鋼結構連接中鉸接與剛接分類原則

節(jié)點從力學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轉動能力，而鉸接相反。但到了實際操作層面，界定就并非如此明確了，因為是沒有完全的剛接與鉸接的，嚴格的說任何節(jié)點都是半剛性的，即都有一定的相對轉動能力。那設計中是如何劃分剛接和鉸接的呢？

上圖是國內的一種比較常見的判定方法，以節(jié)點抗彎承載力為判定依據(jù)。歐洲EUROCODE3也有相應的判定方法，如下圖所示，是以節(jié)點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：商丘佰誠金屬結構有限公司

對于工程師每個節(jié)點都要去按照公式判定也很麻煩，實際操作中比較直觀的區(qū)別方法就是看節(jié)點是否傳遞彎矩。一般認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。

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

節(jié)點平時用到的就是多高層鋼結構構件連接節(jié)點，梁柱連接節(jié)點、梁梁連接節(jié)點等。我國圖集16G519《 多、高層民用建筑鋼結構節(jié)點構造詳圖》中規(guī)定了常用的節(jié)點類型，其中有剛性連接節(jié)點和鉸接連接節(jié)點，這里只列鉸接連接節(jié)點。

螺栓球or焊接球

用螺栓球還是焊接球這個問題本質上和前文提到的螺栓還是焊接類似。螺栓球連接快、質量容易保證，但是受制于其螺栓套筒的構造，當力很大時會無法滿足承載力要求。而焊接球承載力高，同時對誤差的容錯率高，但是現(xiàn)場焊接質量很難保證，很多時候還需高空焊接，對焊工的要求更高。

因此在實際設計時應根據(jù)具體情況選擇合適的節(jié)點形式，小i個人習慣是螺栓球，當個別節(jié)點受力過大時，再采用焊接球。這里小i還有個疑問，焊接球是否是我國獨有的，如有清楚的讀者也歡迎留言。