剛性連接與鉸性連接

    鋼結構(gou)中(zhong)，梁與(yu)柱的(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)通(tong)常采用3種(zhong)形式，柔性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)接(jie)(jie)（也稱(cheng)鉸(jiao)接(jie)(jie)）、半(ban)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)接(jie)(jie)和剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)接(jie)(jie)。在工程實踐(jian)中(zhong)，如何判別一個(ge)節點屬于剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)、半(ban)剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)或鉸(jiao)接(jie)(jie)連(lian)(lian)接(jie)(jie)主要是看其轉動剛(gang)(gang)度 ,剛(gang)(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)(lian)接(jie)(jie)應(ying)不會產(chan)生明顯的(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)夾(jia)角變形，即連(lian)(lian)接(jie)(jie)夾(jia)角變形對結構(gou)抗(kang)力的(de)減(jian)低應(ying)不超過5%。 

    半(ban)剛性(xing)連接則介(jie)于(yu)二(er)者之間。 

    梁柱的半(ban)剛性連接(jie)可以采用(yong)在梁端焊上(shang)端板，用(yong)高強螺栓連接(jie)，或是(shi)用(yong)連于翼緣(yuan)的上(shang)、下角鋼(gang)和(he)高強螺栓。其設計要求如下： 

   （1）端(duan)板連接 在端(duan)板連接節點(dian)中力(li)的(de)傳遞(di)可將梁(liang)端(duan)彎矩簡(jian)化為一(yi)對力(li)偶，拉力(li)經受(shou)受(shou)拉翼(yi)緣(yuan)傳遞(di)。受(shou)拉螺(luo)栓(shuan)對受(shou)拉翼(yi)緣(yuan)對稱布(bu)置。壓(ya)力(li)可以通過端(duan)板或柱翼(yi)緣(yuan)承壓(ya)傳遞(di)，壓(ya)力(li)區螺(luo)栓(shuan)可少量(liang)設(she)置，并(bing)和受(shou)拉螺(luo)栓(shuan)一(yi)起傳遞(di)剪(jian)力(li)。 

   （2）上下(xia)角(jiao)(jiao)鋼連接 用上下(xia)角(jiao)(jiao)鋼連接的節點中，受(shou)拉(la)一側的連接角(jiao)(jiao)鋼在彎矩作(zuo)用下(xia)，不僅(jin)豎肢變(bian)形，水(shui)平肢也(ye)變(bian)形。因此，角(jiao)(jiao)鋼連接的剛度比端(duan)板者稍低。

連接性(xing)質的劃分應由下列三項指標來表(biao)征：抗彎(wan)剛度(du)，轉(zhuan)動(dong)剛度(du)，延性(xing)（轉(zhuan)動(dong)能力）。 

    抗彎(wan)承載(zai)力(li)(li)是連(lian)接(jie)強(qiang)度的(de)(de)(de)主(zhu)要項目，此外還有抗剪(jian)(jian)強(qiang)度。剛(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)接(jie)從理論上來說，承受彎(wan)矩和剪(jian)(jian)力(li)(li)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)(li)應(ying)該(gai)不(bu)低于(yu)梁(liang)的(de)(de)(de)承載(zai)能(neng)(neng)力(li)(li)，亦即(ji)不(bu)低于(yu)梁(liang)的(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)鉸彎(wan)矩和腹板全塑性(xing)(xing)(xing)剪(jian)(jian)力(li)(li)。地震區的(de)(de)(de)框架應(ying)該(gai)要求(qiu)更高，體現“強(qiang)連(lian)接(jie)-弱構件”的(de)(de)(de)原(yuan)則。對于(yu)柔性(xing)(xing)(xing)連(lian)接(jie)則只要求(qiu)其抗剪(jian)(jian)能(neng)(neng)力(li)(li)。半剛(gang)性(xing)(xing)(xing)連(lian)接(jie)介于(yu)剛(gang)性(xing)(xing)(xing)和柔性(xing)(xing)(xing)連(lian)接(jie)之間(jian)，必(bi)須具有一定的(de)(de)(de)抗彎(wan)能(neng)(neng)力(li)(li)。 

    連(lian)接的(de)轉動(dong)剛(gang)(gang)度(du)由彎矩-轉角曲線的(de)斜率(lv)來體現，它不是(shi)常(chang)量(liang)(liang)，轉動(dong)剛(gang)(gang)度(du)對框架變(bian)形和承載(zai)力都有影響。對變(bian)形的(de)影響需要結(jie)合正常(chang)使用極限(xian)(xian)狀態進(jin)行分(fen)析。為(wei)此，應考察連(lian)接的(de)初始剛(gang)(gang)度(du)或標準荷載(zai)作用下的(de)割線剛(gang)(gang)度(du)。剛(gang)(gang)性(xing)連(lian)接的(de)剛(gang)(gang)度(du)，理(li)論上需要達(da)到無限(xian)(xian)大(da)，但實際(ji)上只要達(da)到一定的(de)限(xian)(xian)值就可以看作是(shi)剛(gang)(gang)性(xing)連(lian)接，問題(ti)在于如(ru)何從數量(liang)(liang)上做出界定。 

    轉(zhuan)動(dong)能力(li)屬于延性指標，塑(su)性設計的框架要求塑(su)性鉸部位有(you)一(yi)定轉(zhuan)動(dong)能力(li)，以便后續的內力(li)重分布能夠出現。

    1.剛(gang)性連接(jie)這種(zhong)構(gou)(gou)造假(jia)定(ding)梁柱連接(jie)有足夠的剛(gang)性，梁柱間無相對轉動(dong)，連接(jie)能承受彎矩。鉸(jiao)支連接(jie)這種(zhong)構(gou)(gou)造假(jia)定(ding)結(jie)構(gou)(gou)承受重力荷載時，主(zhu)梁和柱之間只傳遞(di)垂直剪力，不(bu)傳遞(di)彎矩。這種(zhong)連接(jie)可以不(bu)受約束的轉動(dong)。 

    2.在鋼結構(gou)框架的(de)(de)傳(chuan)統分(fen)析(xi)與設計中，為(wei)(wei)簡(jian)化分(fen)析(xi)設計過程(cheng)，梁(liang)(liang)柱連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)被認作理(li)想的(de)(de)鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)或完(wan)全(quan)的(de)(de)剛(gang)性連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)，并且(qie)認為(wei)(wei)：連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)對轉動(dong)(dong)約束達到理(li)想剛(gang)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)９０％以(yi)上(shang)，可視(shi)為(wei)(wei)剛(gang)接(jie)(jie)(jie)；在外力(li)作用(yong)下，柱梁(liang)(liang)軸線(xian)夾角的(de)(de)改(gai)變量達到理(li)想鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)８０％以(yi)上(shang)的(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)視(shi)為(wei)(wei)鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)。采用(yong)理(li)想鉸(jiao)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)假定，將意味著梁(liang)(liang)與柱之間沒有彎矩的(de)(de)傳(chuan)遞，就轉動(dong)(dong)而論，用(yong)鉸(jiao)連(lian)(lian)在一起的(de)(de)梁(liang)(liang)和柱將相互獨(du)立(li)地轉動(dong)(dong).  

    能抵(di)抗彎(wan)(wan)矩(ju)作(zuo)用的(de)(de)柱(zhu)腳(jiao)稱(cheng)為剛接(jie)柱(zhu)腳(jiao)，相反不(bu)能抵(di)抗彎(wan)(wan)矩(ju)作(zuo)用的(de)(de)柱(zhu)腳(jiao)稱(cheng)為鉸(jiao)接(jie)柱(zhu)腳(jiao)，剛接(jie)與(yu)鉸(jiao)接(jie)的(de)(de)區別在于是(shi)(shi)否(fou)能傳遞彎(wan)(wan)矩(ju)，從實際上看，如果錨(mao)栓在翼緣的(de)(de)外側，就是(shi)(shi)剛接(jie)，而且一般(ban)不(bu)少于四(si)個(ge)，如果在翼緣內側，就是(shi)(shi)鉸(jiao)接(jie)，一般(ban)為兩個(ge)或四(si)個(ge)。

    這(zhe)兩種柱(zhu)腳(jiao)很明顯的(de)區(qu)別就是(shi)對(dui)側(ce)(ce)移(yi)控制，如(ru)果結構(gou)對(dui)側(ce)(ce)移(yi)控制較(jiao)嚴，則(ze)采用剛接柱(zhu)腳(jiao)，例如(ru)有吊(diao)車(che)(che)荷(he)載的(de)情況，吊(diao)車(che)(che)荷(he)載是(shi)動(dong)力荷(he)載，對(dui)側(ce)(ce)移(yi)比較(jiao)敏感，而且側(ce)(ce)移(yi)過大會造成(cheng)吊(diao)車(che)(che)卡(ka)軌現象，此(ci)時應把柱(zhu)腳(jiao)設計成(cheng)剛接柱(zhu)腳(jiao)。

    “如果是鉸接(jie)柱腳(jiao)(jiao)(jiao)需(xu)(xu)要加(jia)設抗(kang)(kang)(kang)剪鍵(jian)，地腳(jiao)(jiao)(jiao)螺(luo)栓不(bu)能承受剪力的(de)”本人的(de)這(zhe)句話(hua)說(shuo)得有點不(bu)嚴(yan)謹(jin)，應(ying)該說(shuo)“如果是鉸接(jie)柱腳(jiao)(jiao)(jiao)一般需(xu)(xu)要加(jia)設抗(kang)(kang)(kang)剪鍵(jian)”。因為鋼(gang)結構鉸接(jie)柱腳(jiao)(jiao)(jiao)的(de)柱腳(jiao)(jiao)(jiao)軸力比較(jiao)小，底板和基礎砼表現(xian)的(de)摩擦(ca)力很少能滿足要求，所以多(duo)數柱腳(jiao)(jiao)(jiao)都(dou)需(xu)(xu)要設置抗(kang)(kang)(kang)剪鍵(jian)

剛接與鉸接的區別：

1.剛接(jie)能(neng)傳(chuan)遞彎矩合(he)剪(jian)力(li)(li),鉸接(jie)則(ze)只能(neng)傳(chuan)遞剪(jian)力(li)(li).

2.二(er)者在構造上(shang)也(ye)有(you)區別(bie):剛接如為H型鋼則(ze)其上(shang)下翼緣和腹板均需(xu)有(you)連接構造;鉸接如為H型鋼則(ze)只需(xu)腹板有(you)連接構造即可.

一點看法！！

對于柱腳受(shou)力分為(wei)： 

(a) 鉸接(jie)柱腳 (b) 剛接(jie)柱腳

砼結構柱腳(jiao)均為剛接，即同時存(cun)在軸向力N、水平剪力V和彎矩M，故基礎(chu)尺(chi)寸較大。

輕鋼結構常見的柱腳型式有剛接和鉸接兩種，其受力是不同(tong)的，

1、對于鉸接(jie)柱腳， 只存在軸向力(li)N和水(shui)平力(li)

2、對于剛接柱腳，除存在軸向力N和水平(ping)力V之外，還存在一(yi)定(ding)的彎矩M，

3、剛接柱(zhu)腳的(de)基礎大(da)于鉸接柱(zhu)腳。 

另(ling)外(wai)請(qing)注意(yi)： 

對于剛接柱(zhu)腳的節點設計： 

1、當用于工業廠房且有橋式(shi)吊車(che)時，宜將柱腳設(she)計為 

剛性。 

2、剛(gang)性柱腳應(ying)注意以下問題： 

基礎施(shi)工單位應(ying)有一定的技術水平 

應設置抗剪件

* 關于剛(gang)接(jie)、鉸(jiao)接(jie)的(de)(de)問題， 理(li)論(lun)上說(shuo)，剛(gang)接(jie)鉸(jiao)接(jie)是(shi)(shi)指節點(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)否能(neng)轉動，完(wan)(wan)全(quan)剛(gang)接(jie)指完(wan)(wan)全(quan)不轉動，鉸(jiao)接(jie)是(shi)(shi)可自由轉動。完(wan)(wan)全(quan)剛(gang)接(jie)就是(shi)(shi)說(shuo)此節點(dian)(dian)(dian)不但能(neng)承(cheng)擔(dan)(dan)剪力 軸力 彎矩(ju)外(wai)，節點(dian)(dian)(dian)還具有足夠剛(gang)度。使節點(dian)(dian)(dian)在彎矩(ju)作用(yong)下變形很小。理(li)論(lun)上說(shuo)，沒(mei)有完(wan)(wan)全(quan)的(de)(de)剛(gang)接(jie)，只要有作用(yong)就有變形，在實際工程(cheng)中，達到一定的(de)(de)剛(gang)度后，我們(men)在工程(cheng)中就認(ren)為是(shi)(shi)剛(gang)接(jie)了，如(ru)果雖然能(neng)承(cheng)擔(dan)(dan)彎矩(ju),但變形較大，我們(men)認(ren)為是(shi)(shi)半剛(gang)接(jie)，是(shi)(shi)彈性固(gu)定。

    鉸(jiao)接好理解，可自由轉(zhuan)動，就是不能承擔彎(wan)矩(ju)(ju),那么(me)就只能抗剪力(li)和軸(zhou)力(li)了。具體到一(yi)個構件(jian)(jian)，如工字(zi)型構件(jian)(jian)，翼(yi)緣主(zhu)要(yao)(yao)(yao)受(shou)彎(wan)，腹(fu)板(ban)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)受(shou)剪。由于此處討(tao)論的(de)一(yi)些同志沒(mei)有學(xue)過力(li)學(xue)，我就淺顯的(de)講(jiang)一(yi)下，對于彎(wan)矩(ju)(ju)，離形(xing)(xing)心(xin)(xin)軸(zhou)越遠(yuan)的(de)地方，彎(wan)矩(ju)(ju)貢獻越大，所以翼(yi)緣離形(xing)(xing)心(xin)(xin)最(zui)遠(yuan)彎(wan)矩(ju)(ju)貢獻大。剪應力(li)在形(xing)(xing)心(xin)(xin)處最(zui)大，所以腹(fu)板(ban)主(zhu)要(yao)(yao)(yao)受(shou)剪。一(yi)般地講(jiang)，具體到節點,如端板(ban)連接，凡在翼(yi)緣外布置有螺栓的(de)，端板(ban)厚度滿足要(yao)(yao)(yao)求的(de),就為剛接。鉸(jiao)接節點螺栓布置在靠近形(xing)(xing)心(xin)(xin)軸(zhou)處。