为什么钢结构的应用范围日益广泛？（二）

2节点设计

连接节点的设计是钢结构设计中的重要内容之一。在结构分析前就应该对节点的形式有充分地思考与确定。常常出现的一种情况是--最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式不完全一致，这种情况必须避免。按照传力特性的不同，节点分刚接，铰接和半刚接。常用的设计参考书都有很多值得推荐的节点做法及计算公式。连接节点有等强设计和实际受力设计这两种常用的方法。连接的不同对结构影响甚大，有些连接根据经验或计算不好辨别是刚接还是铰接。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较大的转动，不符合结构分析中的假定，会导致实际工程变形大于计算数据等不利结果。节点是刚接还是铰接会影响计算模型的确定进而影响计算的内力值。

具体设计中需要注意的主要问题包括:

(1)焊接

对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应与被连接金属的材质相适应。E43对应Q235，E50对应Q345。Q235与Q345连接时，应该选择低强度的E43，而不是E50。焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件的重心接近。其它详细内容可查询规范中关于焊缝构造方面的规定。

(2)栓接

铆接这种形式在建筑工程中现已很少采用。普通螺栓抗剪性能差，可以在次要结构部位使用。高强螺栓使用日益广泛，常用8.8s和10.9s两个强度等级。根据受力特点分承压型和摩擦型，两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12，常用M16~M30。超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。自攻螺丝用于板材与薄壁型钢间的次要连接。国外在低层墙板式住宅中，也常用于主结构的连接。

(3)连接板

可简单取其厚度为梁腹板厚度加4mm。然后验算净截面抗剪等。

(4)梁腹板

应验算栓孔处腹板的净截面抗剪。承压型高强螺栓连接还需验算孔壁局部承压。

(5)节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序等，应

尽可能使工人能方便的进行现场定位与临时固定。

此外，节点设计还应考虑制造厂的工艺水平。比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。节点往往是事故产生的源点，节点的处理不当特别是焊缝质量问题，很容易产生应力集中，从而导致局部屈曲或者形成疲劳破坏源或者脆性破坏等。对于钢结构要定期进行安全质量检查鉴定。