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1、剛性連接與鉸性連接鋼結(jié)構(gòu)中,梁與柱的連接通常采用3種形式,柔性連接(也稱鉸接)、 半剛性連接合剛性連接。在工程實踐中,如何判別一個節(jié)點屬于剛性、 半剛性或鉸接連接主要是看其轉(zhuǎn)動剛度,剛性連接應(yīng)不會產(chǎn)生明顯的連接夾角變形,即連接夾角變形對結(jié)構(gòu)抗力的減低應(yīng)不超過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,用高強螺栓連接,或是用 連于翼緣的上、下角鋼和高強螺栓。其設(shè)計要求如下:(1)端板連接 在端板連接節(jié)點中力的傳遞可將梁端彎矩簡化為一對力 偶,拉力經(jīng)受受拉翼緣傳遞。受拉螺栓對受拉翼緣對稱布置。壓力可以 通過端板或柱翼緣承壓傳遞, 壓力區(qū)螺栓可少量設(shè)置,并和受拉螺栓一 起

2、傳遞剪力。(2)上下角鋼連接 用上下角鋼連接的節(jié)點中,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)由下列三項指標來表征:抗彎剛度,轉(zhuǎn)動剛度,延性(轉(zhuǎn)動能力)。抗彎承載力是連接強度的主要項目,此外還有抗剪強 度。剛性連接從理論上來說,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鉸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)“強連接-弱構(gòu)件”的原則。對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)動剛度由彎矩-轉(zhuǎn)角曲線的斜率來體現(xiàn),它不是常 量,轉(zhuǎn)

3、動剛度對框架變形和承載力都有影響。 對變形的影響需要結(jié)合正 常使用極限狀態(tài)進行分析。為此,應(yīng)考察連接的初始剛度或標準荷載作 用下的割線剛度。剛性連接的剛度,理論上需要達到無限大,但實際上只要達到一定的限值就可以看作是剛性連接,問題在于如何從數(shù)量上做 出界定。轉(zhuǎn)動能力屬于延性指標,塑性設(shè)計的框架要求塑性鉸部位有一定轉(zhuǎn)動能 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,梁柱間無相對轉(zhuǎn)動, 連接能承受彎矩。鉸支連接這種構(gòu)造假定結(jié)構(gòu)承受重力荷載時,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。2. 在鋼結(jié)構(gòu)框架的傳統(tǒng)分析與設(shè)計中, 為簡化分析

4、設(shè)計過程,梁柱連接 被認作理想的鉸接連接或完全的剛性連接,并且認為:連接對轉(zhuǎn)動約束 達到理想剛接的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到理想鉸接的8 0%以上的連接視為鉸接。采用理想鉸接 的假定,將意味著梁與柱之間沒有彎矩的傳遞,就轉(zhuǎn)動而論,用鉸連在起的梁和柱將相互獨立地轉(zhuǎn)動.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 為鉸接柱腳,剛接與鉸接的區(qū)別在于是否能傳遞彎矩,從實際上看,如 果錨栓在翼緣的外側(cè),就是剛接,而且一般不少于四個,如果在翼緣內(nèi) 側(cè),就是鉸接,一般為兩個或四個。這兩種柱腳很明顯的區(qū)別就是對側(cè)移控制,如果結(jié)構(gòu)對側(cè)移控制較嚴, 則采用

5、剛接柱腳,例如有吊車荷載的情況,吊車荷載是動力荷載,對側(cè) 移比較敏感,而且側(cè)移過大會造成吊車卡軌現(xiàn)象, 此時應(yīng)把柱腳設(shè)計成 剛接柱腳。如果是鉸接柱腳,一般需要加設(shè)抗剪鍵。因為鋼結(jié)構(gòu)鉸接柱腳的柱腳軸 力比較小,底板和基礎(chǔ)砼表現(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 剛接與鉸接的區(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;鉸接如為H型鋼 則只需腹板有連接構(gòu)造即可.* 一點看法! 對于柱腳受力分為: (a)鉸接柱腳(b)剛接柱腳砼結(jié)構(gòu)柱腳均為剛接,即同時存在軸向力N、水平剪力V和彎矩M故 基礎(chǔ)尺寸較大。輕鋼結(jié)構(gòu)常見的柱腳型式有剛接和鉸接兩種,其受力是不同的, 1、對于鉸接

6、柱腳,只存在軸向力 N和水平力 2、對于剛接柱腳,除存在軸向力 N和水平力V之外,還存在一定的彎3、剛接柱腳的基礎(chǔ)大于鉸接柱腳。另外請注意: 對于剛接柱腳的節(jié)點設(shè)計: 1、當用于工業(yè)廠房且有橋式吊車時,宜將柱腳設(shè)計為剛性。2、剛性柱腳應(yīng)注意以下問題: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.鉸接的問題,理論上說,剛接鉸接是指節(jié)點是否能轉(zhuǎn)動,完 全剛接指完全不轉(zhuǎn)動,鉸接是可自由轉(zhuǎn)動.完全 剛接就是說此節(jié)點不但 能承擔剪力 軸力 彎矩外,節(jié)點還具有足夠剛度.使節(jié)點在彎矩作用下 變形很小.理論上說,沒有完全的剛接,只要有作用就有變形,在實際工 程中,達到一定的剛度后,我們在工程中就認為是剛接了 ,如果雖然能承 擔彎矩,但變形較大,我們認為是半剛接,是彈性固定.鉸接好理解,可自 由轉(zhuǎn)動,就是不能承擔彎矩,那么就只能抗剪力和軸力了 .具體到一個構(gòu) 件,如工字型構(gòu)件,翼緣主要受彎,腹板主要受剪.對于彎矩,離形心軸越 遠的地方,彎矩貢

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