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【摘 要】随着时代不断进步，我国建筑领域有了长足的发展，钢结构的科学使用完美解决了高层建筑的诸多问题，随着对钢结构节点设计的深入研究，钢结构给建筑工程带来的高质量与稳定性越发得到建筑单位与业主的认可。本文首先阐述钢结构节点设计的基本原则，根据实际经验与建筑需求，详细阐述钢结构各部的节点设计与应用，一起为相关领域的研究贡献有价值的参考。
【关键词】钢结构；节点；设计
引言
随着建筑技术的不断进步，单一的钢筋混凝土框架已经无法满足建筑施工的需求，目前全钢结构的应用越来越广泛，高层建筑应用钢结构链接能够增加建筑承受强度与稳定性，其综合指数高得到各方面的好评。我们在建筑中进行的钢结构主要构成元素为构件与节点，这就对建筑构建的处理提出高要求，虽然使用的构件能够完成基本建筑任务，但一点节点处理不好，也会导致整个钢结构不完整，对于建筑的防震与称重非常不利。例如西方某发达国家曾经发生强烈地震，根据对毁坏严重的建筑原因调查统计可知，85%以上的毁坏建筑都因为节点与构件设计链接不合理，由此可见掌握钢结构节点设计原则，合理科学运用节点设计有利于建筑更稳定，遇到意外时损坏几率小。
一、设计原则
钢结构节点设计有三强设计原则，主要包括强节点弱结构原则、强柱弱梁原则、强焊缝原则，遵从三强原则对于钢结构框架支撑的承载力有强化的作用，从另一个角度说也可以有效防止建筑遭到破坏时节点的损坏先于构件，确保整体性更加稳固。从设计的实际情况出发也不能让节点太强，要留出一定的空间确保建筑遭遇地震时板件能够承载一定的变形，通过提高韧性确保建筑的安全性，“强柱弱梁”原则就是遵从建筑结构的屈服原则，通过提高架构韧性的方式提高建筑的重力荷载。通常情况下，一层的框架能够承载一层楼的重量，框柱则需要承载盖层建筑及之上的重力，因此提高框架柱的承载力有利于提高监护整体的稳定性，这就要求我们在进行构件焊缝时做到“强焊缝弱钢材”原则，实现焊缝承载力高于板材构建，能够有效促使构件屈服面顺利避开焊缝，坚固的欠于钢板中，这样整个框架的构件延展性增强。除此之外，为了提高侧力构件的抗震性，要格外注重构件出现的意外状况，如塑性铰部位的转动力与耗能，要防止竖向钢经受测力作用时支撑斜杆发生弯曲，在反复外力作用下多次弯曲会导致刚度退化，再如要注意节点螺栓的连接，连接韧性要强于焊缝，在重要构件与节点链接时要选用高强度螺栓。
二、钢结构节点设计与应用
1.节点连接方式
建筑施工时，我们有多种办法对付钢结构的连接，尤其针对钢结构节点，其中最常用的方法四有焊接、选取高强度的螺栓连接，或者将两者相结合，总之目的是让建筑结构更科学。
首先采用焊接的方式时，充分考虑构件的延展性，焊接节点会有相对较大的应力，有利于在地震等意外袭来时，建筑物更稳定。实际工作中，为进一步保证钢结构质量，通常采用全熔透的方式进行焊接；其次钢结构作为承重构件，本身稳定性与刚度是相当强的，在节点连接时，也要充分考虑这一点，考虑利用摩擦力强的螺栓进行连接，这是相对简单的连接方式，但耗材量大些，会增加一些成本投资，并且存在一定的风险，如果施工时不小心会造成建筑失稳，部分连接不好的地方产生滑动与移位；再次大部分钢结构节点连接会将螺栓连接与焊接方式相结合，尤其针对高层建筑中钢结构翼缘部分，由于需要很强的受力，为保证建筑安稳需要采用焊接，针对钢结构的腹板用高强度螺栓连接，结合两种连接方式的而有点为钢结构的稳定性加分。
2.梁柱之间的节点设计
在梁柱节点连接中，通常采用铰接、刚性或半刚性连接方式，其中铰接主要通过柱与梁的剪力使夹角可以转动，刚性连接不仅让柱承受力更多还能传递弯矩力，半刚性连接使柱与梁的夹角转动中不发生改变，其实这些连接方式，或多或少还是会受到外界环境的影响，想达到理想状态是非常难的。
在梁与柱进行节点连接时，我们首要要追本溯源考虑总体钢结构框架，钢结构框架自身特征要求施工时采用柱贯通设计，这也是为了抗震效果着想，这就注定在选择连接方法时首先考虑梁与柱的连接，再考虑短梁的处理与拼接。通常我们对钢结构翼缘的连接采用焊缝方式，增加梁柱承载力，且这个承载力要高于梁本身承载力的2倍，对于钢结构腹板则采用螺栓连接，这也会提高梁柱承载力。
在钢结构中，梁与工字截面柱的翼缘或与截面柱直接相连时，要充分考虑建筑构造，考虑梁翼缘与柱翼缘之间的坡口焊接，检验V型切口的韧性等。
3.次梁主柱之间的节点设计
拼接梁时主要有柱悬臂梁与梁的连接，连接方式主要是翼缘的焊缝方式、腹板的高强度螺栓方式，次梁与主梁之间主要采用铰接方式，根据次梁的剪力设计要求，附加考虑偏心导致的弯矩，对于主梁受扭可以暂不考虑。在高层建筑防震设计中，有时为了防治框架横梁放生侧向弯曲，在框架横梁的翼缘加点处设置支撑构件，这样梁翼缘与楼板形成有力连接，再在主梁下放置隔撑就可以稳固支撑起两根横梁。
4.柱之间的节点设计
对于柱之间的连接主要指拼接，经常选用的连接方式是坡口对齐焊接、螺栓连接与焊缝的相结合连接，钢结构通常采用工字型截面柱，钢筋混凝土中通常采用工型截面柱。有时我们也会用到箱型柱，通常为焊接成柱，柱角的焊缝通常为全熔透的V型或U型，这里要求焊缝角度不能小于1/3的板厚，在14mm范围内。施工中我们也要保证柱头的连接安装质量，在为柱头做拼接时，主要采用设置耳板固定的方式，这里要通过风雨其他荷载力算出耳板厚度，通常高于10mm。
5.柱脚之间的节点设计
柱脚是固定柱的基础，承受着整个柱身传受的力，此时，柱脚的基础通常以钢筋混凝土为主，考虑到钢筋混凝土强度比钢结构弱，因此要尽量将基础段放大，用增加低端与柱脚接触面积的方式，分担柱脚承载的压力，通过接触面压力小于缓凝土抗压值的方式进行柱脚节点设计。柱脚的连接方式主要是铰接和刚接，铰接时，柱脚应为轴心柱，在柱轴力偏小时，将柱脚与地板连接，通过焊缝地板，将柱的压力分散到基础单位，反之柱轴力偏大时可以在底板防治靴梁等，将底板分割成许多小块，让轴力利用角度通过焊接将压力转嫁给各个分块。刚接连接柱脚时主要用于实腹柱与支撑距离小于1.5M的格构柱，当间距大时，整体式柱脚因为需要更多的成本投资而不被选用，通常会用一些分离式柱脚，将每个分离的柱脚铰接起来，柱脚之间用区隔板材连接就可以了。
三、结束语
随着建筑行业的进步，在建筑施工中，钢结构节点设计的作用越发得到人们认可，我们意识到钢结构节点设计有利于提高建筑的稳定性与承载力，同时对于工程施工质量也有一定的保障，在进行钢结构节点设计应用时要从实际情况出发，尤其针对钢结构节点连接方式的选取时，要尽量选择节省成本保证施工质量的方式，力争从根本上提高钢结构建筑的稳定性。目前对于钢结构节点设计应用，我国还处于发展初级阶段，还需学习更多先进的技术与经验，在完善相关法律法规的同时，参考其他国家高质量的建筑争取更大的进步。相信在未来的发展建设中，随着钢结构节点设计应用的不断进步，建筑事业一定会飞速发展为国民经济水平的提高贡献力量。
参考文献：
[1]董建设.小议现代建筑钢结构的设计与安装[j].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（03）.
[2]刘明亮，王超，赵亮.浅谈钢结构设计[j].科技向导，2011（20）.
[3]谭坚，区彤，李松柏，方国华.钢结构节点研究[j].建筑结构，2011（4）.
[4]王涛.浅论高层建筑钢结构的节点设计原理与实践[j].门窗，2012（10）.
【关键词】钢结构；节点；设计
引言
随着建筑技术的不断进步，单一的钢筋混凝土框架已经无法满足建筑施工的需求，目前全钢结构的应用越来越广泛，高层建筑应用钢结构链接能够增加建筑承受强度与稳定性，其综合指数高得到各方面的好评。我们在建筑中进行的钢结构主要构成元素为构件与节点，这就对建筑构建的处理提出高要求，虽然使用的构件能够完成基本建筑任务，但一点节点处理不好，也会导致整个钢结构不完整，对于建筑的防震与称重非常不利。例如西方某发达国家曾经发生强烈地震，根据对毁坏严重的建筑原因调查统计可知，85%以上的毁坏建筑都因为节点与构件设计链接不合理，由此可见掌握钢结构节点设计原则，合理科学运用节点设计有利于建筑更稳定，遇到意外时损坏几率小。
一、设计原则
钢结构节点设计有三强设计原则，主要包括强节点弱结构原则、强柱弱梁原则、强焊缝原则，遵从三强原则对于钢结构框架支撑的承载力有强化的作用，从另一个角度说也可以有效防止建筑遭到破坏时节点的损坏先于构件，确保整体性更加稳固。从设计的实际情况出发也不能让节点太强，要留出一定的空间确保建筑遭遇地震时板件能够承载一定的变形，通过提高韧性确保建筑的安全性，“强柱弱梁”原则就是遵从建筑结构的屈服原则，通过提高架构韧性的方式提高建筑的重力荷载。通常情况下，一层的框架能够承载一层楼的重量，框柱则需要承载盖层建筑及之上的重力，因此提高框架柱的承载力有利于提高监护整体的稳定性，这就要求我们在进行构件焊缝时做到“强焊缝弱钢材”原则，实现焊缝承载力高于板材构建，能够有效促使构件屈服面顺利避开焊缝，坚固的欠于钢板中，这样整个框架的构件延展性增强。除此之外，为了提高侧力构件的抗震性，要格外注重构件出现的意外状况，如塑性铰部位的转动力与耗能，要防止竖向钢经受测力作用时支撑斜杆发生弯曲，在反复外力作用下多次弯曲会导致刚度退化，再如要注意节点螺栓的连接，连接韧性要强于焊缝，在重要构件与节点链接时要选用高强度螺栓。
二、钢结构节点设计与应用
1.节点连接方式
建筑施工时，我们有多种办法对付钢结构的连接，尤其针对钢结构节点，其中最常用的方法四有焊接、选取高强度的螺栓连接，或者将两者相结合，总之目的是让建筑结构更科学。
首先采用焊接的方式时，充分考虑构件的延展性，焊接节点会有相对较大的应力，有利于在地震等意外袭来时，建筑物更稳定。实际工作中，为进一步保证钢结构质量，通常采用全熔透的方式进行焊接；其次钢结构作为承重构件，本身稳定性与刚度是相当强的，在节点连接时，也要充分考虑这一点，考虑利用摩擦力强的螺栓进行连接，这是相对简单的连接方式，但耗材量大些，会增加一些成本投资，并且存在一定的风险，如果施工时不小心会造成建筑失稳，部分连接不好的地方产生滑动与移位；再次大部分钢结构节点连接会将螺栓连接与焊接方式相结合，尤其针对高层建筑中钢结构翼缘部分，由于需要很强的受力，为保证建筑安稳需要采用焊接，针对钢结构的腹板用高强度螺栓连接，结合两种连接方式的而有点为钢结构的稳定性加分。
2.梁柱之间的节点设计
在梁柱节点连接中，通常采用铰接、刚性或半刚性连接方式，其中铰接主要通过柱与梁的剪力使夹角可以转动，刚性连接不仅让柱承受力更多还能传递弯矩力，半刚性连接使柱与梁的夹角转动中不发生改变，其实这些连接方式，或多或少还是会受到外界环境的影响，想达到理想状态是非常难的。
在梁与柱进行节点连接时，我们首要要追本溯源考虑总体钢结构框架，钢结构框架自身特征要求施工时采用柱贯通设计，这也是为了抗震效果着想，这就注定在选择连接方法时首先考虑梁与柱的连接，再考虑短梁的处理与拼接。通常我们对钢结构翼缘的连接采用焊缝方式，增加梁柱承载力，且这个承载力要高于梁本身承载力的2倍，对于钢结构腹板则采用螺栓连接，这也会提高梁柱承载力。
在钢结构中，梁与工字截面柱的翼缘或与截面柱直接相连时，要充分考虑建筑构造，考虑梁翼缘与柱翼缘之间的坡口焊接，检验V型切口的韧性等。
3.次梁主柱之间的节点设计
拼接梁时主要有柱悬臂梁与梁的连接，连接方式主要是翼缘的焊缝方式、腹板的高强度螺栓方式，次梁与主梁之间主要采用铰接方式，根据次梁的剪力设计要求，附加考虑偏心导致的弯矩，对于主梁受扭可以暂不考虑。在高层建筑防震设计中，有时为了防治框架横梁放生侧向弯曲，在框架横梁的翼缘加点处设置支撑构件，这样梁翼缘与楼板形成有力连接，再在主梁下放置隔撑就可以稳固支撑起两根横梁。
4.柱之间的节点设计
对于柱之间的连接主要指拼接，经常选用的连接方式是坡口对齐焊接、螺栓连接与焊缝的相结合连接，钢结构通常采用工字型截面柱，钢筋混凝土中通常采用工型截面柱。有时我们也会用到箱型柱，通常为焊接成柱，柱角的焊缝通常为全熔透的V型或U型，这里要求焊缝角度不能小于1/3的板厚，在14mm范围内。施工中我们也要保证柱头的连接安装质量，在为柱头做拼接时，主要采用设置耳板固定的方式，这里要通过风雨其他荷载力算出耳板厚度，通常高于10mm。
5.柱脚之间的节点设计
柱脚是固定柱的基础，承受着整个柱身传受的力，此时，柱脚的基础通常以钢筋混凝土为主，考虑到钢筋混凝土强度比钢结构弱，因此要尽量将基础段放大，用增加低端与柱脚接触面积的方式，分担柱脚承载的压力，通过接触面压力小于缓凝土抗压值的方式进行柱脚节点设计。柱脚的连接方式主要是铰接和刚接，铰接时，柱脚应为轴心柱，在柱轴力偏小时，将柱脚与地板连接，通过焊缝地板，将柱的压力分散到基础单位，反之柱轴力偏大时可以在底板防治靴梁等，将底板分割成许多小块，让轴力利用角度通过焊接将压力转嫁给各个分块。刚接连接柱脚时主要用于实腹柱与支撑距离小于1.5M的格构柱，当间距大时，整体式柱脚因为需要更多的成本投资而不被选用，通常会用一些分离式柱脚，将每个分离的柱脚铰接起来，柱脚之间用区隔板材连接就可以了。
三、结束语
随着建筑行业的进步，在建筑施工中，钢结构节点设计的作用越发得到人们认可，我们意识到钢结构节点设计有利于提高建筑的稳定性与承载力，同时对于工程施工质量也有一定的保障，在进行钢结构节点设计应用时要从实际情况出发，尤其针对钢结构节点连接方式的选取时，要尽量选择节省成本保证施工质量的方式，力争从根本上提高钢结构建筑的稳定性。目前对于钢结构节点设计应用，我国还处于发展初级阶段，还需学习更多先进的技术与经验，在完善相关法律法规的同时，参考其他国家高质量的建筑争取更大的进步。相信在未来的发展建设中，随着钢结构节点设计应用的不断进步，建筑事业一定会飞速发展为国民经济水平的提高贡献力量。
参考文献：
[1]董建设.小议现代建筑钢结构的设计与安装[j].中小企业管理与科技（下旬刊），2010（03）.
[2]刘明亮，王超，赵亮.浅谈钢结构设计[j].科技向导，2011（20）.
[3]谭坚，区彤，李松柏，方国华.钢结构节点研究[j].建筑结构，2011（4）.
[4]王涛.浅论高层建筑钢结构的节点设计原理与实践[j].门窗，2012（10）.