鋼(gāng)結構(gòu)怎樣區分剛接和鉸接
在鋼結構梁柱之間通常有三種(zhǒng)連接方式,包括柔性連接(jiē)、半剛性連接和剛性連接。在工程實踐中(zhōng),如何判(pàn)斷一個(gè)節點(diǎn)屬於剛(gāng)性連接、半剛(gāng)性連接還是鉸接連接,主要取決於(yú)其轉動剛度。剛性連接不應產生明顯的(de)連接角變(biàn)形,即連接角變形引起(qǐ)的結構抗力降低不應超過5%。它們之間是半剛性(xìng)連接。梁柱半剛性(xìng)連接可采用梁端焊接上端板並用高強度螺栓連接,也可(kě)采用上下角鋼和高強度螺栓用法蘭連接。其設計要(yào)求如下(xià):
(1)鋼結構端板連接節(jiē)點中端板連接的傳力可(kě)以將梁端彎矩簡化為一對力偶,拉力由受拉翼緣傳遞。張緊螺栓對稱設置在張(zhāng)緊法蘭上。壓力可以在壓力下通(tōng)過(guò)端板或柱法蘭傳遞(dì),壓力區(qū)可以布置少量螺栓,剪切力可以與(yǔ)拉力螺栓一起傳遞。
(2)在上、下角鋼(gāng)連接(jiē)的節點中(zhōng),受拉側的連接角鋼在彎矩作用作用下(xià),不僅在(zài)豎向肢中變形,在水平肢中(zhōng)也變形(xíng),因此,角鋼連接(jiē)的剛度略低於端板。
1.剛性連接這種結構假(jiǎ)設梁柱連接(jiē)有足夠的剛度,梁柱之間沒有相對轉動,連(lián)接(jiē)可以承受彎矩。這種鉸接結構(gòu)假定當結構承受重力荷載時,主梁與柱之(zhī)間隻傳遞豎向剪力,不傳(chuán)遞彎矩。這種連接可以自由旋轉。
2.在傳(chuán)統的鋼結構框架(jià)分析設計中,為了簡化分析設計過程,將(jiāng)梁柱連接視為理想鉸接或完全剛性連接,並考慮:
連接(jiē)的轉動約束達到理想剛(gāng)性連(lián)接的90%以上,可視為(wéi)剛(gāng)性連接;在外力作用下,柱梁夾(jiá)角變化超過80%達到理想鉸點的連接視為鉸點。采用(yòng)理想鉸鏈的假(jiǎ)設意味著梁與柱之間沒有力矩傳遞。就旋轉而言,鉸接在一起的梁和柱之間的(de)連接屬性的劃分將彼此獨立。應使用以下三個指標來表征的抗彎剛度、轉動剛度和(hé)延性(xìng)(轉動能(néng)力)。
除抗剪強度外,抗彎能力是連(lián)接強度的主要項目。理論(lùn)上,剛性連接(jiē)的承載力不應低於(yú)梁的承載力,即不低於梁的(de)塑性鉸彎矩和腹板的全塑性剪力。地震帶的框架要求更高,體現“強聯係-弱組成”的原則。
對於鋼結構柔性連接,隻需要抗剪能力。半剛性(xìng)連接介於剛性連(lián)接和柔(róu)性連接之間,需要具有一定(dìng)的抗彎能(néng)力。
連(lián)接件的轉動(dòng)剛度由力矩-轉動曲線的斜(xié)率反映,該斜率不是常數(shù)。轉動剛度對框(kuàng)架的變形和承載力(lì)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。因此,應研究標準荷(hé)載作用下連接件(jiàn)的初始剛(gāng)度或割線剛度。鋼結構(gòu)剛性連(lián)接的剛度理論上需要達到無窮(qióng)大,但隻要達到一定的極限就可(kě)以視為剛性連接。問題在於(yú)如何定(dìng)量定義。轉動能力屬於延性指標,塑性設計框(kuàng)架(jià)要求塑(sù)性鉸具有一定的轉動能力,這樣才能發生後續(xù)的內力重分布。
小編:Casey