鋼結構的[剛接]和[鉸接]的相關介紹
發(fa)表日期:2019-09-05
佛山防水補(bu)漏公司(si)、佛山鋼結構(gou)公司(si)、佛(fo)山玻璃鋼防(fang)腐公司(si)、佛(fo)山裝(zhuang)修(xiu)公司(si)(廣東啟乾建設有限(xian)公司)為大家分享以下內容:
剛性連(lian)接(jie)與鉸性連(lian)接(jie)
鋼(gang)結構中(zhong),梁(liang)與柱(zhu)的連(lian)(lian)接(jie)通常采用3種(zhong)形式,柔性連(lian)(lian)接(jie)(也稱鉸(jiao)接(jie))、半剛(gang)(gang)(gang)性連(lian)(lian)接(jie)和剛(gang)(gang)(gang)性連(lian)(lian)接(jie)。在工程實踐中(zhong),如何判(pan)別一個(ge)節點屬于剛(gang)(gang)(gang)性、半剛(gang)(gang)(gang)性或鉸(jiao)接(jie)連(lian)(lian)接(jie)主要(yao)是看其(qi)轉動剛(gang)(gang)(gang)度 ,剛(gang)(gang)(gang)性連(lian)(lian)接(jie)應不(bu)會產生明顯的連(lian)(lian)接(jie)夾角變形,即連(lian)(lian)接(jie)夾角變形對結構抗力的減低應不(bu)超(chao)過(guo)5%。
半(ban)剛性(xing)連接則介(jie)于(yu)二者之(zhi)間。
梁柱的(de)(de)半剛性連(lian)接(jie)可以采用(yong)在梁端焊上端板,用(yong)高(gao)強螺栓(shuan)連(lian)接(jie),或是用(yong)連(lian)于翼緣(yuan)的(de)(de)上、下角鋼和高(gao)強螺栓(shuan)。其設計要(yao)求(qiu)如下:
(1)端板連(lian)接 在端板(ban)連接節點中力的傳(chuan)(chuan)(chuan)遞(di)可將(jiang)梁端彎矩簡化為一對(dui)(dui)力偶,拉(la)力經受受拉(la)翼緣(yuan)傳(chuan)(chuan)(chuan)遞(di)。受拉(la)螺(luo)栓對(dui)(dui)受拉(la)翼緣(yuan)對(dui)(dui)稱布置。壓力可以(yi)通過端板(ban)或(huo)柱翼緣(yuan)承(cheng)壓傳(chuan)(chuan)(chuan)遞(di),壓力區螺(luo)栓可少(shao)量設(she)置,并和受拉(la)螺(luo)栓一起傳(chuan)(chuan)(chuan)遞(di)剪(jian)力。
(2)上下角鋼(gang)連接 用上下角(jiao)鋼連(lian)接的節(jie)點(dian)中,受拉一側(ce)的連(lian)接角(jiao)鋼在彎矩(ju)作用下,不僅豎(shu)肢變形,水平肢也(ye)變形。因此,角(jiao)鋼連(lian)接的剛度比端板(ban)者稍低。
連接性質的劃分(fen)應由下列三(san)項指標(biao)來表征:抗彎(wan)剛度(du),轉(zhuan)動(dong)剛度(du),延性(轉(zhuan)動(dong)能力(li))。
抗(kang)彎承(cheng)載(zai)力是連(lian)接(jie)(jie)強度的主要項(xiang)目,此(ci)外還(huan)有(you)抗(kang)剪(jian)(jian)強度。剛性(xing)連(lian)接(jie)(jie)從理論上(shang)來(lai)說,承(cheng)受彎矩(ju)和剪(jian)(jian)力的能(neng)(neng)力應該不低(di)于(yu)(yu)梁(liang)的承(cheng)載(zai)能(neng)(neng)力,亦即不低(di)于(yu)(yu)梁(liang)的塑性(xing)鉸(jiao)彎矩(ju)和腹(fu)板全塑性(xing)剪(jian)(jian)力。地震(zhen)區(qu)的框架應該要求更高(gao),體現“強連(lian)接(jie)(jie)-弱構件(jian)”的原則(ze)。對于(yu)(yu)柔性(xing)連(lian)接(jie)(jie)則(ze)只(zhi)要求其抗(kang)剪(jian)(jian)能(neng)(neng)力。半剛性(xing)連(lian)接(jie)(jie)介于(yu)(yu)剛性(xing)和柔性(xing)連(lian)接(jie)(jie)之(zhi)間,必須(xu)具有(you)一定的抗(kang)彎能(neng)(neng)力。
連接的轉動剛(gang)度由(you)彎矩-轉角(jiao)曲(qu)線的斜率來體現,它(ta)不是常量,轉動剛(gang)度對框(kuang)架變形和承載(zai)(zai)力(li)都有影響。對變形的影響需要結合(he)正常使用(yong)極限(xian)狀(zhuang)態進行分析。為此,應考(kao)察連接的初始剛(gang)度或(huo)標準荷(he)載(zai)(zai)作用(yong)下的割線剛(gang)度。剛(gang)性(xing)連接的剛(gang)度,理論上需要達(da)到(dao)(dao)無限(xian)大,但實際上只要達(da)到(dao)(dao)一定的限(xian)值就可(ke)以(yi)看作是剛(gang)性(xing)連接,問題在于如何從數(shu)量上做出界定。
轉(zhuan)動(dong)(dong)能力(li)屬(shu)于延性指(zhi)標,塑(su)性設(she)計的(de)框(kuang)架要求(qiu)塑(su)性鉸部位有(you)一定轉(zhuan)動(dong)(dong)能力(li),以便后(hou)續(xu)的(de)內力(li)重分布能夠出現。
1.剛(gang)性連接(jie)這種(zhong)(zhong)構(gou)造(zao)假(jia)(jia)定(ding)梁(liang)柱連接(jie)有足夠的剛(gang)性,梁(liang)柱間無相對(dui)轉動(dong),連接(jie)能承(cheng)受(shou)彎(wan)(wan)矩。鉸支連接(jie)這種(zhong)(zhong)構(gou)造(zao)假(jia)(jia)定(ding)結構(gou)承(cheng)受(shou)重力荷載時,主梁(liang)和柱之(zhi)間只(zhi)傳遞(di)(di)垂直(zhi)剪力,不(bu)傳遞(di)(di)彎(wan)(wan)矩。這種(zhong)(zhong)連接(jie)可以不(bu)受(shou)約束的轉動(dong)。
2.在(zai)鋼結構框(kuang)架的(de)傳統分析(xi)與設計(ji)中,為(wei)簡化分析(xi)設計(ji)過程(cheng),梁(liang)(liang)柱連接(jie)被認作理(li)(li)想(xiang)的(de)鉸接(jie)連接(jie)或完(wan)全的(de)剛性(xing)連接(jie),并且認為(wei):連接(jie)對轉(zhuan)動約束達到(dao)理(li)(li)想(xiang)剛接(jie)的(de)90%以(yi)上,可視為(wei)剛接(jie);在(zai)外力作用(yong)下,柱梁(liang)(liang)軸(zhou)線夾角的(de)改變量達到(dao)理(li)(li)想(xiang)鉸接(jie)的(de)80%以(yi)上的(de)連接(jie)視為(wei)鉸接(jie)。采用(yong)理(li)(li)想(xiang)鉸接(jie)的(de)假(jia)定,將意味著梁(liang)(liang)與柱之間沒有彎矩的(de)傳遞,就轉(zhuan)動而論,用(yong)鉸連在(zai)一起的(de)梁(liang)(liang)和柱將相(xiang)互獨立(li)地轉(zhuan)動.
能抵(di)抗彎(wan)矩作(zuo)用(yong)的(de)(de)柱腳稱為(wei)剛(gang)接(jie)柱腳,相反不(bu)能抵(di)抗彎(wan)矩作(zuo)用(yong)的(de)(de)柱腳稱為(wei)鉸(jiao)(jiao)接(jie)柱腳,剛(gang)接(jie)與鉸(jiao)(jiao)接(jie)的(de)(de)區(qu)別在(zai)于是(shi)(shi)否(fou)能傳(chuan)遞(di)彎(wan)矩,從實際上看,如果錨栓在(zai)翼緣(yuan)的(de)(de)外側,就是(shi)(shi)剛(gang)接(jie),而且一般(ban)不(bu)少于四個,如果在(zai)翼緣(yuan)內側,就是(shi)(shi)鉸(jiao)(jiao)接(jie),一般(ban)為(wei)兩個或四個。
這兩種柱(zhu)腳很明顯的區別就是對側(ce)移(yi)控制(zhi),如果結(jie)構對側(ce)移(yi)控制(zhi)較(jiao)嚴,則采用(yong)剛接(jie)柱(zhu)腳,例如有吊(diao)(diao)(diao)車荷(he)載(zai)(zai)的情況,吊(diao)(diao)(diao)車荷(he)載(zai)(zai)是動力(li)荷(he)載(zai)(zai),對側(ce)移(yi)比較(jiao)敏感,而且側(ce)移(yi)過大會造成吊(diao)(diao)(diao)車卡軌現象(xiang),此時應把柱(zhu)腳設(she)計成剛接(jie)柱(zhu)腳。
“如果(guo)是鉸接柱(zhu)(zhu)腳需(xu)要加設抗(kang)剪(jian)鍵(jian),地腳螺栓不(bu)能承受剪(jian)力的”本人的這句話說(shuo)得有點不(bu)嚴謹,應該說(shuo)“如果(guo)是鉸接柱(zhu)(zhu)腳一(yi)般(ban)需(xu)要加設抗(kang)剪(jian)鍵(jian)”。因為(wei)鋼結構鉸接柱(zhu)(zhu)腳的柱(zhu)(zhu)腳軸(zhou)力比(bi)較小,底板和基礎砼(tong)表(biao)現的摩擦(ca)力很(hen)少能滿(man)足要求,所以(yi)多(duo)數柱(zhu)(zhu)腳都需(xu)要設置抗(kang)剪(jian)鍵(jian)
剛(gang)接(jie)與鉸接(jie)的 區別:
1.剛接能(neng)傳遞(di)彎矩合剪力,鉸接則(ze)只能(neng)傳遞(di)剪力.
2.二者在構造(zao)(zao)上也有區別:剛接(jie)如為(wei)H型(xing)鋼則(ze)其(qi)上下翼緣和腹(fu)板均(jun)需有連接(jie)構造(zao)(zao);鉸接(jie)如為(wei)H型(xing)鋼則(ze)只需腹(fu)板有連接(jie)構造(zao)(zao)即可.
一點看法(fa)!!
對(dui)于柱(zhu)腳受力分為:
(a) 鉸接(jie)柱(zhu)(zhu)腳 (b) 剛接(jie)柱(zhu)(zhu)腳
砼結(jie)構柱(zhu)腳均為剛接,即同時存在軸(zhou)向力N、水平剪力V和(he)彎矩M,故基礎尺寸較大。
輕鋼結(jie)構常(chang)見(jian)的柱腳型式有剛接(jie)和(he)鉸接(jie)兩種,其受力(li)是不同(tong)的,
1、對(dui)于鉸接柱(zhu)腳, 只(zhi)存在軸(zhou)向力N和水平力
2、對于剛接柱腳,除存在(zai)軸向(xiang)力(li)N和水平力(li)V之外,還存在(zai)一定(ding)的彎(wan)矩M,
3、剛接柱腳(jiao)的基礎大于(yu)鉸接柱腳(jiao)。
另外請注(zhu)意:
對于剛接柱腳的節點設計:
1、當(dang)用于工業廠(chang)房(fang)且(qie)有橋式吊車(che)時,宜(yi)將柱(zhu)腳設(she)計(ji)為
剛性。
2、剛性柱腳(jiao)應注(zhu)意以下問題:
基礎(chu)施工單位應有一定的技術水平
應設置抗剪(jian)件
* 關于(yu)剛(gang)接(jie)(jie)(jie)、鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)的(de)問題, 理(li)論上(shang)說(shuo),剛(gang)接(jie)(jie)(jie)鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)是指節點(dian)(dian)是否能(neng)轉(zhuan)動,完(wan)全(quan)剛(gang)接(jie)(jie)(jie)指完(wan)全(quan)不(bu)轉(zhuan)動,鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)是可自(zi)由轉(zhuan)動。完(wan)全(quan)剛(gang)接(jie)(jie)(jie)就(jiu)是說(shuo)此節點(dian)(dian)不(bu)但(dan)能(neng)承(cheng)擔剪力 軸(zhou)力 彎(wan)(wan)矩(ju)外,節點(dian)(dian)還具有足夠剛(gang)度。使(shi)節點(dian)(dian)在(zai)彎(wan)(wan)矩(ju)作(zuo)用下變形(xing)很小。理(li)論上(shang)說(shuo),沒有完(wan)全(quan)的(de)剛(gang)接(jie)(jie)(jie),只要有作(zuo)用就(jiu)有變形(xing),在(zai)實際(ji)工(gong)程中(zhong),達到一(yi)定的(de)剛(gang)度后(hou),我們在(zai)工(gong)程中(zhong)就(jiu)認(ren)為是剛(gang)接(jie)(jie)(jie)了,如果雖然能(neng)承(cheng)擔彎(wan)(wan)矩(ju),但(dan)變形(xing)較大,我們認(ren)為是半(ban)剛(gang)接(jie)(jie)(jie),是彈性(xing)固定。
鉸接(jie)(jie)好(hao)理解,可自由轉動,就是不能(neng)(neng)承擔彎(wan)(wan)矩,那(nei)么就只能(neng)(neng)抗剪(jian)力(li)(li)和軸(zhou)力(li)(li)了。具(ju)體到一個構件,如工字(zi)型構件,翼(yi)緣主(zhu)(zhu)要受(shou)彎(wan)(wan),腹板(ban)主(zhu)(zhu)要受(shou)剪(jian)。由于此處(chu)(chu)討論(lun)的(de)(de)一些同志沒有(you)學過力(li)(li)學,我就淺顯(xian)的(de)(de)講一下(xia),對于彎(wan)(wan)矩,離形(xing)心(xin)軸(zhou)越遠的(de)(de)地方,彎(wan)(wan)矩貢(gong)獻越大(da),所(suo)以翼(yi)緣離形(xing)心(xin)最遠彎(wan)(wan)矩貢(gong)獻大(da)。剪(jian)應力(li)(li)在形(xing)心(xin)處(chu)(chu)最大(da),所(suo)以腹板(ban)主(zhu)(zhu)要受(shou)剪(jian)。一般地講,具(ju)體到節點,如端板(ban)連接(jie)(jie),凡在翼(yi)緣外布置有(you)螺(luo)栓(shuan)(shuan)的(de)(de),端板(ban)厚度滿足要求的(de)(de),就為剛接(jie)(jie)。鉸接(jie)(jie)節點螺(luo)栓(shuan)(shuan)布置在靠近形(xing)心(xin)軸(zhou)處(chu)(chu)。