摘要：在开展钢结构设计工作时，节点环节设计的方式主要有：铰接、半刚和刚接。在具体设计工作中，来选择相应的设计方式，可以明显优化结构设计的效果。借助对建筑整体功能的掌握，就可以总结出干扰钢结构节点设计过程有序进行的主要是焊接。因此，就必须要从严格的角度对焊接方式和焊接质量做出良好的把握，以保证此环节工作与相关规定内容的切合性，从而保证钢结构节点设计的现实作用得以充分体现。
关键词：建筑钢结构；节点分类；设计要点
引言
在开展钢结构设计工作期间，节点设计属于其中的重要环节，那么工程技术人员就应该在正式进行具体设计前，对建筑结构进行充分的了解，在此基础上确定节点设计的方法，以确保结构设计的理想效果。但是，目前工程技术人员在具体工作中，都往往会将主要精力放在前期的结构及构件的设计上，而忽略了后期节点设计，继而对钢结构设计的有序进行带来很大程度上的困难。因此，需加强建筑钢结构节点设计要点分析。
1建筑钢结构节点设计重要性
在现代化建筑施工中，钢结构的节点设计对于建筑钢结构的施工管理技术有着重要的意义。建筑钢结构在进行施工中，钢结构的节点类型多、钢结构的杆件布置密集，加之钢结构的节点设计在进行施工时，对施工技术要求高，使得钢结构的节点连接困难，影响建筑钢结构的节点设计。此外，在进行建筑钢结构的节点设计中，由于一些设计人员对建筑钢结构施工的不熟悉，加之节点设计依然采用常见的刚性方式，影响建筑钢结构节点设计。故此，在进行建筑钢结构的节点设计中，要解决建筑钢结构节点设计的难点，借助全焊节点的连接形式、栓焊混合连接以及高强螺旋连接等技术，保障建筑钢结构节点设计的质量，使得在进行建筑钢结构的施工管理中，保障钢结构的施工管理水平，促进建筑建设的安全性和稳定性。
2建筑钢结构节点分类
2.1铰接节点
建筑结构的刚性节点，结构承受荷载时，主梁和柱之间只传递垂直剪力，不传递弯矩。这种连接可以不受约束的转动。铰接构造简单，现场安装程序简化，安装速度快。
2.2刚性节点
建筑结构的刚性节点，也就是梁柱构件夹角在结构受力变形的过程中可以保持不变。刚节点能够对剪力以及弯矩进行有效地传递。常见的刚性节点包括框架梁柱连接的节点。
2.3半刚性节点
半刚性节点介于刚性节点和铰接节点之间的节点类型，可以承受弯矩，但是又没有刚性节点那样完全没有弯曲变形。我国《钢结构设计规范》未给出计算方法及设计方案，节点转动刚度很难确定，因此这种节点很少被设计使用。
3建筑钢结构节点设计要点
在钢结构设计中，连接节点的设计非常关键，需要在进行结构分析前就确定节点的形式，当前，钢结构设计经常出现最终设计节点与结构分析模型采用的节点形式不一致的问题，需要设计人员尽可能避免这种问题。连接形式会对结构产生巨大影响，如部分刚接节点，虽然能够满足结构对于弯矩的要求，但是其在使用过程中，会产生较大转动，并不能满足结构分析的要求，可能导致工程变形超过计算数值，加上温度作用的影响，结构整体的稳定性和安全性无法保障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在具体的节点设计中，应该包括的内容有很多，一是焊接，对于焊缝形式、焊缝尺寸等都有着非常严格的要求，焊条需要根据金属材质的具体情况进行选择，如果是Q235，选择E43，如果是Q345，选择E50；二是栓接，在一些次要机构中，如果对抗剪性能要求不高，可以选择普通螺栓，关键结构或者对于抗剪性要求较高的结构，应该采用高强螺栓，依照受力特点进行计算，一般采用的螺栓规格在M16－M30之间，超大规格的螺栓虽然强度和抗剪性更好，不过其性能不稳定，很少在工程实践中得到应用；三是梁腹板设计，需要对栓孔位置腹板净截面的抗剪能力进行验算，如果采用的是承压型高强螺栓连接，还需要对孔壁局部承压进行验算；四是连接板设计，可以在梁腹板厚度的基础上，增加4mm作为连接板厚度，不过需要对净截面的抗剪能力进行计算，避免其在使用过程中因为温度作用或者应力作用而出现变形等问题；五是在节点设计环节，需要结合现场实际情况，对施工空间和构件安装的顺序进行考虑，避免出现构件运到施工现场但是无法安装的问题，为现场施工提供便利。同时，在节点设计过程中，还必须充分考虑结构制造的工艺水平。
4案例分析
4.1工程概况
本次主要就A、B、C三座在建的600m级超高层钢结构节点进行研究，三座超高层的建筑主体结构均为巨型框架-核心筒-伸臂桁架结构体系。巨型框架主要是由环带桁架、巨型柱组合而成，核心筒属于内嵌单层钢板的组合式剪力墙。上述结构的构件尺寸非常大，钢结构节点十分复杂，施工难度大。
4.2柱脚节点可实施性设计
（1）不管是埋入式还是外露式的柱脚，其底板锚栓孔的直径必须采用1．5倍锚栓直径，以满足施工的要求；（2）巨型柱底板锚栓可选用先孔法；（3）设计的图纸上必须明确巨型柱、钢板剪力墙的底板锚栓固定等措施，同时，要求施工企业制定科学、合理地专项施工方案，进而确保锚栓准确定位。（4）根据实际底板浇筑工况计算并设置巨型柱柱脚锚栓的固定支架。（5）施工的图纸上，必须标明柱脚锚栓固定支架的做法。
4.3钢板剪力墙的连接节点实施性设计
（1）钢板剪力墙的厚度不足30mm时，上、下连接节点可采用焊接的方式，左、右连接节点则可采用焊接或栓接的方式。（2）钢板剪力墙的厚度在30mm及以上时，上、下、左、右连接节点均采用焊接的方式。（3）若采用的是栓接方式，应告知施工单位加入相应的措施以确保螺栓的穿孔率。（4）从实施性的角度来看，全焊接节点是较为理想的一个方案；但为进一步克服焊接的工程量，施工人员应积极引入高效的焊接方案。（5）钢板的剪力墙上应设置混凝土流淌孔，从而避免或减小因混凝土搅拌不均匀而造成的变形，并保证钢板剪力墙的上、下两个连接段的垂直度。
4.3楼面梁和巨型柱连接节点的实施性设计
楼面钢梁、巨型柱钢结构施工是先进行外包的混凝土施工从而致使钢骨巨型柱的周围存在较厚的混凝土结构，最终增加了楼面钢梁的连接难度，且连接的结节也与普通的钢梁连接节点不尽相同。因此，应在巨型柱的周边钢梁和钢骨间设置连接的过渡段。为进一步确保钢骨及其周围钢筋的连接，应在巨型柱的周边钢梁过渡处保留安全储备。
4.5伸臂桁架和核心筒连接节点的实施性设计
伸臂桁架和核心筒连接节点应选用焊接方式，且施工单位还应在保证焊接质量的同时尽可能选用焊接机器人或指定特定的工艺和流程。同时，将实施性纳入到考虑的范畴内，将连接伸臂桁架和核心筒内柱的牛腿外伸距离控制在600mm以内。
结束语
总而言之，钢结构的进一步推广和应用不仅是建筑行业的重要发展方向，也将极大地推动我国建筑行业在设计以及施工方面整体水平的提高。因此建筑行业的设计人员以及施工单位要充分掌握钢结构节点分类，并在设计中充分结合建筑的实际情况和设计要点，合理进行结构设计，并保证施工质量，从而充分发挥钢结构在建筑中的作用，全面推动我国建筑行业的发展。
参考文献：
[1]韩春阳，杜行宇.建筑钢结构节点分类及设计要点分析[J].住宅与房地产，2017（24）：117.
[2]梁怡.建筑钢结构强节点弱构件抗震设计的方法[J].建设科技，2017（16）：86-87.
[3]刘华丽，徐铁山.高层建筑钢结构的节点设计原理与实践[J].资源信息与工程，2017，32（04）：155-156.
[4]曾宪平，刘军文.建筑钢结构节点主要分类及设计要点[J].建材与装饰，2016（44）：57-58.
[5]王伟.火灾下钢结构半刚性节点受力性能研究[D].哈尔滨工业大学，2016.
论文作者:张杰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：节点论文; 钢结构论文; 建筑论文; 刚性论文; 结构论文; 钢梁论文; 桁架论文; 《基层建设》2018年第36期论文;