剛性連接與鉸性連接

    鋼(gang)結(jie)構(gou)中(zhong)，梁與柱(zhu)的連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)通常(chang)采(cai)用3種形式，柔性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)（也稱(cheng)鉸接(jie)(jie)(jie)）、半剛(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)和剛(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)。在工程實踐(jian)中(zhong)，如何判別(bie)一個節點屬于剛(gang)性(xing)(xing)(xing)、半剛(gang)性(xing)(xing)(xing)或(huo)鉸接(jie)(jie)(jie)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)主要(yao)是看其轉動剛(gang)度 ,剛(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)應不會產生明顯的連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)夾角(jiao)(jiao)變形，即連(lian)(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)夾角(jiao)(jiao)變形對結(jie)構(gou)抗力的減低應不超過5%。 

    半剛性連接(jie)則介(jie)于二者之間(jian)。 

    梁柱的半(ban)剛性連接可以采用在梁端(duan)焊上(shang)端(duan)板，用高強(qiang)螺(luo)(luo)栓連接，或(huo)是(shi)用連于翼緣的上(shang)、下角鋼和高強(qiang)螺(luo)(luo)栓。其設計要求(qiu)如(ru)下： 

   （1）端板(ban)(ban)連接 在(zai)端板(ban)(ban)連接節點中(zhong)力的傳遞可(ke)(ke)將梁端彎矩簡化為一(yi)對(dui)力偶，拉力經(jing)受(shou)受(shou)拉翼(yi)緣(yuan)傳遞。受(shou)拉螺(luo)栓對(dui)受(shou)拉翼(yi)緣(yuan)對(dui)稱布置。壓力可(ke)(ke)以通(tong)過端板(ban)(ban)或柱翼(yi)緣(yuan)承壓傳遞，壓力區(qu)螺(luo)栓可(ke)(ke)少量設(she)置，并和(he)受(shou)拉螺(luo)栓一(yi)起傳遞剪力。 

   （2）上下(xia)(xia)角(jiao)(jiao)鋼(gang)連(lian)接(jie) 用(yong)上下(xia)(xia)角(jiao)(jiao)鋼(gang)連(lian)接(jie)的節點中，受(shou)拉一側的連(lian)接(jie)角(jiao)(jiao)鋼(gang)在彎(wan)矩作用(yong)下(xia)(xia)，不(bu)僅豎肢變形(xing)，水平肢也(ye)變形(xing)。因此，角(jiao)(jiao)鋼(gang)連(lian)接(jie)的剛度(du)比端板者稍低。

連接性質的劃分(fen)應(ying)由下列三項指(zhi)標來表(biao)征：抗彎剛度(du)，轉(zhuan)動剛度(du)，延性（轉(zhuan)動能力(li)）。 

    抗彎(wan)(wan)承(cheng)(cheng)載力(li)(li)是(shi)連(lian)(lian)接(jie)強度(du)的(de)主要(yao)(yao)項目，此外還有抗剪強度(du)。剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)接(jie)從理論上(shang)來說，承(cheng)(cheng)受彎(wan)(wan)矩(ju)(ju)和(he)剪力(li)(li)的(de)能(neng)力(li)(li)應該(gai)不低于(yu)(yu)(yu)梁的(de)承(cheng)(cheng)載能(neng)力(li)(li)，亦即不低于(yu)(yu)(yu)梁的(de)塑(su)性(xing)(xing)(xing)鉸彎(wan)(wan)矩(ju)(ju)和(he)腹(fu)板(ban)全塑(su)性(xing)(xing)(xing)剪力(li)(li)。地(di)震區的(de)框(kuang)架應該(gai)要(yao)(yao)求更(geng)高(gao)，體(ti)現“強連(lian)(lian)接(jie)-弱構(gou)件”的(de)原則。對于(yu)(yu)(yu)柔性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)接(jie)則只要(yao)(yao)求其抗剪能(neng)力(li)(li)。半剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)接(jie)介于(yu)(yu)(yu)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)和(he)柔性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)接(jie)之間(jian)，必(bi)須具有一(yi)定的(de)抗彎(wan)(wan)能(neng)力(li)(li)。 

    連接(jie)的(de)轉動(dong)剛(gang)度由彎(wan)矩-轉角(jiao)曲(qu)線的(de)斜率來(lai)體現，它不(bu)是(shi)常(chang)量，轉動(dong)剛(gang)度對框架(jia)變形和(he)承載(zai)力都有(you)影響。對變形的(de)影響需(xu)要結合正(zheng)常(chang)使用極限(xian)狀態進行(xing)分(fen)析。為此，應考(kao)察連接(jie)的(de)初(chu)始剛(gang)度或標準荷載(zai)作用下的(de)割(ge)線剛(gang)度。剛(gang)性(xing)連接(jie)的(de)剛(gang)度，理論上(shang)需(xu)要達到無限(xian)大，但(dan)實際上(shang)只要達到一(yi)定(ding)的(de)限(xian)值就可以(yi)看作是(shi)剛(gang)性(xing)連接(jie)，問題在于如何從數量上(shang)做(zuo)出界(jie)定(ding)。 

    轉(zhuan)(zhuan)動能(neng)(neng)力(li)屬于延性(xing)指標，塑(su)(su)性(xing)設(she)計(ji)的(de)框架要求塑(su)(su)性(xing)鉸(jiao)部位(wei)有一定(ding)轉(zhuan)(zhuan)動能(neng)(neng)力(li)，以(yi)便后續的(de)內(nei)力(li)重(zhong)分布能(neng)(neng)夠(gou)出(chu)現(xian)。

    1.剛性連(lian)接(jie)(jie)(jie)這種構造假定梁柱連(lian)接(jie)(jie)(jie)有足夠的剛性，梁柱間(jian)無相對轉動，連(lian)接(jie)(jie)(jie)能(neng)承(cheng)受(shou)彎(wan)矩。鉸(jiao)支(zhi)連(lian)接(jie)(jie)(jie)這種構造假定結構承(cheng)受(shou)重(zhong)力荷載時(shi)，主梁和(he)柱之間(jian)只傳遞垂直剪力，不傳遞彎(wan)矩。這種連(lian)接(jie)(jie)(jie)可以不受(shou)約束的轉動。 

    2.在鋼結(jie)構框(kuang)架(jia)的(de)(de)傳統分析與(yu)(yu)設計中，為簡化分析設計過(guo)程，梁(liang)柱(zhu)連接(jie)(jie)被認作理(li)想(xiang)的(de)(de)鉸(jiao)(jiao)(jiao)接(jie)(jie)連接(jie)(jie)或完(wan)全的(de)(de)剛性連接(jie)(jie)，并且認為：連接(jie)(jie)對轉動約(yue)束達到理(li)想(xiang)剛接(jie)(jie)的(de)(de)９０％以上(shang)(shang)，可視為剛接(jie)(jie)；在外力作用(yong)下，柱(zhu)梁(liang)軸線夾(jia)角的(de)(de)改變量達到理(li)想(xiang)鉸(jiao)(jiao)(jiao)接(jie)(jie)的(de)(de)８０％以上(shang)(shang)的(de)(de)連接(jie)(jie)視為鉸(jiao)(jiao)(jiao)接(jie)(jie)。采用(yong)理(li)想(xiang)鉸(jiao)(jiao)(jiao)接(jie)(jie)的(de)(de)假定(ding)，將(jiang)意味(wei)著梁(liang)與(yu)(yu)柱(zhu)之間沒有彎(wan)矩的(de)(de)傳遞(di)，就轉動而論，用(yong)鉸(jiao)(jiao)(jiao)連在一(yi)起的(de)(de)梁(liang)和柱(zhu)將(jiang)相(xiang)互獨立(li)地轉動.  

    能(neng)抵抗(kang)彎矩作用(yong)的(de)柱(zhu)腳稱(cheng)為剛(gang)接(jie)柱(zhu)腳，相反不(bu)能(neng)抵抗(kang)彎矩作用(yong)的(de)柱(zhu)腳稱(cheng)為鉸接(jie)柱(zhu)腳，剛(gang)接(jie)與(yu)鉸接(jie)的(de)區(qu)別在于是否(fou)能(neng)傳遞彎矩，從實際上(shang)看，如果錨(mao)栓在翼緣(yuan)的(de)外側，就是剛(gang)接(jie)，而且一般不(bu)少(shao)于四(si)個(ge)，如果在翼緣(yuan)內側，就是鉸接(jie)，一般為兩個(ge)或四(si)個(ge)。

    這兩種柱腳(jiao)很明顯的區別就是(shi)對(dui)側(ce)移(yi)控制，如果結構對(dui)側(ce)移(yi)控制較嚴，則采用剛接柱腳(jiao)，例如有吊車(che)荷載(zai)的情況(kuang)，吊車(che)荷載(zai)是(shi)動(dong)力(li)荷載(zai)，對(dui)側(ce)移(yi)比(bi)較敏感，而且側(ce)移(yi)過(guo)大(da)會造成吊車(che)卡(ka)軌現象，此時應(ying)把柱腳(jiao)設計成剛接柱腳(jiao)。

    “如(ru)果是(shi)鉸(jiao)接柱腳需(xu)要(yao)加(jia)設(she)抗(kang)剪鍵，地腳螺(luo)栓不(bu)(bu)能承受(shou)剪力(li)的(de)”本人的(de)這句話說(shuo)得有點不(bu)(bu)嚴謹，應(ying)該(gai)說(shuo)“如(ru)果是(shi)鉸(jiao)接柱腳一般需(xu)要(yao)加(jia)設(she)抗(kang)剪鍵”。因為(wei)鋼結構鉸(jiao)接柱腳的(de)柱腳軸力(li)比較小，底板和基礎(chu)砼表(biao)現的(de)摩擦力(li)很少能滿(man)足要(yao)求，所(suo)以多(duo)數柱腳都(dou)需(xu)要(yao)設(she)置抗(kang)剪鍵

剛接與鉸接的區別：

1.剛接能傳遞彎矩合(he)剪力,鉸接則只能傳遞剪力.

2.二者(zhe)在構造上也有區(qu)別:剛接(jie)如為H型鋼則(ze)其上下翼緣和腹板均需有連(lian)接(jie)構造;鉸接(jie)如為H型鋼則(ze)只需腹板有連(lian)接(jie)構造即可.

一點看法！！

對于柱腳受力分(fen)為： 

(a) 鉸接柱腳 (b) 剛接柱腳

砼結構柱(zhu)腳均為剛接，即同時存在(zai)軸向力N、水平剪力V和彎矩M，故基礎尺(chi)寸較大。

輕鋼結構常見的柱腳型式有剛(gang)接和鉸(jiao)接兩(liang)種，其(qi)受力是(shi)不同的，

1、對于鉸接柱腳， 只存在軸向力N和水平(ping)力

2、對于剛接柱腳(jiao)，除存在軸向力(li)N和水平力(li)V之外，還存在一定的彎(wan)矩M，

3、剛接柱(zhu)(zhu)腳(jiao)的(de)基礎大于鉸接柱(zhu)(zhu)腳(jiao)。 

另(ling)外請注(zhu)意： 

對于剛接(jie)柱腳的節(jie)點設(she)計： 

1、當用于(yu)工業廠(chang)房且(qie)有橋(qiao)式(shi)吊(diao)車時，宜(yi)將柱腳設計為 

剛性。 

2、剛性(xing)柱腳應注(zhu)意以下問題： 

基(ji)礎施工單位應有(you)一定的(de)技術水平(ping) 

應設置抗剪件

* 關于(yu)剛(gang)(gang)(gang)接(jie)、鉸(jiao)接(jie)的(de)(de)問題(ti)， 理論(lun)上說(shuo)(shuo)，剛(gang)(gang)(gang)接(jie)鉸(jiao)接(jie)是(shi)指(zhi)節點是(shi)否能轉(zhuan)(zhuan)動，完(wan)全(quan)剛(gang)(gang)(gang)接(jie)指(zhi)完(wan)全(quan)不轉(zhuan)(zhuan)動，鉸(jiao)接(jie)是(shi)可自由轉(zhuan)(zhuan)動。完(wan)全(quan)剛(gang)(gang)(gang)接(jie)就是(shi)說(shuo)(shuo)此節點不但能承(cheng)擔剪(jian)力(li) 軸(zhou)力(li) 彎(wan)矩(ju)外(wai)，節點還(huan)具有足夠剛(gang)(gang)(gang)度。使節點在(zai)彎(wan)矩(ju)作用下變形(xing)很小。理論(lun)上說(shuo)(shuo)，沒有完(wan)全(quan)的(de)(de)剛(gang)(gang)(gang)接(jie)，只(zhi)要有作用就有變形(xing)，在(zai)實際工程中，達(da)到(dao)一定(ding)的(de)(de)剛(gang)(gang)(gang)度后(hou)，我們在(zai)工程中就認(ren)(ren)為(wei)是(shi)剛(gang)(gang)(gang)接(jie)了，如(ru)果雖然能承(cheng)擔彎(wan)矩(ju),但變形(xing)較大，我們認(ren)(ren)為(wei)是(shi)半剛(gang)(gang)(gang)接(jie)，是(shi)彈性固定(ding)。

    鉸接(jie)好理解，可(ke)自由轉動，就(jiu)(jiu)是(shi)不能(neng)承擔彎矩(ju),那么就(jiu)(jiu)只能(neng)抗剪(jian)力和軸(zhou)力了。具體(ti)到一個構(gou)件，如(ru)(ru)工字型構(gou)件，翼緣(yuan)主(zhu)要(yao)受彎，腹(fu)板(ban)(ban)主(zhu)要(yao)受剪(jian)。由于此處討論的(de)(de)一些同志沒(mei)有學過力學，我(wo)就(jiu)(jiu)淺顯的(de)(de)講(jiang)一下(xia)，對于彎矩(ju)，離形心(xin)軸(zhou)越遠(yuan)的(de)(de)地(di)方(fang)，彎矩(ju)貢獻(xian)越大，所以(yi)翼緣(yuan)離形心(xin)最遠(yuan)彎矩(ju)貢獻(xian)大。剪(jian)應力在(zai)形心(xin)處最大，所以(yi)腹(fu)板(ban)(ban)主(zhu)要(yao)受剪(jian)。一般地(di)講(jiang)，具體(ti)到節點,如(ru)(ru)端板(ban)(ban)連接(jie)，凡在(zai)翼緣(yuan)外布置(zhi)有螺栓的(de)(de)，端板(ban)(ban)厚度(du)滿足要(yao)求的(de)(de),就(jiu)(jiu)為剛接(jie)。鉸接(jie)節點螺栓布置(zhi)在(zai)靠近形心(xin)軸(zhou)處。