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结构力学:定向结点的连接方式

【摘要】:图1-7图1-84.定向结点两杆连接起来、相互之间不能发生相对转动而只能沿某一方向发生相对平移的结点,称为定向结点。

杆件结构是由若干根杆件相互连接而组成的,其连接部分称为结点。在钢结构和混凝土等结构中,杆件之间相互连接的构造方式虽有不同,但按其约束效用及其力学特性,结点通常简化为铰结点、刚结点、组合结点和定向结点等几种理想的结点。

1.铰结点

理想铰结点的特点是所连接的各杆可以绕铰做自由转动,但不能相对移动;在铰结点处可承受和传递力,但不能承受和传递力矩。这种理想情况,在实际工程中很难实现。图1-6(a)所示为钢桁架的结点,该处虽然是把各杆件焊接在结点板上使各杆端不能相对转动,但在桁架中各杆主要是承受轴力,因此计算时仍常将这种结点简化为铰结点[见图 l-6(b)]。由此所引起的误差在多数情况下是可以允许的。

图1-6

2.刚结点

刚结点的特点是所连接杆件之间在结点处不能相对移动,也不能相对转动(保持夹角不变);即在刚结点处不但能承受和传递力,而且能传递力矩,各杆之间的夹角在变形前后保持不变。如图 1-7(a)所示为混凝土多层刚架边柱与横梁的结点构造图。由于边柱与横梁间为整体浇筑,同时横梁的受力钢筋伸入柱内并满足锚固长度的要求,因而就保证了横梁与边柱能相互牢固地连接在一起,可简化为如图 1-7(b)所示的刚结点。

3.组合结点

部分杆件间采用刚性连接,另外一些杆件间采用铰连接的结点称为组合结点,如图 1-8所示。它的杆件变形与受力特征是:用刚性连接的杆件,其变形、位移和受力同刚结点;用铰连接的杆件,其变形、位移和受力同铰结点。

图1-7

图1-8

4.定向结点

两杆连接起来、相互之间不能发生相对转动而只能沿某一方向发生相对平移的结点,称为定向结点。图 1-9(a)所示为允许剪切平移的定向结点,可简称为剪移定向结点。图1-9(b)所示为允许轴向平移的定向结点,可简称为轴移定向结点。此类结点的实例虽然少见,但在结构计算中却经常用到。

图1-9