鋼結構的[剛接]和[鉸接]的相關介紹
發表(biao)日(ri)期:2019-09-05
佛(fo)山(shan)防水補漏公司、佛(fo)山(shan)鋼結構公(gong)司、佛山玻璃鋼(gang)防腐公(gong)司、佛山裝修公(gong)司(廣(guang)東啟乾建設有(you)限公司)為(wei)大家分享以下(xia)內容:
鋼結(jie)構中,梁(liang)與柱的(de)連(lian)接(jie)通(tong)常(chang)采(cai)用3種(zhong)形(xing)式,柔性(xing)連(lian)接(jie)(也(ye)稱鉸接(jie))、半(ban)剛(gang)性(xing)連(lian)接(jie)和剛(gang)性(xing)連(lian)接(jie)。在工程實踐中,如何(he)判別一個(ge)節(jie)點屬于剛(gang)性(xing)、半(ban)剛(gang)性(xing)或鉸接(jie)連(lian)接(jie)主要是看(kan)其轉(zhuan)動剛(gang)度 ,剛(gang)性(xing)連(lian)接(jie)應不會(hui)產生明(ming)顯的(de)連(lian)接(jie)夾角(jiao)變形(xing),即連(lian)接(jie)夾角(jiao)變形(xing)對(dui)結(jie)構抗力的(de)減低應不超過5%。
梁柱的半剛性連(lian)接(jie)可以采(cai)用(yong)在梁端焊上(shang)端板,用(yong)高強(qiang)螺栓(shuan)連(lian)接(jie),或是用(yong)連(lian)于(yu)翼緣的上(shang)、下角(jiao)鋼和高強(qiang)螺栓(shuan)。其設計要求(qiu)如下:
(1)端板連接 在端板連(lian)接節點中力(li)的傳(chuan)遞可將(jiang)梁(liang)端彎矩簡化(hua)為一對力(li)偶,拉(la)(la)力(li)經受受拉(la)(la)翼(yi)緣(yuan)傳(chuan)遞。受拉(la)(la)螺栓(shuan)對受拉(la)(la)翼(yi)緣(yuan)對稱布置(zhi)(zhi)。壓力(li)可以通過端板或(huo)柱翼(yi)緣(yuan)承壓傳(chuan)遞,壓力(li)區螺栓(shuan)可少量設置(zhi)(zhi),并和受拉(la)(la)螺栓(shuan)一起傳(chuan)遞剪力(li)。
(2)上下(xia)角(jiao)鋼連接 用上下角(jiao)鋼(gang)(gang)連(lian)(lian)接(jie)的節點中,受(shou)拉一側的連(lian)(lian)接(jie)角(jiao)鋼(gang)(gang)在彎矩(ju)作用下,不僅豎(shu)肢(zhi)變形,水平(ping)肢(zhi)也變形。因此,角(jiao)鋼(gang)(gang)連(lian)(lian)接(jie)的剛度比端板者稍(shao)低(di)。
連(lian)接性(xing)質的劃分應由下列三(san)項指(zhi)標來表征:抗(kang)彎剛度,轉動剛度,延性(xing)(轉動能力)。
抗(kang)(kang)彎承載力(li)是(shi)連(lian)接(jie)(jie)(jie)強度的(de)主要(yao)(yao)項目,此(ci)外還有(you)抗(kang)(kang)剪強度。剛性連(lian)接(jie)(jie)(jie)從(cong)理論(lun)上來說,承受(shou)彎矩和剪力(li)的(de)能(neng)力(li)應(ying)該(gai)不低(di)于梁(liang)(liang)的(de)承載能(neng)力(li),亦(yi)即不低(di)于梁(liang)(liang)的(de)塑(su)性鉸彎矩和腹板全塑(su)性剪力(li)。地(di)震區的(de)框(kuang)架應(ying)該(gai)要(yao)(yao)求(qiu)更高,體(ti)現“強連(lian)接(jie)(jie)(jie)-弱構(gou)件”的(de)原(yuan)則。對于柔性連(lian)接(jie)(jie)(jie)則只要(yao)(yao)求(qiu)其抗(kang)(kang)剪能(neng)力(li)。半剛性連(lian)接(jie)(jie)(jie)介于剛性和柔性連(lian)接(jie)(jie)(jie)之間,必須(xu)具有(you)一(yi)定的(de)抗(kang)(kang)彎能(neng)力(li)。
連接(jie)的(de)轉動(dong)剛(gang)度(du)由彎矩-轉角曲線(xian)的(de)斜率來體(ti)現,它不是常量,轉動(dong)剛(gang)度(du)對框架變(bian)形和承載力(li)都有影(ying)響。對變(bian)形的(de)影(ying)響需要(yao)結合(he)正常使用極限狀(zhuang)態進行分(fen)析。為此,應考察連接(jie)的(de)初(chu)始剛(gang)度(du)或標準荷載作(zuo)用下(xia)的(de)割線(xian)剛(gang)度(du)。剛(gang)性(xing)連接(jie)的(de)剛(gang)度(du),理論(lun)上(shang)需要(yao)達到無限大,但(dan)實(shi)際上(shang)只要(yao)達到一定的(de)限值就可以(yi)看(kan)作(zuo)是剛(gang)性(xing)連接(jie),問題在于(yu)如何從(cong)數量上(shang)做出界定。
轉動能(neng)力屬(shu)于延性指標,塑(su)性設計(ji)的框架要求塑(su)性鉸部(bu)位(wei)有一定轉動能(neng)力,以(yi)便后(hou)續的內力重分布能(neng)夠出(chu)現。
1.剛性連(lian)接(jie)(jie)這種構(gou)造假定梁柱連(lian)接(jie)(jie)有足夠(gou)的(de)剛性,梁柱間無相對轉動,連(lian)接(jie)(jie)能(neng)承受(shou)彎(wan)矩。鉸支連(lian)接(jie)(jie)這種構(gou)造假定結(jie)構(gou)承受(shou)重力荷載(zai)時(shi),主梁和柱之間只傳(chuan)遞(di)垂直剪(jian)力,不傳(chuan)遞(di)彎(wan)矩。這種連(lian)接(jie)(jie)可(ke)以不受(shou)約束的(de)轉動。
2.在鋼結構框架的傳統分析與設(she)計中,為(wei)簡化分析設(she)計過(guo)程,梁柱(zhu)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)被認作(zuo)理(li)想(xiang)的鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)或完全的剛性連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie),并且認為(wei):連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)對轉動約束達(da)到理(li)想(xiang)剛接(jie)(jie)(jie)的90%以上(shang),可視為(wei)剛接(jie)(jie)(jie);在外力作(zuo)用(yong)(yong)下,柱(zhu)梁軸線夾角的改變量達(da)到理(li)想(xiang)鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)的80%以上(shang)的連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)視為(wei)鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)。采用(yong)(yong)理(li)想(xiang)鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)的假定,將意味(wei)著梁與柱(zhu)之(zhi)間沒(mei)有彎矩的傳遞(di),就轉動而論,用(yong)(yong)鉸(jiao)連(lian)(lian)(lian)在一起的梁和(he)柱(zhu)將相互(hu)獨立(li)地(di)轉動.
能抵抗彎(wan)矩(ju)作用(yong)的柱(zhu)腳(jiao)稱為剛(gang)接柱(zhu)腳(jiao),相(xiang)反不能抵抗彎(wan)矩(ju)作用(yong)的柱(zhu)腳(jiao)稱為鉸接柱(zhu)腳(jiao),剛(gang)接與鉸接的區(qu)別在(zai)于是否能傳遞彎(wan)矩(ju),從(cong)實際上看(kan),如果(guo)錨(mao)栓在(zai)翼(yi)緣的外側,就是剛(gang)接,而且一般不少(shao)于四個(ge),如果(guo)在(zai)翼(yi)緣內(nei)側,就是鉸接,一般為兩個(ge)或(huo)四個(ge)。
這(zhe)兩(liang)種柱(zhu)腳(jiao)很(hen)明顯的區別就是(shi)對(dui)(dui)側移(yi)控制,如(ru)(ru)果結構對(dui)(dui)側移(yi)控制較嚴,則采用剛(gang)接柱(zhu)腳(jiao),例如(ru)(ru)有吊(diao)車荷載(zai)的情況,吊(diao)車荷載(zai)是(shi)動力荷載(zai),對(dui)(dui)側移(yi)比(bi)較敏感,而(er)且(qie)側移(yi)過(guo)大會造成吊(diao)車卡軌現象(xiang),此時應(ying)把柱(zhu)腳(jiao)設(she)計(ji)成剛(gang)接柱(zhu)腳(jiao)。
“如果(guo)(guo)是鉸接(jie)(jie)柱腳需(xu)要加設(she)抗剪(jian)(jian)鍵,地腳螺(luo)栓不能承受剪(jian)(jian)力(li)的(de)”本人的(de)這句話說得有(you)點不嚴謹,應該說“如果(guo)(guo)是鉸接(jie)(jie)柱腳一(yi)般需(xu)要加設(she)抗剪(jian)(jian)鍵”。因為(wei)鋼結(jie)構鉸接(jie)(jie)柱腳的(de)柱腳軸(zhou)力(li)比較(jiao)小,底板和基礎砼表現的(de)摩擦力(li)很少能滿足要求,所(suo)以(yi)多數柱腳都需(xu)要設(she)置抗剪(jian)(jian)鍵
1.剛(gang)接能(neng)(neng)傳(chuan)遞(di)彎矩(ju)合剪力(li),鉸接則只能(neng)(neng)傳(chuan)遞(di)剪力(li).
2.二者在構造上也有(you)區別:剛(gang)接如為(wei)H型(xing)鋼則其上下翼緣和腹板均需(xu)(xu)有(you)連接構造;鉸接如為(wei)H型(xing)鋼則只需(xu)(xu)腹板有(you)連接構造即可.
一(yi)點看法(fa)!!
對于柱(zhu)腳受力分為:
(a) 鉸接(jie)(jie)柱(zhu)腳 (b) 剛接(jie)(jie)柱(zhu)腳
砼(tong)結(jie)構柱腳均(jun)為剛接,即同時存在軸向力(li)N、水平剪力(li)V和彎矩(ju)M,故基礎(chu)尺寸較大。
輕鋼(gang)結構常見的(de)柱腳(jiao)型式有剛接和鉸(jiao)接兩種(zhong),其受力是不同的(de),
1、對于鉸(jiao)接柱腳, 只存(cun)在軸向力N和水(shui)平力
2、對于(yu)剛接柱腳,除存(cun)在軸向力(li)N和(he)水平力(li)V之外,還(huan)存(cun)在一定的彎(wan)矩M,
3、剛接(jie)柱腳(jiao)的(de)基礎大于(yu)鉸接(jie)柱腳(jiao)。
另外請注意:
對(dui)于剛接柱腳的節點設計(ji):
1、當(dang)用于工業廠房且(qie)有橋式(shi)吊車時,宜將柱腳設(she)計為
剛性(xing)。
2、剛性(xing)柱腳應注意以下問題:
基礎施工單位應有一定的(de)技(ji)術水平
應設置抗剪件
* 關于剛(gang)接(jie)(jie)(jie)、鉸接(jie)(jie)(jie)的問題, 理論上說,剛(gang)接(jie)(jie)(jie)鉸接(jie)(jie)(jie)是(shi)(shi)指節點是(shi)(shi)否能轉動,完(wan)(wan)全剛(gang)接(jie)(jie)(jie)指完(wan)(wan)全不轉動,鉸接(jie)(jie)(jie)是(shi)(shi)可自由轉動。完(wan)(wan)全剛(gang)接(jie)(jie)(jie)就是(shi)(shi)說此節點不但(dan)能承擔剪力 軸(zhou)力 彎(wan)矩外,節點還(huan)具有足(zu)夠(gou)剛(gang)度(du)。使節點在(zai)彎(wan)矩作用下變形很小。理論上說,沒(mei)有完(wan)(wan)全的剛(gang)接(jie)(jie)(jie),只要有作用就有變形,在(zai)實際(ji)工(gong)程中,達到一(yi)定(ding)的剛(gang)度(du)后(hou),我(wo)們(men)在(zai)工(gong)程中就認為(wei)是(shi)(shi)剛(gang)接(jie)(jie)(jie)了,如果雖然能承擔彎(wan)矩,但(dan)變形較大,我(wo)們(men)認為(wei)是(shi)(shi)半剛(gang)接(jie)(jie)(jie),是(shi)(shi)彈性(xing)固定(ding)。
鉸接(jie)好理解,可自由轉(zhuan)動,就(jiu)是不能(neng)承擔(dan)彎矩,那么就(jiu)只(zhi)能(neng)抗剪(jian)力和軸力了。具(ju)體到一個(ge)構(gou)件(jian),如(ru)工字型構(gou)件(jian),翼緣(yuan)主(zhu)要受彎,腹(fu)板主(zhu)要受剪(jian)。由于此(ci)處(chu)討論的(de)一些同(tong)志沒有(you)學過力學,我就(jiu)淺顯的(de)講(jiang)(jiang)一下,對于彎矩,離形心軸越(yue)遠的(de)地方,彎矩貢(gong)獻(xian)越(yue)大(da)(da),所以翼緣(yuan)離形心最遠彎矩貢(gong)獻(xian)大(da)(da)。剪(jian)應力在形心處(chu)最大(da)(da),所以腹(fu)板主(zhu)要受剪(jian)。一般(ban)地講(jiang)(jiang),具(ju)體到節點,如(ru)端(duan)板連接(jie),凡(fan)在翼緣(yuan)外布置有(you)螺栓(shuan)的(de),端(duan)板厚度滿足(zu)要求的(de),就(jiu)為剛接(jie)。鉸接(jie)節點螺栓(shuan)布置在靠近形心軸處(chu)。
- 上(shang)一(yi)條(tiao): 鋼結構組裝有沒有捷徑?
- 下一(yi)條: 鋼結構支撐系統設置原則及其構造