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內蒙古鋼結構的【刚接】和【铰接】的相关介绍
作者:admin 发布日期:2017-11-22 关注次数: 二維碼分享

輕重型鋼結構帶您了解鋼結構的【鋼接】和【鉸接】

钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式,柔性连接(也称铰接)、半刚性连接和刚性连接。在工程实践中,如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度 ,刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形,即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过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。其設計要求如下: 
(1)端板连接 在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶,拉力经受受拉翼缘传递。受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。压力可以通过端板或柱翼缘承压传递,压力区螺栓可少量设置,并和受拉螺栓一起传递剪力。 
(2)上下角钢连接 用上下角钢连接的节点中,受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下,不仅竖肢变形,水平肢也变形。因此,角钢连接的刚度比端板者稍低。

連接性質的劃分應由下列三項指標來表征:抗彎剛度,轉動剛度,延性(轉動能力)。 
1、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。地震區的框架應該要求更高,體現“強連接-弱構件”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。 
2、連接的轉動剛度由彎矩-轉角曲線的斜率來體現,它不是常量,轉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合正常使用極限狀態進行分析。爲此,應考察連接的初始剛度或標准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,問題在于如何從數量上做出界定。 

3、轉動能力屬于延性指標,塑性設計的框架要求塑性鉸部位有一定轉動能力,以便後續的內力重分布能夠出現。


輕重型鋼結構


剛性連接這種構造假定梁柱連接有足夠的剛性,梁柱間無相對轉動,連接能承受彎矩。鉸支連接這種構造假定結構承受重力荷載時,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動。 在鋼結構框架的傳統分析與設計中,爲簡化分析設計過程,梁柱連接被認作理想的鉸接連接或完全的剛性連接,並且認爲:連接對轉動約束達到理想剛接的90%以上,可視爲剛接;在外力作用下,柱梁軸線夾角的改變量達到理想鉸接的80%以上的連接視爲鉸接。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,就轉動而論,用鉸連在一起的梁和柱將相互獨立地轉動.  

能抵抗彎矩作用的柱腳稱爲剛接柱腳,相反不能抵抗彎矩作用的柱腳稱爲鉸接柱腳,剛接與鉸接的區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,就是剛接,而且一般不少于四個,如果在翼緣內側,就是鉸接,一般爲兩個或四個。

這兩種柱腳很明顯的區別就是對側移控制,如果結構對側移控制較嚴,則采用剛接柱腳,例如有吊車荷載的情況,吊車荷載是動力荷載,對側移比較敏感,而且側移過大會造成吊車卡軌現象,此時應把柱腳設計成剛接柱腳。

“如果是鉸接柱腳需要加設抗剪鍵,地腳螺栓不能承受剪力的”本人的這句話說得有點不嚴謹,應該說“如果是鉸接柱腳一般需要加設抗剪鍵”。因爲鋼結構鉸接柱腳的柱腳軸力比較小,底板和基礎砼表現的摩擦力很少能滿足要求,所以多數柱腳都需要設置抗剪鍵

剛接與鉸接的區別:

1.剛接能傳遞彎矩合剪力,鉸接則只能傳遞剪力.

2.二者在構造上也有區別:剛接如爲H型鋼則其上下翼緣和腹板均需有連接構造;鉸接如爲H型鋼則只需腹板有連接構造即可.

對于柱腳受力分爲: 


(a) 铰接柱脚 (b) 刚接柱脚

砼結構柱腳均爲剛接,即同時存在軸向力N、水平剪力V和彎矩M,故基礎尺寸較大。


內蒙古鋼構



輕鋼結構常見的柱腳型式有剛接和鉸接兩種,其受力是不同的,

1、对于铰接柱脚, 只存在轴向力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,還存在一定的彎矩M,

3、剛接柱腳的基礎大于鉸接柱腳。 

另外請注意: 

對于剛接柱腳的節點設計: 

1、當用于工業廠房且有橋式吊車時,宜將柱腳設計爲 剛性。 
2、剛性柱腳應注意以下問題: 基礎施工單位應有一定的技術水平應設置抗剪件

 * 关于刚接、铰接的问题, 理论上说,刚接铰接是指节点是否能转动,完全刚接指完全不转动,铰接是可自由转动。完全刚接就是说此节点不但能承担剪力 轴力 弯矩外,节点还具有足够刚度。使节点在弯矩作用下变形很小。理论上说,没有完全的刚接,只要有作用就有变形,在实际工程中,达到一定的刚度后,我们在工程中就认为是刚接了,如果虽然能承担弯矩,但变形较大,我们认为是半刚接,是弹性固定。

鉸接好理解,可自由轉動,就是不能承擔彎矩,那麽就只能抗剪力和軸力了。具體到一個構件,如工字型構件,翼緣主要受彎,腹板主要受剪。由于此處討論的一些同志沒有學過力學,我就淺顯的講一下,對于彎矩,離形心軸越遠的地方,彎矩貢獻越大,所以翼緣離形心最遠彎矩貢獻大。剪應力在形心處最大,所以腹板主要受剪。一般地講,具體到節點,如端板連接,凡在翼緣外布置有螺栓的,端板厚度滿足要求的,就爲剛接。鉸接節點螺栓布置在靠近形心軸處。

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