什么是瞬间连接?
任何能够在结构构件之间传递力矩的连接 (两个或更多) 定义为力矩连接. 该术语通常用于钢结构,而不是只能在桥接构件之间传递剪切力的剪力连接. 由于时刻连接可以在子成员之间传递时刻, 相对旋转受限, 这不是剪切连接的情况. 当然,力矩连接提供的实际旋转限制取决于连接的实际刚度,而后者又取决于其细节 (例如. 螺栓的数量和布局, 焊接厚度和布局).
应该提到的是,任何连接的尺寸都由桥接结构构件的相关尺寸决定. 例如钢筋混凝土 (钢筋混凝土) 建筑物中的连接通常能够同时传递力矩和剪切力,因为构件是整体式的. 另一方面, 由于钢柱构件通常具有 H 型或方形空心横截面,而梁具有 I 型横截面,因此连接类型取决于结构工程师,因为构件法兰提供抗弯能力,腹板提供抗剪能力. 本文重点介绍钢力矩连接.
什么时候应该使用矩连接?
弯矩连接用于需要在具有非零弯矩的区域中拼接梁或柱的情况,或者需要高度结构不确定性的情况. 例如, 在底座处刚性连接的钢框架比销支撑框架具有更高的刚度和强度,因此在使用极限状态下的挠度要低得多. 与剪切连接相比,弯矩连接详图需要额外的安装成本. 虽然在全球范围内, 弯矩连接的选择可能会减少对提供抗风或地震力的支撑构件部分的需求, 这可以增加材料节省. 下图显示了使用SkyCiv Structural 3D 承受垂直均布载荷50kN/m 的简单框架的弯曲图. 梁-柱连接必须设计为抵抗分析力矩,而柱-基础连接必须仅保证垂直荷载的传递 (固定连接).
数字 1: 50kN/m均匀竖向荷载作用下固定在底座上的钢框架弯矩图.
矩连接是如何进行的?
力矩连接的细节是使用螺栓或焊接进行的. 可以使用梁端板创建螺栓力矩连接 (可能会延长或不延长) 结合主要在拉伸/压缩下工作的螺栓. 此外, 可以使用螺栓将 L 形板固定到子构件的法兰上,螺栓必须设计为承受法兰中拉/压力产生的剪切力. 焊接弯矩连接使用部分全熔透对接焊缝进行,该焊缝提供高刚度但需要仔细检查. 出于这个原因,焊接连接大多是在工厂中建造的.