钢结构刚性节点、半刚性节点及柔性节点

　　1 刚性节点与半刚性节点

　　刚性节点是指结构受力变形过程中梁柱夹角不变，半刚性节点是指结构受力变形过程中梁柱之间产生不同程度的相对转动。

　　1. 1 梁的拼接

　　梁的拼接一般分有螺栓连接和焊接，螺栓连接虽其刚度较比焊接较小，但是螺栓连接的制作却非常简便，能保证质量，常现场进行拼接，焊接刚度相对较大，适用于工厂拼接。梁的连接在工地常采用螺栓连接，主要包括适用于荷载较小的梁的连接和适用于荷载较大的梁的连接。

　　1. 2 边柱与梁的连接

　　边柱与梁的连接通常情况下为刚性连接，它的连接方式一般较多采用端板连接，是利用构件端部焊接端板与另一构件的端板连接的节点形式。在建筑学内，端板连接一般按板的放置方式的不同可划分为端板竖放、端板斜以及放端板平放。

　　1. 3 中柱与粱的连接

　　1. 3. 1 工字型型钢柱或焊接组合柱

　　（ 1） 柱中节点。一般情况下，柱中节点的刚性连接包括： 采用焊缝连接的方式焊接柱和梁端； 采用焊缝连接的形式焊接柱和梁翼缘； 螺栓连接柱和梁腹板； 选择 T 形连接件螺栓连接的形式连接柱和梁端。

　　（ 2） 全焊接形式。焊缝连接较比其他连接方式，其的优点主要为连接处强度较高，能保证节点刚度，但由于焊接精度要求较高，不但一定程度上加重焊接的工作量，而且通常其所要求的质量往往事与愿违，无法保证到。螺栓连接的制作较之便利，对精度的要求也较比焊缝连接要低的多，刚度要求亦低。因而，柱和梁端连接全部采用焊缝连接时，为了保证焊接质量，应在工厂内完成全部的连接。
　　
　　（ 3） 螺栓连接。采用螺栓连接柱与梁时，通常用的是 T 形铸件，选择螺栓或预焊接的方式进行。螺栓连接的 T 形铸件是焊在梁翼缘上，而且铸造时要预留 T 形铸件的孔洞，这样便会减轻施工现场的工作量。柱顶连接柱顶的连接形式在建筑学中普遍分为正交和斜交。在正交过程中，工字型钢柱的连接可通过全焊接和栓焊的连接形式进行。

　　1. 3. 2 箱型焊接组合柱

　　一般情况下，箱形焊接组合柱和钢梁的连接形式包含： 梁端与柱的连接全部选择焊缝连接； 梁翼缘与柱的连接选择焊缝连接，梁腹板通过摩擦型高强度螺栓与钢板相连，钢板的另一端应焊在柱翼缘上。

　　1. 3. 3 钢骨混凝土柱与钢梁连接

　　在建筑施工工程中，钢骨混凝土柱与钢梁的连接，一方面应该是为了便于混凝土的浇灌，另一方面确保了混凝土的密实度。

　　1. 4 柱与柱的连接

　　在施工中，柱子和柱子之间的连接可据柱截面得变化程度划分为变截面柱拼接和等截面柱拼接。一般柱和柱之间等截面焊接拼接，实际上是和梁的拼接是相一致的。

　　2 柔性节点

　　2. 1 主梁与次梁的连接

　　在我国建筑施工过程中，处理主梁与次梁的连接采用比较多的方式是选择简支连接，但是如建筑要求较高亦可选择刚性连接。这种连接方式虽较为复杂但其对次梁不需进行翼缘处理，因而这种连接方式也比较受建筑师们的青睐。

　　2. 2 斜梁的拼接节点

　　跨度较大的斜梁设计，为了便于施工运输常把斜梁分段设计，再在施工现场进行现场拼接。

　　2. 3 桁架节点

　　板节点主要采用板节点连接，其节点连接处理简单网架结构节点。网架属空间桁架形式，是施工较为常见的空间结构，其受力性能较好，多应用于民用建筑中。普通螺栓球节点是先将其置有高强螺栓的锥头的两端，再伸出锥头上套有两侧开有长槽的无纹螺母，并以销钉将螺栓与套筒连接为一体。

　　新型空心螺栓球节点的主要零件包括厚壳体、高强螺拴、内外垫片等。综合考虑了螺栓球和焊接空心球的优点，首先，采用螺栓连接，螺栓是从球壁壳内拧向钢管杆件，节省了销钉及套筒等材料，克服了普通螺栓球的套筒因销钉产生的截面削弱而引起的剪力集中，导致其破坏。

　　其次，该节点形体是由柱壳与球壳组成，盖板安装在柱壳端上，盖板对柱壳的约束作用显着地影响了节点的承载力。

　　（ 1） 焊接钢管节点。焊接钢管节点是连接件采用空心圆柱体，杆件直接焊在圆柱表面上而形成的节点。构造确定钢筒筒高与直径，壁的厚度要根据节点受力情况确定。其优点主要是连接比较简洁、安装比较快速，原材料节省了大量的钢材，且钢管直径也因汇交杆件的增多而需要重新进行调整。其不足除要求大量的现场施焊和较高的施焊技术，又由于钢筒是柱面，不仅使杆问端部钢筒汇交处变为曲面，杆件切割复杂，且钢筒不具有球体的无方向性，钢件连接时不易准确定位和中心对中，易产生偏心受力，另外钢筒内部还需作防腐处理。（ 2） 直接相贯节点。直接相贯节点通常需要通过各种连接件来汇交各杆件。由于各种连接件的设计及制作等加重了施工的工作量以及钢结构的使用量，同时各种连接件的汇交往往会使杆件在节点处不连续，从而对节点刚度以及视觉效果带来影响，由此建筑师们便想到了通过直接相贯节点来克服这一问题。直接相贯节点的实施过程中不需要使用任何连接件，这不但节省钢材，而且降低了网架造价。（ 3） 焊接钢板节点。由于此节点是采用钢板连接，其构造相比其他种类较简单、制作的加工量较少，但其刚度较大，而且用钢量亦少，相对而言造价亦低。在实际的建筑施工中，现场焊接往往量较大，因此控制焊接的变形和节点偏心较为重要。

　　3 柱脚节点

　　柱脚在钢结构设计时要加强重视。实际工程中，因柱脚不稳定造成工程事故的案例不胜枚举。对于民用建筑，刚架所受的侧向力较小，常采用铰接形式。平板式铰接因其受力合理、连接方便而成为铰接的常用形式。带有加劲肋的柱脚，都可用于荷载很大的情况，钢管混凝土柱脚钢管混凝土柱脚连接分为插入式和端承式。

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