钢结构连接中的三种类型

钢结构连接按其转动刚度和传力特性可分为以下三种主要类型：

 1. 刚性连接（刚接）

 定义与特点

 定义：梁柱连接节点具有完全约束，能够传递弯矩、剪力和轴力，且梁柱间无相对转动。

 特点：

   高刚度：节点刚度无限大（理想状态），结构整体刚度强。

   抗弯能力：能有效传递梁端弯矩，适用于需要严格保持几何形状的结构。

   抗震性能：在地震区需遵循“强节点弱构件”原则，需增强节点域的抗剪和抗弯能力。

 构造形式

 全焊接节点：梁翼缘、腹板与柱全熔透焊接。

 栓焊混合节点：梁翼缘焊接，梁腹板用高强螺栓连接。

 全栓接节点：梁与柱通过高强螺栓（如10.9级）全螺栓连接，需确保螺栓布置对称。

 适用场景

 抗震结构：需保证结构整体性和延性。

 大跨度或重载结构：如桥梁、高层建筑框架。

 2. 铰接连接（铰接）

 定义与特点

 定义：梁柱连接节点允许自由转动，仅传递剪力和轴力，不传递弯矩（转角无限大）。

 特点：

   低刚度：节点刚度趋近于零，结构整体刚度较低。

   简化分析：常用于简化计算模型。

   抗震优势：减少地震弯矩传递，但需避免节点刚度过低导致的结构不稳定。

 构造形式

 螺栓连接：仅通过高强度摩擦型螺栓连接梁腹板与柱。

 销轴连接：通过销轴或铰支座实现自由转动。

 轻型结构连接：如轻钢厂房的檩条与钢梁连接。

 适用场景

 非抗震或低烈度区结构：如小型厂房、仓库。

 需要灵活转动的部位：如悬挑结构或可拆卸的临时结构。

 3. 半刚性连接

 定义与特点

 定义：介于刚接和铰接之间，允许有限转动，能传递部分弯矩和剪力，其弯矩转角（Mθ）关系呈非线性。

 特点：

   部分约束：转动刚度可调。

   经济性：比全刚接节省材料，比铰接提升整体刚度。

   抗震性能：通过耗能和延性设计。

 构造形式

 端板连接：梁端焊接端板，通过高强螺栓与柱连接。

 角钢连接：利用上下角钢与螺栓传递力。

 短T型钢连接：通过T型钢增强抗弯能力。

 适用场景

 中高层建筑：需平衡刚度与经济性的结构。

 工业化建筑：装配式结构中便于预制和安装（如端板连接）。

 抗震设计：通过控制转动刚度实现“强连接弱构件”。

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