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标题: 讨论：同样的连接形式采用不同的材料节点刚度不同 [打印本页]

作者: 轻钢结构 时间: 2005-4-8 20:28 标题: 讨论：同样的连接形式采用不同的材料节点刚度不同

如图，如果采用T型热轧钢连接属于半刚性，而日本也有同样的做法，不过那里用铸铁作为T型件，设计中按刚性计算。不知其中的道理在哪里，大家讨论一下。考虑铸铁是脆性材料，它没有明显的屈服台阶，强度高。除此之外，我想不出他们的区别，可这些因素如何影响节点的刚性呢？

作者: zxinqi 时间: 2005-4-9 10:48 标题: 回复：讨论：同样的连接形式采用不同的材料节点刚度不同

根据梁柱连接的M-θ曲线，上图采用T型钢连接应该属于刚性连接，而且是最典型的刚性连接，楼上是不是将概念搞混了。他与材料应没关系吧？

作者: kangnuan 时间: 2005-4-9 18:58 标题: 回复：讨论：同样的连接形式采用不同的材料节点刚度不同

图中的连接方式是典型的刚性连接,对于力学计算模型来说就是刚节点,它是相对铰节点而言的,刚节点承受弯矩.轴力.剪力,而铰节点只承受轴力和剪力,半刚性的概念是应用中的状态,刚度的概念是指材料来说它抵抗变形的能力,刚度越大抵抗变形的能力越强!

作者: liguohua2 时间: 2005-4-9 22:08 标题: 回复：讨论：同样的连接形式采用不同的材料节点刚度不同

T型连接是刚性连接，与材料没有关系。判断刚性连接与半刚性连接要考察节点受力及变形两个方面。

作者: 邓箫骧 时间: 2005-4-9 23:40 标题: 回复：讨论：同样的连接形式采用不同的材料节点刚度不同

连接肯定与材料有关系啊！推到极限状态思考，假如连接处的T型构件采用橡胶，那么会是什么样子的呢？应该是铰接吧！图示连接做法在弹性状态下应该都算做刚接；而在地震作用时热轧钢容易进入塑性，刚度降低，而铸铁不容易进入塑性，所以铸铁连接按刚性考虑，而热轧钢按半刚性连接考虑，即考虑了节点刚度的降低。

作者: allan 时间: 2005-4-10 13:29 标题: 回复：讨论：同样的连接形式采用不同的材料节点刚度不同

楼主的意思没有错，图中左边用T型连接件的节点，注意，梁只在上下翼缘与柱有连接，而腹板没有，这应该属于半刚性连接，我们国家李和华老师的《钢结构连接节点设计手册》上有这样的半刚接节点形式。试想我们通常用的翼缘对接焊接，腹板高强螺栓连接节点可以看做是刚接节点，如果我们去掉腹板的高强螺栓连接，还能看做是刚接节点吗？
日本采用T型连接件的做法主要是避免现场焊接，T型连接件一般用铸钢。采用这样的节点由于在柱上开孔，对柱翼缘有一定的削弱。我们国家也曾有过对这样节点形式的试验研究，研究结果表明，在加载过程中，接近极限荷载的时候，柱翼缘由于削弱。变形很大，所以建议对节点处柱翼缘进行加强，也就是在柱翼缘内侧节点处加盖板，局部加厚节点处柱翼缘。

作者: myorinkan 时间: 2005-4-18 13:11 标题: 回复：讨论：同样的连接形式采用不同的材料节点刚度不同

这是传递弯矩的连接，其弯矩传递能力Mn，一般小于梁的抗弯能力Mp,beam，Mn<Mp,beam。属于PR（Partially Restrained）型，即半刚性连接。

连接的薄弱部分是T形连接件的翼缘，其次是高强度螺栓和柱翼缘的开孔部。与传统的热轧CT型钢相比，采用高强度钢，铸钢，模锻锻钢来做T形连接件，可以提高整个连接的刚性（弯矩传递能力）。由热轧CT型钢切割的T形连接件，其应力方向与金属纤维方向垂直。而模锻出的T形连接件可以克服这一缺点。与T形连接件相比，铸钢和模锻钢的外露式柱脚底板在日本用的比较多（分H形和箱形钢柱用两大类）。

为防止柱翼缘开孔部的局部面外破坏，在钢柱的开孔附近需设水平加劲板，板厚不小于梁翼缘厚。下图3为柱翼缘的屈服线和扇形屈服场。

这里给大家介绍一下日本京都大学研究生院井上一朗教授著《建筑钢结构的理论及设计》（京都大学学术出版社2003年8月日文初版）里关于T形连接件各部件的承载能力的计算结果。

见附图1，2，3。

计算条件：

钢梁H-340×250×9×14， Fy=235N/mm2，Fu=400N/mm2，Zpx=1410cm3

钢柱H-300×300×16×19，Fy=235N/mm2，Fu=400N/mm2

T形连接件CT-280×250×16×28，Fy=325N/mm2，Fu=490N/mm2

高强度螺栓F14T，M22，单面受剪承载力131kN，极限受剪承载力319kN

柱翼缘水平加劲板厚16mm

计算结果：

（1）T形连接板腹板的高强螺栓使用极限状态Ps1=786kN（115%），承载能力Pu1=1914kN（176%）

（2）T形连接板腹板净截面    Ps2=1050kN（153%），Pu2=1583kN（145%）

（3）T形连接板翼缘          Ps3=686kN（100%），Pu3=1090kN（100%）

（4）H钢柱翼缘面外弯曲       Ps4=867kN（126%），Pu4=1476kN（135%）

可见T形连接的使用极限状态和承载能力由T形板翼缘强度决定。

上下T形连接可能传递的弯矩Mn=686×（34-1.4）=22364kN-cm

梁的抗弯能力Mp,beam=(Fy/γr)( Zpx)=235/1.087×1410/10=30482kN-cm

Mn=73.3%Mp,beam  故为半刚性连接。

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