在钢结构中,判断一个连接属于刚接、半刚接还是铰接,主要依据其转动刚度和受力特性。以下是一些具体的判断方法:
一、基于转动刚度的判断
1. 刚接:
连接对转动的约束达到较高水平,通常认为达到理想刚接的90%以上时,可视为刚接。
在外力作用下,连接处的变形很小,连接夹角变形对结构抗力的减低不超过5%。
刚接连接能够传递弯矩和剪力,节点的刚度通常比较高,从而保证连接后的位移趋近于零。
2. 铰接:
连接对转动的约束较小,允许节点有一定的转动自由度。
在外力作用下,梁柱轴线夹角的改变量较大,通常达到理想铰接的80%以上时,可视为铰接。
铰接连接只能传递剪力,不能传递弯矩。
3. 半刚接:
连接的转动刚度介于刚接和铰接之间。
在实际工程中,半刚性连接的形式和性能可能较为复杂,其转动刚度需要通过实验或数值分析来确定。
二、基于受力特性的判断
1. 刚接:
连接处的应力和应变较大,因为刚接连接需要承受弯矩和剪力。
在连接处,构件的形变不易发生,位移趋近于零。
2. 铰接:
连接处的应力和应变较小,因为铰接连接只能传递剪力,不能承受弯矩。
铰接节点可以自由转动,因此在外力作用下会产生较大的变形。
3. 半刚接:
连接处的受力特性介于刚接和铰接之间,既有一定的转动自由度,又能承受一定的弯矩和剪力。
三、基于连接形式的判断
1. 刚接:
通常采用焊接、栓焊混合连接或高强螺栓连接等方式,确保连接处的刚度和强度。
在连接处,翼缘板和腹板均需有连接构造。
2. 铰接:
通常采用单面连接板螺栓连接等方式,允许节点有一定的转动自由度。
在连接处,通常只有腹板有连接构造。
3. 半刚接:
连接形式可能包括在梁端焊上端板用高强螺栓连接、用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓连接等。
连接处的转动刚度取决于连接形式和材料的性能。
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