钢结构铰接

2020-09-25 10:21:35 2695

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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%。

梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板,用高强螺栓连接,或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。其设计要求如下:

(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。

连接性质的划分应由下列三项指标来表征

抗弯刚度,转动刚度,延性(转动能力)。

抗弯承载力是连接强度的主要项目,此外还有抗剪强度。刚性连接从理论上来说,承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力,亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。地震区的框架应该要求更高,体现“强连接-弱构件”的原则。对于柔性连接则只要求其抗剪能力。半刚性连接介于刚性和柔性连接之间,必须具有一定的抗弯能力。

连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现,它不是常量,转动刚度对框架变形和承载力都有影响。对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。为此,应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。刚性连接的刚度,理论上需要达到无限大,但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接,问题在于如何从数量上做出界定。


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