鋼結(jié)構(gòu)連接中鉸接與剛接分類原則

節(jié)點(diǎn)從力學(xué)角度分為剛接與鉸接，區(qū)別也很明確：剛接可以傳遞彎矩而無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而鉸接相反。但到了實(shí)際操作層面，界定就并非如此明確了，因?yàn)槭菦]有完全的剛接與鉸接的，嚴(yán)格的說任何節(jié)點(diǎn)都是半剛性的，即都有一定的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)能力。那設(shè)計(jì)中是如何劃分剛接和鉸接的呢？

上圖是國內(nèi)的一種比較常見的判定方法，以節(jié)點(diǎn)抗彎承載力為判定依據(jù)。歐洲EUROCODE3也有相應(yīng)的判定方法，如下圖所示，是以節(jié)點(diǎn)切線剛度為判定依據(jù)，雖形式不同但原理一致。

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視頻作者：商丘佰誠金屬結(jié)構(gòu)有限公司

對(duì)于工程師每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要去按照公式判定也很麻煩，實(shí)際操作中比較直觀的區(qū)別方法就是看節(jié)點(diǎn)是否傳遞彎矩。一般認(rèn)為型鋼彎矩主要由翼緣傳遞，剪力主要由腹板傳遞。因此，如果既連接翼緣又連接腹板就是剛接，僅連接腹板就是鉸接。下圖就是典型的剛接節(jié)點(diǎn)。

知道了如何判斷鉸接節(jié)點(diǎn)，那么實(shí)際工程中的鉸接節(jié)點(diǎn)長什么樣呢？常用鉸節(jié)點(diǎn)—多高層鋼結(jié)構(gòu)

節(jié)點(diǎn)平時(shí)用到的就是多高層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)，梁柱連接節(jié)點(diǎn)、梁梁連接節(jié)點(diǎn)等。我國圖集16G519《 多、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造詳圖》中規(guī)定了常用的節(jié)點(diǎn)類型，其中有剛性連接節(jié)點(diǎn)和鉸接連接節(jié)點(diǎn)，這里只列鉸接連接節(jié)點(diǎn)。

螺栓球or焊接球

用螺栓球還是焊接球這個(gè)問題本質(zhì)上和前文提到的螺栓還是焊接類似。螺栓球連接快、質(zhì)量容易保證，但是受制于其螺栓套筒的構(gòu)造，當(dāng)力很大時(shí)會(huì)無法滿足承載力要求。而焊接球承載力高，同時(shí)對(duì)誤差的容錯(cuò)率高，但是現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量很難保證，很多時(shí)候還需高空焊接，對(duì)焊工的要求更高。

因此在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合適的節(jié)點(diǎn)形式，小i個(gè)人習(xí)慣是螺栓球，當(dāng)個(gè)別節(jié)點(diǎn)受力過大時(shí)，再采用焊接球。這里小i還有個(gè)疑問，焊接球是否是我國獨(dú)有的，如有清楚的讀者也歡迎留言。