柱脚铰接与刚接
门式刚架柱脚刚接和铰接设计研究
门式刚架柱脚刚接和铰接设计研究摘要：门式刚架柱与基础有刚接和铰接两种联系形式，这两种不同形式的连接对刚架内力有较大的影响。
本文采用通用有限元软件SAP2000对刚架进行内力分析，通过弯矩图、剪力图对比，钢梁应力比进行分析，寻求优化设计。
采用刚接钢梁和钢柱的内力会偏小，但是柱脚有弯矩，基础的面积会偏大。
采用铰接柱脚没有弯矩，但是钢梁和钢柱的内力会偏大[1]。
关键词：门式刚架；刚接；铰接；内力分析1、概述轻型门式刚架是现代工业厂房常用的一种结构，具体自重轻、跨度大、空间布置灵活、施工速度快、工艺简单等诸多优点。
门式刚架是一种装配式结构，现在工厂里面将H型按照设计图纸做成指定的规格，然后运输到施工场地进行安装。
与传统的混凝土厂房相比极大地缩短了施工周期。
在设计时，可以将柱脚设计成刚接和铰接两种形式，在土质比较好，刚架的跨度不大时可以设计成铰接，反之倾向于设计成刚接。
2、结构建模计算分析工程概况：一门式刚架跨度为12m，柱间距离为4m，层高为4m。
坡度为1/3。
风荷载为3.5kN/m2，屋面恒荷载为0.3 kN/m2，屋面活荷载为0.5kN/m2。
采用sap2000进行建模分析[2]。
（1）通过进行对比可以发现，当柱脚为铰接接时梁柱节点弯矩要大些，所以梁柱截面要大些。
在梁柱节点处弯矩最大，可以柱钢梁设计成变截面的斜梁，将钢梁梁柱节点做大点，在跨中屋脊处将梁截面变小的，从而起到节约钢材，减轻结构自重的目的。
但是由于柱脚没有弯矩，基础可以做的小些。
但由于门式刚架质量比较轻所以要验算在风荷载作用下的抗倾覆验算，基础埋置要有足够的深度，否则在台风下很容易倾覆破坏。
（2）钢柱在柱脚刚接时剪力较小，钢梁在柱脚铰接时剪力较大。
但是对于H型钢来说剪力并不起控制作用，剪力是主要是由钢梁的腹板来承担的，实际受力时远远没有达到腹板的抗剪承载力设计值，所以剪力不用考虑。
（3）柱脚铰接时钢柱的应力比为0.487，钢梁应力比为0.21，而《门刚》限制0.95。
钢结构里怎样区分刚接和铰接
钢结构里怎样区分刚接和铰接技术资料2010-11-30 17:52:46 阅读185 评论0 字号：大中小订阅刚性连接与铰性连接钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。
在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下：（1）端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓可少量设置，并和受拉螺栓一起传递剪力。
（2）上下角钢连接用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不仅竖肢变形，水平肢也变形。
因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。
抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说，承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高，体现“强连接-弱构件”的原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。
连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，它不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此，应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。
转动能力属于延性指标，塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力，以便后续的内力重分布能够出现。
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刚性连接与铰性连接钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。
在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下：（1）端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓可少量设置，并和受拉螺栓一起传递剪力。
（2）上下角钢连接用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不仅竖肢变形，水平肢也变形。
因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。
&&& 抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说，承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高，体现“强连接-弱构件”的原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。
&& 连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，它不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此，应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。
&&& 转动能力属于延性指标，塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力，以便后续的内力重分布能够出现。
&&& 1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性，梁柱间无相对转动，连接能承受弯矩。
钢结构柱脚刚接与铰接
钢结构柱脚刚接与铰接刚接是指柱脚与地基或基础通过刚性连接件连接在一起，形成一个刚硬的整体。
这种连接方式通常用于要求结构具有抗倾覆和抗侧移能力的情况。
刚接的连接方式主要有焊接连接和螺栓连接两种。
焊接连接是指通过焊接将柱脚和基础连接在一起。
这种连接方式具有连接强度高、刚度大、疲劳性能好等优点。
焊接连接适用于柱脚与基础之间的变形较小、刚度要求较高的情况。
但是，焊接连接的缺点是一旦连接完成后无法拆卸，且焊接质量对连接的性能影响较大。
螺栓连接是指通过螺栓将柱脚和基础连接在一起。
这种连接方式具有连接可拆卸、调整和维修方便等优点。
螺栓连接适用于柱脚与基础之间的变形较大、刚度要求较低的情况。
但是，螺栓连接的缺点是连接强度和刚度相对较低，需要进行定期的紧固检查和维护。
铰接是指柱脚与地基或基础之间通过铰链连接，形成一个可相对旋转的柱脚。
这种连接方式通常用于结构需要具有抗震性能的情况。
铰接的连接方式主要有钢板铰接和球铰铰接两种。
钢板铰接是指通过在柱脚和基础之间安装一块钢板作为连接件，实现柱脚的转动。
这种连接方式具有简单、可靠、适应性强等优点。
钢板铰接适用于柱脚与基础之间的转动较小的情况。
但是，钢板铰接的缺点是铰接间隙会随着时间的推移而逐渐增大，需要定期进行维护和调整。
球铰铰接是指通过在柱脚和基础之间安装一个球铰作为连接件，实现柱脚的任意转动。
这种连接方式具有灵活、可调性强、适应性好等优点。
球铰铰接适用于柱脚与基础之间的转动较大的情况。
但是，球铰铰接的缺点是连接件的制作和安装要求较高，成本相对较高。
总的来说，钢结构柱脚的刚接和铰接方式在不同的应用场景下具有各自的优缺点。
根据结构的需求和工程的实际情况，可以选择合适的连接方式，以保证钢结构柱脚的安全可靠性能。
怎么区分刚接和铰接
如何区分钢结构中的铰接和刚接钢结构中,梁与柱的连接通常采取3种形式，柔性连接（也称铰接）半刚性连接和刚性连接。
工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会发生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超出5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采取在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下：1.端板连接端板连接节点中力的传送可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称安插。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓可少量设置，并和受拉螺栓一起传送剪力。
2.上下角钢连接用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不只竖肢变形，水平肢也变形。
因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。
抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说，接受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高，体现强连接-弱构件原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。
连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此，应考察连接的初始刚度或规范荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。
转动能力属于延性指标，塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力，以便后续的内力重分布能够呈现。
1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性，梁柱间无相对转动，连接能承受弯矩。
铰支连接这种构造假定结构接受重力荷载时，主梁和柱之间只传送垂直剪力，不传递弯矩。
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刚性连接与铰性连接钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。
在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下：（1）端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓可少量设置，并和受拉螺栓一起传递剪力。
（2）上下角钢连接用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不仅竖肢变形，水平肢也变形。
因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。
&&& 抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说，承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高，体现“强连接-弱构件”的原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。
&& 连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，它不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此，应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。
&&& 转动能力属于延性指标，塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力，以便后续的内力重分布能够出现。
&&& 1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性，梁柱间无相对转动，连接能承受弯矩。
刚接与铰接
刚接与铰接钢结构中，梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。
在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度，刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下：（1）端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓可少量设置，并和受拉螺栓一起传递剪力。
（2）上下角钢连接用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不仅竖肢变形，水平肢也变形。
因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。
抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说，承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高，体现“强连接-弱构件”的原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。
连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，它不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此，应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。
转动能力属于延性指标，塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力，以便后续的内力重分布能够出现。
1、刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性，梁柱间无相对转动，连接能承受弯矩。
铰支连接这种构造假定结构承受重力荷载时，主梁和柱之间只传递垂直剪力，不传递弯矩。
柱脚刚接与铰接的区别
刚性连接与铰性连接钢结构中,梁与柱的连接通常采用3种形式，柔性连接（也称铰接）、半刚性连接和刚性连接。
在工程实践中，如何判别一个节点属于刚性、半刚性或铰接连接主要是看其转动刚度,刚性连接应不会产生明显的连接夹角变形，即连接夹角变形对结构抗力的减低应不超过5%。
半刚性连接则介于二者之间。
梁柱的半刚性连接可以采用在梁端焊上端板，用高强螺栓连接，或是用连于翼缘的上、下角钢和高强螺栓。
其设计要求如下：（1）端板连接在端板连接节点中力的传递可将梁端弯矩简化为一对力偶，拉力经受受拉翼缘传递。
受拉螺栓对受拉翼缘对称布置。
压力可以通过端板或柱翼缘承压传递，压力区螺栓可少量设置，并和受拉螺栓一起传递剪力。
（2）上下角钢连接用上下角钢连接的节点中，受拉一侧的连接角钢在弯矩作用下，不仅竖肢变形，水平肢也变形。
因此，角钢连接的刚度比端板者稍低。
连接性质的划分应由下列三项指标来表征：抗弯刚度，转动刚度，延性（转动能力）。
&&& 抗弯承载力是连接强度的主要项目，此外还有抗剪强度。
刚性连接从理论上来说，承受弯矩和剪力的能力应该不低于梁的承载能力，亦即不低于梁的塑性铰弯矩和腹板全塑性剪力。
地震区的框架应该要求更高，体现“强连接-弱构件”的原则。
对于柔性连接则只要求其抗剪能力。
半刚性连接介于刚性和柔性连接之间，必须具有一定的抗弯能力。
&& 连接的转动刚度由弯矩-转角曲线的斜率来体现，它不是常量，转动刚度对框架变形和承载力都有影响。
对变形的影响需要结合正常使用极限状态进行分析。
为此，应考察连接的初始刚度或标准荷载作用下的割线刚度。
刚性连接的刚度，理论上需要达到无限大，但实际上只要达到一定的限值就可以看作是刚性连接，问题在于如何从数量上做出界定。
&&& 转动能力属于延性指标，塑性设计的框架要求塑性铰部位有一定转动能力，以便后续的内力重分布能够出现。
&&& 1.刚性连接这种构造假定梁柱连接有足够的刚性，梁柱间无相对转动，连接能承受弯矩。