剛性連接與鉸性連接

1、剛性連接與較性連接精品鋼結(jié)構(gòu)中，梁與柱的連接通常采用3種形式，柔性連接(也稱錢接)、半 剛性連接合剛性連接。在工程實(shí)踐中，如何判別一個(gè)節(jié)點(diǎn)屬于剛性、半 剛性或錢接連接主要是看其轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，剛性連接應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生明顯的連接 夾角變形，即連接夾角變形對(duì)結(jié)構(gòu)抗力的減低應(yīng)不超過(guò)5%。半剛性連接則介于二者之間。梁柱的半剛性連接可以采用在梁端焊上端板，用高強(qiáng)螺栓連接，或是用 連于翼緣的上、下角鋼和高強(qiáng)螺栓。其設(shè)計(jì)要求如下：(1) 端板連接在端板連接節(jié)點(diǎn)中力的傳遞可將梁端彎矩簡(jiǎn)化為一對(duì)力 偶，拉力經(jīng)受受拉翼緣傳遞。受拉螺栓對(duì)受拉翼緣對(duì)稱布置。壓力可以 通過(guò)端板或柱翼緣承壓傳遞，壓力區(qū)螺栓可少量設(shè)畫(huà)，并和受拉螺栓一

2、 起傳遞剪力。(2) 上下角鋼連接用上下角鋼連接的節(jié)點(diǎn)中，受拉一側(cè)的連接角鋼在 彎矩作用下，不僅豎肢變形，水平肢也變形。因此，角鋼連接的剛度比 端板者稍低。連接性質(zhì)的劃分應(yīng)由下列三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表征：抗彎剛度，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，延性(轉(zhuǎn)動(dòng)能力)?？箯澇休d力是連接強(qiáng)度的主要項(xiàng)目，此外還有抗剪強(qiáng) 度。剛性連接從理論上來(lái)說(shuō)，承受彎矩和剪力的能力應(yīng)該不低于梁的承 載能力，亦即不低于梁的塑性錢彎矩和腹板全塑性剪力。地震區(qū)的框架 應(yīng)該要求更高，體現(xiàn)“強(qiáng)連接-弱構(gòu)件”的原則。對(duì)于柔性連接則只要 求其抗剪能力。半剛性連接介于剛性和柔性連接之間，必須具有一定的 抗彎能力。連接的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度由彎矩-轉(zhuǎn)角曲線的斜率來(lái)體現(xiàn)，它不是常

3、量，轉(zhuǎn)動(dòng)剛度對(duì)框架變形和承載力都有影響。對(duì)變形的影響需要結(jié)合正精品 常使用極限狀態(tài)進(jìn)行分析。為此，應(yīng)考察連接的初始剛度或標(biāo)準(zhǔn)荷載作 用下的割線剛度。剛性連接的剛度，理論上需要達(dá)到無(wú)限大，但實(shí)際上 只要達(dá)到一定的限值就可以看作是剛性連接，問(wèn)題在于如何從數(shù)量上做 出界定。轉(zhuǎn)動(dòng)能力屬于延性指標(biāo)，塑性設(shè)計(jì)的框架要求塑性錢部位有一定轉(zhuǎn)動(dòng)能 力，以便后續(xù)的內(nèi)力重分布能夠出現(xiàn)。1. 剛性連接這種構(gòu)造假定梁柱連接有足夠的剛性，梁柱間無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)， 連接能承受彎矩。餃支連接這種構(gòu)造假定結(jié)構(gòu)承受重力荷載時(shí)，主梁和 柱之間只傳遞垂直剪力，不傳遞彎矩。這種連接可以不受約束的轉(zhuǎn)動(dòng)。2. 在鋼結(jié)構(gòu)框架的傳統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)中，為

4、簡(jiǎn)化分析設(shè)計(jì)過(guò)程，梁柱連接 被認(rèn)作理想的餃接連接或完全的剛性連接，并且認(rèn)為：連接對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)約束 達(dá)到理想剛接的9 0%以上，可視為剛接；在外力作用下，柱梁軸線夾 角的改變量達(dá)到理想錢接的8 0 %以上的連接視為錢接。采用理想餃接 的假定，將意味著梁與柱之間沒(méi)有彎矩的傳遞，就轉(zhuǎn)動(dòng)而論，用錢連在 一起的梁和柱將相互獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng).能抵抗彎矩作用的柱腳稱為剛接柱腳，相反不能抵抗彎矩作用的柱腳稱 為錢接柱腳，剛接與錢接的區(qū)別在于是否能傳遞彎矩，從實(shí)際上看，如 果錨栓在翼緣的外側(cè)，就是剛接，而且一般不少于四個(gè)，如果在翼緣內(nèi) 側(cè)，就是錢接，一般為兩個(gè)或四個(gè)。這兩種柱腳很明顯的區(qū)別就是對(duì)側(cè)移控制，如果結(jié)構(gòu)對(duì)側(cè)移控制

5、較嚴(yán)， 則采用剛接柱腳，例如有吊車荷載的情況，吊車荷載是動(dòng)力荷載，對(duì)側(cè) 移比較敏感，而且側(cè)移過(guò)大會(huì)造成吊車卡軌現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)把柱腳設(shè)計(jì)成精品 剛接柱腳。如果是錢接柱腳，一般需要加設(shè)抗剪鍵。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)錢接柱腳的柱腳軸 力比較小，底板和基礎(chǔ)論表現(xiàn)的摩擦力很少能滿足要求，所以多數(shù)柱腳 都需要設(shè)置抗剪鍵剛接與餃接的區(qū)別：剛接如為H型鋼則其上下翼緣和腹板均需有連接構(gòu)造;狡接如為H型鋼則只需腹板有連接構(gòu)造即可.*一點(diǎn)看法！對(duì)于柱腳受力分為：(a)錢接柱腳(b)剛接柱腳從結(jié)構(gòu)柱腳均為剛接，即同時(shí)存在軸向力N、水平剪力V和彎矩M,故基礎(chǔ)尺寸較大。輕鋼結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的柱腳型式有剛接和較接兩種，其受力是不同的，1、對(duì)于錢

6、接柱腳，只存在軸向力N和水平力2、對(duì)于剛接柱腳，除存在軸向力N和水平力V之外，還存在一定的彎 矩M,3、剛接柱腳的基礎(chǔ)大于咬接柱腳。另外請(qǐng)注意：對(duì)于剛接柱腳的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：1、當(dāng)用于工業(yè)廠房且有橋式吊車時(shí)，宜將柱腳設(shè)計(jì)為剛性。2、剛性柱腳應(yīng)注意以下問(wèn)題：精品 基礎(chǔ)施工單位應(yīng)有一定的技術(shù)水平應(yīng)設(shè)置抗剪件*關(guān)于剛接錢接的問(wèn)題，理論上說(shuō)，剛接錢接是指節(jié)點(diǎn)是否能轉(zhuǎn)動(dòng)，完全 剛接指完全不轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵接是可自由轉(zhuǎn)動(dòng)完全剛接就是說(shuō)此節(jié)點(diǎn)不但能 承擔(dān)剪力軸力彎矩外，節(jié)點(diǎn)還具有足夠剛度.使節(jié)點(diǎn)在彎矩作用下變 形很小.理論上說(shuō)，沒(méi)有完全的剛接,只要有作用就有變形，在實(shí)際工程中, 達(dá)到一定的剛度后，我們?cè)诠こ讨芯驼J(rèn)為是剛接了，如果雖然能承擔(dān)彎矩, 但變形較大，我們認(rèn)為是半剛接，是彈性固定錢接好理解，可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，就 是不能承擔(dān)彎矩,那么就只能抗剪力和軸力了.具體到一個(gè)構(gòu)件，如工宇型 構(gòu)件，翼緣主要受彎,腹板主要受剪.對(duì)于彎矩,離形心軸越遠(yuǎn)的地方，彎矩 貢獻(xiàn)越大，所以翼緣離形心最遠(yuǎn)彎矩貢獻(xiàn)大剪應(yīng)