建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分類(lèi)及設(shè)計(jì)要點(diǎn)

王園升

（遼寧省沈陽(yáng)市 110000）

1 建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)分類(lèi)

1.1 剛性連接

當(dāng)被連接件為懸臂梁或其轉(zhuǎn)動(dòng)剛度要求較高，此連接節(jié)點(diǎn)必須采用剛性連接。在剛性連接中，常用設(shè)計(jì)方法是彎矩由翼緣來(lái)承擔(dān)，剪力由腹板承擔(dān)，對(duì)于精確計(jì)算方法是以梁翼緣和腹板各自的截面慣性矩分配彎矩，腹板承擔(dān)所有剪力。一般情況下腹板采用雙角鋼或端板連接，上下翼緣通過(guò)連接板與另一方向梁上下翼緣用螺栓連接。當(dāng)在上翼緣鋪蓋鋼格柵時(shí)，需對(duì)上翼緣采用帶墊板的現(xiàn)場(chǎng)坡口焊進(jìn)行連接。對(duì)于較小載荷的梁與柱剛性連接，可采用端板連接，輕型門(mén)式剛架中的連接節(jié)點(diǎn)常用端板連接，在此類(lèi)連接中，梁上下翼緣及腹板均與端板焊接，用螺栓將端板與柱翼緣或腹板連接，但端板必須有足夠剛度以抵抗梁塑性鉸位置產(chǎn)生的彎矩，當(dāng)端板足夠厚時(shí)，可視為剛性連接，當(dāng)厚度不足時(shí)，可視為是半剛性連接。焊縫根據(jù)外載荷的大小或梁翼緣板的厚度選擇角焊縫或全熔透坡口焊。當(dāng)荷載較小時(shí)，梁與梁剛接可采用雙角鋼與梁腹板連接，翼緣板用拼接板連接。

1.2 鉸接連接

通常使用雙角鋼，端板，單剪板，雙剪板作為連接件，此情況下一般在加工廠將雙角鋼分別焊接在次梁腹板兩側(cè)，現(xiàn)場(chǎng)用螺栓把雙角鋼和主梁腹板相連。此時(shí)，僅焊縫群受偏心荷載作用，由于焊縫采用三面圍焊，其承載力較大，因此當(dāng)外荷載較大時(shí)，雙角鋼連接較為合理。當(dāng)荷載較小時(shí)，端板連接簡(jiǎn)單可行，端板與梁端頭或柱翼緣外皮工廠焊，現(xiàn)場(chǎng)用螺栓連接，端板達(dá)到一定剛度，可同時(shí)承受剪力和軸力。單剪板連接對(duì)于輕型次梁（槽鋼）而言十分簡(jiǎn)便，單剪板與主梁一般采用螺栓連接或三面圍焊，單剪板與次梁用螺栓連接，螺栓承受偏心荷載影響較大。當(dāng)外荷載較大而螺栓單剪又不足以抵抗外荷載時(shí)，采用雙剪板連接方式即可。單、雙剪板連接適用于在主梁上無(wú)法緊固螺栓的場(chǎng)合。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 梁與柱連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

（1）對(duì)梁與柱節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)中承受力的要求。鋼結(jié)構(gòu)的框架中的柱屬于貫通型的，考慮到抗震的設(shè)計(jì)，要求框架與支撐的梁柱采用剛連。一般分為梁柱直連或是梁與懸臂拼連，后者要求構(gòu)件制作很精準(zhǔn)。由翼緣帶來(lái)的受彎承受力，應(yīng)該大于梁的塑性受彎力的1.2倍；由腹板帶來(lái)的受剪承受力，應(yīng)高于梁端剪切力的1.3倍。

（2）對(duì)梁與柱連接節(jié)點(diǎn)中的抗震設(shè)計(jì)。連接節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)具有一定的要求，包括全熔透的焊縫技術(shù)，加強(qiáng)柱與梁翼緣連接處的加勁肋的設(shè)置，還有對(duì)腹板角處的扇形切角的設(shè)置等。其中如果梁的全截面塑性模量高于翼緣的70%的時(shí)候，其腹板與柱的連接就要大于兩列，最低也不能低于1.5倍。

2.2 次梁與主梁連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

次梁與主梁的連接有兩種做法：①將節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)為鉸結(jié)；②設(shè)計(jì)為剛結(jié)。鉸結(jié)構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作安裝方便，在實(shí)際工程中一般采用鉸接。剛結(jié)可使次梁成為連續(xù)梁，從而節(jié)約鋼材，并且減少次梁的撓度。次梁與主梁的連接宜采用鉸接連接，按次梁的剪力設(shè)計(jì)，并考慮連接偏心產(chǎn)生的附加彎矩，可不考慮主梁受扭?？拐鹪O(shè)防時(shí)，為防止框架橫梁的側(cè)向屈曲，框架橫梁下翼緣在節(jié)點(diǎn)塑生區(qū)段應(yīng)設(shè)置側(cè)向支撐構(gòu)件。由于梁上翼緣和樓板連在一起，所以只需在互相垂直的主梁下翼緣設(shè)置側(cè)向隔撐，此時(shí)隔撐可起到支撐兩根橫梁的作用。

2.3 柱腳的設(shè)計(jì)

（1）埋入式柱腳。埋入式柱腳是將鋼柱按要求固定在鋼筋混凝土基礎(chǔ)或基礎(chǔ)梁中，然后澆灌混凝土，形成剛性固定基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)時(shí)假定：柱的軸心壓力由埋在混凝土中的柱腳底板直接傳給鋼筋混凝土基礎(chǔ)或基礎(chǔ)梁；彎矩由焊在翼緣上的栓釘傳給鋼筋混凝土基礎(chǔ)或基礎(chǔ)梁或者由柱翼緣傳給混凝土；柱腳水平剪力由埋入混凝土的鋼柱的翼緣與基礎(chǔ)或基礎(chǔ)梁的混凝土的承壓力來(lái)傳遞；不考慮埋入的柱腳與混凝土的摩擦力和粘結(jié)力。

（2）外包式柱腳。外包式柱腳是將柱腳用鋼筋混凝土包起來(lái)，其中鋼筋混凝土包腳高度、截而尺寸和箍筋配置對(duì)柱腳的內(nèi)力傳遞和恢復(fù)力特性有重要作用。H型鋼柱的包腳高度可取為柱截而高度的2.2～2.7倍。其內(nèi)力的傳遞一般采用以下假定：軸力壓力由鋼柱柱腳底板直接傳給鋼筋混凝土基礎(chǔ)或墓礎(chǔ)梁；彎矩由鋼柱翼緣抗剪栓釘先傳給鋼筋混凝土，再傳給基礎(chǔ)或基礎(chǔ)梁；水平剪力可山底板和混凝土之間的摩擦抵消一部分，再由包腳混凝土和水平箍筋同共承擔(dān)。

（3）露出式柱腳。露出式柱腳是鋼柱的軸力、剪力和彎矩由柱腳底板和錨栓傳遞給基礎(chǔ)，在底層鋼柱形成塑性鉸之前，不允許底板和錨栓發(fā)生屈曲或屈服，不允許基礎(chǔ)被壓壞。其特點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，但不易獲得可靠剛性，需設(shè)置加勁肋和錨栓支撐托板。

3 結(jié)語(yǔ)

近幾年。我國(guó)的高層建筑在不斷的增加。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量要求也在逐漸提高。因此節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)應(yīng)用也十分重要。隨著鋼結(jié)構(gòu)的不斷發(fā)展，我們會(huì)更好的把握連接節(jié)點(diǎn)的剛度、承載力以及強(qiáng)度，會(huì)在設(shè)計(jì)水平和設(shè)計(jì)能力上取得更好的成績(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]許紹輝.建筑鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)探討[J].建材與裝飾，2016（22）.