構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)是保證多、高層鋼結(jié)構(gòu)安全可靠的關(guān)鍵部位，呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)工程對(duì)結(jié)構(gòu)的受力性能有著重要的影響。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的是否合理，不僅會(huì)影響結(jié)構(gòu)承載力的可靠性和安全性，而且會(huì)影響構(gòu)件的加工制作與工地安裝的質(zhì)量，并直接影響結(jié)構(gòu)的造價(jià)。因此，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，必須予以足夠的重視。

節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)主要包括：梁與柱、梁與梁、柱與柱、支撐與梁柱、以及柱腳的連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)原則

概述

（1）當(dāng)非抗震設(shè)防時(shí)，彈性設(shè)計(jì)；當(dāng)抗震設(shè)防時(shí)，彈塑性設(shè)計(jì)，而且節(jié)點(diǎn)連接的承載力應(yīng)高于構(gòu)件截面的承載力。

（2）對(duì)于要求抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)，當(dāng)風(fēng)荷載起控制作用時(shí)，仍應(yīng)滿(mǎn)足抗震設(shè)防的構(gòu)造要求。

（3）強(qiáng)震作用下塑性區(qū)一般將出現(xiàn)在距梁端（柱貫通型梁-柱節(jié)點(diǎn)）或柱端（梁貫通型梁-柱節(jié)點(diǎn)）算起的1/10跨長(zhǎng)或兩倍截面高度范圍內(nèi)。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)應(yīng)驗(yàn)算下列各項(xiàng)：

(1）節(jié)點(diǎn)連接的承載力；

(2）構(gòu)件塑性區(qū)的板件寬厚比；

(3）受彎構(gòu)件塑性區(qū)側(cè)向支承點(diǎn)間的距離

4）梁-柱節(jié)點(diǎn)域中柱腹板的寬厚比和抗剪承載力。

（4）構(gòu)件節(jié)點(diǎn)、桿件接頭和板件拼裝，可采用全熔透焊縫或部分熔透焊縫。遇下列情況之一時(shí)，應(yīng)采用全熔透焊縫：

 1）要求與母材等強(qiáng)的焊接連接；

 2）框架節(jié)點(diǎn)塑性區(qū)段的焊接連接。

（5）焊縫的坡口形式和尺寸，應(yīng)按《手工電弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸》和《埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸》的規(guī)定或其它適用的規(guī)定采用。

（6）為了焊透和焊滿(mǎn)，焊接時(shí)均應(yīng)設(shè)置焊接墊板和引弧板。

（7）高層建筑鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件或承力構(gòu)件（支撐）的連接采用高強(qiáng)度螺栓時(shí)，應(yīng)采用摩擦型連接，以避免在使用荷載下發(fā)生滑移，增大節(jié)點(diǎn)的變形。

（8）抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度螺栓連接的受剪承載力，應(yīng)按下式計(jì)算：

（9） 在節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造應(yīng)避免采用約束度大和易使板件產(chǎn)生層狀撕裂的連接形式。

連接方式

根據(jù)連接方法可分為：全焊連接（通常翼緣坡口采用全熔透焊縫、腹板采用角焊縫連接）、栓焊混合連接（翼緣坡口采用全熔透焊縫、腹板則采用高強(qiáng)度螺栓連接）和全栓連接（翼緣、腹板全部采用高強(qiáng)度螺栓連接），

全焊連接：傳力充分，不會(huì)滑移。良好的焊接構(gòu)造與焊接質(zhì)量，可以為結(jié)構(gòu)提供足夠的延性。缺點(diǎn)是焊接部位常留有一定的殘余應(yīng)力。

栓焊混合連接：先用螺栓安裝定位，然后翼緣施焊，操作方便，應(yīng)用比較普遍。試驗(yàn)表明，此類(lèi)連接的滯回曲線(xiàn)與全焊連接情況相近，但翼緣焊接將使螺栓預(yù)拉力平均降低10%左右。因此，連接腹板的高強(qiáng)度螺栓實(shí)際預(yù)拉應(yīng)力要留一定富裕。

全栓連接：全部高強(qiáng)度螺栓連接，施工便捷，符合工業(yè)化生產(chǎn)模式。但接頭尺寸較大，鋼板用量稍多，費(fèi)用較高。強(qiáng)震時(shí)，接頭可能產(chǎn)生滑移。

應(yīng)用：在我國(guó)的多、呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)高層工程實(shí)踐中，柱的工地接頭多采用全焊連接；梁的工地接頭以及支撐斜桿的工地接頭和節(jié)點(diǎn)，多采用全栓連接；梁與柱的連接多采用栓焊混合連接。

根據(jù)構(gòu)造形式及其力學(xué)特性（按約束剛度）可分為：剛性連接（剛性節(jié)點(diǎn)）、半剛性連接（半剛性節(jié)點(diǎn)）和柔性連接（鉸接節(jié)點(diǎn)）三大類(lèi)型。

剛性連接：是指連接受力時(shí)，梁-柱軸線(xiàn)之間的夾角保持不變。實(shí)際使用中只要連接對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)約束能達(dá)到理想剛接的90%以上，即可認(rèn)為是剛接。工程中的全焊連接、栓焊混合連接以及借助T形鑄鋼件的全栓連接屬此范疇。

柔性連接（鉸接）：是指連接受力時(shí)，梁-柱軸線(xiàn)之間的夾角可任意改變（無(wú)任何約束）。實(shí)際使用中只要梁-柱軸線(xiàn)之間夾角的改變量達(dá)到理想鉸接轉(zhuǎn)角的80%以上（即轉(zhuǎn)動(dòng)約束不超過(guò)20%），即可視為柔性連接。工程中的僅在梁腹板使用角鋼或鋼板通過(guò)螺栓與柱進(jìn)行的連接屬此范疇。

半剛性連接：介于以上兩者之間的連接，它的承載能力和變形能力同時(shí)對(duì)框架的承載力和變形都會(huì)產(chǎn)生極為顯著的影響。工程中的借助端板或者借助在梁上、下翼緣布置角鋼的全栓連接等形式屬此范疇。

安裝單元的劃分

鋼框架安裝單元的劃分，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件重量、運(yùn)輸以及起吊設(shè)備等條件確定。

1）當(dāng)框架的梁-柱節(jié)點(diǎn)采用“柱貫通型”節(jié)點(diǎn)形式時(shí)，柱的安裝單元一般采用三層一根；梁的安裝單元通常為每跨一根。

2）柱的工地接頭一般設(shè)于主梁頂面以上1.0～1.3m處，以便安裝。

3）當(dāng)采用帶懸臂梁段的柱單元（樹(shù)狀型柱單元）時(shí)，懸臂梁段可預(yù)先在工廠(chǎng)焊于柱的安裝單元上，懸臂梁段的長(zhǎng)度（即接頭位置）應(yīng)根據(jù)內(nèi)力較小并能滿(mǎn)足設(shè)置支撐的需要和運(yùn)輸方便等條件確定。距柱軸線(xiàn)算起的懸臂梁段長(zhǎng)度一般取0.9～1.6m。

4）呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)框架筒結(jié)構(gòu)采用帶懸臂梁段的柱安裝單元時(shí)，梁的接頭可設(shè)置在跨中。