹调整系数，应按表6.2.14的规定采用；
W——抗拔承载力参考设计值（N/mm）；按本标准第6.2.15条确定。
6.2.15 当六角头木螺钉的轴线与木纹垂直时，六角头木螺钉的抗拔承载力参考设计值应按下式确定：
W＝43.2G3/2d3/4 （6.2.15）
式中：W——抗拔承载力参考设计值（N/mm）；
G——主构件材料的全干相对密度，按本标准附录L的规定确定；
d——木螺钉直径（mm）。
6.2.5～6.2.7 “原2003版规范”提供了螺栓连接和钉连接的侧向承载力计算公式。该公式根据销连接的计算原理并考虑螺栓或钉在方木和原木桁架中的常用情况，适当简化而制定的，完全不适用于现代木结构工程的设计。另外，“原2003版规范”是以木材的顺纹抗压强度计算螺栓连接的承载力，而作为现代木产品，由于缺陷的影响，同一树种不同强度等级木材的顺纹抗压强度大不相同，但木材缺陷对其销槽承压强度的影响并不显著。并且，同树种不同强度等级的木材，其销槽承压强度并无很大差别。若仍按木材的顺纹抗压强度计算，结果将与实际情况不符。因此，本次修订时，关于螺栓连接设计需要从计算方法和销槽承压强度取值两个方面加以改进。
1 销连接承载力计算方法的确定
目前，国际上广泛采用的是Johansen销连接承载力计算方法，即欧洲屈服模式（见图11）。该方法以销槽承压和销承弯应力一应变关系为刚塑性模型为基础，并以连接产生0.05d（d销直径）的塑性变形为承载力极限状态的标志。与我国目前采用的理想弹塑性材料本构模型相比，屈服模式Ⅰm、Ⅰs和Ⅳ对应的极限承载力是相同的。对屈服模式Ⅱ、Ⅲm和Ⅲs，基于刚塑性本构模型所计算的极限承载力略高于理想弹塑性材料本构模型，但差距基本在10％以内。为便于不同材质等级的木构件螺栓连接设计计算，修订时采用了基于欧洲屈服模式的销连接承载力计算方法。
以图11所示不同厚度和强度木构件典型的单剪连接和双剪连接为例，销槽承压屈服和销屈服各含三种不同形式：
1）对销槽承压屈服而言，如果单剪连接中较厚构件（厚度c）的销槽承压强度较低，而较薄构件（厚度a）的强度较高（双剪连接中厚度c为中部构件、厚度a为边部构件），且较薄构件对销有足够的钳制力，不使其转动，则较厚构件沿销槽全长c均达到销槽承压强度fhc而失效，为屈服模式Ⅰm。
2）如果两构件的销槽承压强度相同或较薄构件的强度较低，较厚构件对销有足够的钳制力，不使其转动，则较薄构件沿销槽全长a均达到销槽承压强度fha而失效，为屈服模式Ⅰs。
3）如果较厚构件的厚度c不足或较薄构件的销槽承压强度较低，两者对销均无足够的钳制力，销刚体转动，导致较薄、较厚构件均有部分长度的销槽达到销槽承压强度fha、fhc而失效，为屈服模式Ⅱ。
销承弯屈服并形成塑性铰导致的销连接失效，也含三种屈服模式：
1）如果较薄构件的销槽承压强度远高于较厚构件并有足够的钳制销转动的能力，则销在较薄构件中出现塑性铰，为屈服模式Ⅲm。
2）如果两构件销槽承压强度相同，则销在较厚构件中出现塑性铰，为屈服模式Ⅲs。
3）如果两构件的销槽承压强度均较高，或销的直径d较小，则两构件中均出现塑性铰而失效，为屈服模式Ⅳ。
单剪连接共有六种屈服模式。对于双剪连接，由于对称受力，则仅有Ⅰm、Ⅰs和Ⅲs、Ⅳ等四种屈服模式。
公式（6.2.7-2）中，当ReRt＜1.0时，对应于屈服模式Ⅰm；当ReRt＝1.0时，对应模式Ⅰs。公式（6.2.7-4）、（6.2.7-6）、（6.2.7-7）、（6.2.7-9）分别对应于屈服模式Ⅱ、Ⅲs、Ⅲm和Ⅳ。双剪连接不计式（6.2.7-4）、（6.2.7-6）。
本条相关公式中含圆钢销屈服强度的各项是与圆钢销的塑性铰对应的，其处理方法与欧美国家有所不同。例如美国木结构设计规范NDS-2005，考虑圆钢销塑性完全发展，弯矩标准值取为Myk＝πd3fykkw/32＝d3fyk/6，其中kw≈1.7。而我国销连接计算中，考虑塑性并不充分发展，取kw≈1.4。另一不同之处是采用了弹塑性系数kep，以体现所用钢销材质特性对连接承载力的影响。对于我国木结构中常用的Q235等钢材，符合理性弹塑性假设，取kep＝1.0；而NDS-2005则考虑钢材的强化性质，取kep＝1.3。目前，哈尔滨工业大学完成的螺栓连接承载力试验，证明我国采用kw≈1.4、kep＝1.0的传统方法，更符合实际情况。
2 屈服模式的抗力分项系数γ的确定
屈服模式的抗力分项系数γ的确定是统计分析了东北落叶松等8种已知全干密度树种木材，在各种失效模式下对应的螺栓连接的承载力比较结果。其结果列于表11。抗力分项系数按下式确定：
γi＝Rki/Rdi （17）
式中：γi——各种屈服模式的抗力分项系数；
Rki——各种屈服模式下，按本条公式计算的不计抗力分项系数的承载力标准值；
Rdi——各种屈服模式下，按“原2003版规范”计算的承载力设计值。
钉连接的抗力分项系数，可按上述类似过程得出。
