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摘要：钢结构的节点、选型、布置均离不开建筑整体功能与钢结构的整体关系。本文旨在通过分析建筑整体功能与建筑钢结构的新型关系和建筑钢结构节点主要分类，进一步了解建筑钢结构的设计中所需要注意的关键。
关键词：高层建筑；建筑钢结构；节点分类；钢结构设计；建筑工程
1 前言
近年来，伴随我国钢材产量的不断增加，钢结构节点分类的应用在钢结构的使用过程中也日渐普遍。钢材本身具有的特性如延展性良好、轻质高强、安装方便等等优势，使它成为人们在建筑生活中首选的材料。不过，在建筑中选用钢材的不足之处便是钢材料虽然具有延展性，但是钢结构的延展性并不能得到相对稳定的保证，所以，这需要进一步探索出钢结构所具有的塑形、变形能力。强大的节点是钢结构能够塑形、变形能力的首要前提条件，因此可说，是节点造就了钢结构具有塑形与变形能力。
2 建筑钢结构节点分类
2.1 刚性 连接节点
在符合建筑结构的力学特征下，钢结构的节点处必须在连接的节点处保证结构的完全连续性。在某种程度上来说，钢结构节点连接在最大承受力的范围内不会因为各个构件所形成的角度而变化。与此同时必须得到保证的是，刚性 连接的构件所产生的强度大小应该不超过被屈服连接节点的强度大小。
2.1.1 梁的拼接
螺栓连接和焊接是梁拼接的一般形式，虽然螺栓连接刚度比焊接低，但是在制作中，螺栓连接非常简便，而且能保证质量。因此，人们常常进行螺栓工厂现场拼接。但为了防止出现接头长度过大，板坯消耗较多，不会全部采用螺栓，并且螺栓的价格相对较高。除此之外 在罕遇地震灾害时，它也不能起到滑移的作用。
2.1.2 边柱与梁的连接
一般，边柱与梁的连接被包含在刚性连接中，主要连接方式是以纳取端板连接的方法作为边柱与梁连接。所谓的端板连接简单的说明就是一种通过端板之间进行连接节点的方法。
2.1.3 中柱与梁的连接
无一例外，刚性连接在中柱节点上表现为：选择T型连接件螺栓连接的形式连接柱和梁端、螺栓连接柱和梁腹板、采用焊缝连接的形式焊接柱和梁翼缘、焊缝连接的方式焊接柱和梁端。钢梁和箱形焊接组合柱的相连表现为：全部选择焊缝连接在柱和梁端、选择焊缝连接在梁翼缘与柱的之间。钢板的另一端应焊在柱翼缘上使梁腹板通过摩擦型高强度螺栓与钢板相连。
2.2 半刚性连接节点
半刚性连接节点所连接的建筑构件的承载能力应该不能高于其保障节点的承载能力。但是，一般在实际设计中不会过多采用半刚性连接节点这种方式，主要因为建筑构造设计与半刚性连接节点选用的连接方式之间的关系导致连接节点的弹性刚度要小于建筑构件的弹性刚度。
2.3 铰接连接节点
2.3.1 主梁与次梁的连接
我国建筑施工过程中，选择简支连接是处理主梁与次梁的连接所采用比较多的方式，但是刚性连接亦可选择在建筑要求较高的情况中。虽然这种连接方式较为复杂，但是其对次梁翼缘处理步骤可在进行中省去，因而建筑师们也比较受青睐这种连接方式。
2.3.2 斜梁的拼接节点
为了便于施工运输常把斜梁分段设计，可进行跨度较大的斜梁设计，再在施工现场进行现场拼接。
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2.3.3 桁架节点
连接板节点、简单处理其网架结构连接节点是板节点的主要特征。施工较为常见的空间结构就是网架属空间桁架形式，因为其受力性能较好，所以多在民用建筑中应用。
2.3.4 柱脚节点
在施工过程中，因柱脚不稳定造成工程事故的案例不在少数，因此柱脚在钢结构设计时要加强重视。又因为其钢架所受的侧向力较小，所以常采用铰接形式用于民用建筑。铰接的常用形式就是平板式铰接，其有着受力合理、连接方便的优势。在荷载很大的情况下，带有加劲肋的柱脚都可发挥其充分的作用。插入式和端承式是钢管混凝土柱脚钢管混凝土柱脚连接主要方式，但插入式柱脚连接属于刚性连接。
3 建筑钢结构设计要点
3.1 通过建筑物的判断采取钢结构适用性
并不是所有建筑工程中都可以使用钢结构。为了防止后期建筑设计方案与实际工程施工不合理，钢结构需要结合建筑工程的现实状况和建筑工程周边的环境进行合理的判断。这是是在设计建筑工程结构之前必须充分准备的条件。否则建筑工程将会付出更大代价，从而不仅不会提高施工单位的综合效益，还会埋下建筑隐患。在通过实际考察过程中发现，使用钢结构在比较大型的厂房车间、抗震要求较高的建筑中的是非常科学的选择。
3.2 钢结构的选型、布置
塔桅、桁架、索膜、框架、网壳以及轻钢是钢结构在建筑中划分的六大类型，即依据建筑工程的实际施工条件，对这六种结构的选择要进行严格的确定。举例来说，高度比较高且其荷载较大的建筑物往往会选择网架结构；抗震条件要求较为严格的建筑物往往会选择巨型SRC柱与钢筋混凝土混合结构。而且要重点考察当地的地理气候环境，若在天气非常寒冷时特别是雨雪天气，要充分考虑到下雪天雪压对建筑物的荷载对钢建筑节点的影响，确保建筑顶端承重能力与重力坠落曲线相协调。在进行钢结构设计的时候，若建筑工程的跨度相对较大，为了防止出现建筑物坍塌事件，不得不首先想到建筑物的支撑能力和设置建筑物的支撑物。与之并为重点的是，在进行钢结构选型时要保证其受力分布状况是均匀的同时也要考虑到建筑钢结构受力路线的清晰性。
3.3 考虑钢结构的变形限值
通常，若纯钢结构是抗侧力结构选用的是钢桁架制作组合而成的，要注意这几个方面，若发生地震，要保证其顶点在1/300位移幅度，而其层间要保证在1/250位移幅度；若发生强风，要保证其顶点在1/500位移幅度，而其层间要保证在1/400的位移幅度。通过各种数据及勘测表明，刚性指标在抗侧力结构选用钢桁架制作组合而成的纯钢结构会大大提高，也会增加工程成本。
3.6 设计钢结构的构件
设计构件时要考虑以下三个方面：其一，构件材料的选择。为了保障构件的质量，其选择也是相对复杂的，在建筑工程正式施工前，为了保证建筑构件的材料符合设计要求及国家规定的标准，要符合实际地创立出购买原料、合理规划工程施工进度以及后期的监察管理制度；其二，施工质量与施工技术水平。专业技能够硬、设计经验丰富的工作人员无疑是施工单位首选的前提，这不仅仅会有效杜绝由于技术原因而导致的建筑物质量问题的发生，也是保障施工的质量符合设计方案的有效措施；其三，需要时时把握好钢结构情况。为了保障钢结构的质量，若是钢结构的材质特别、板坯较厚而且其屈服强度远远超过了标准热度能量，就应该根据不同的接头形式不仅同时要严格检验、测试接头焊接试件而且还要合理设置焊接的参数以及坡口的尺寸大小。尽可能保证焊接钢结构的时候，焊接环境为采用二氧化碳气体焊接，这样也避免了因为焊接热量过高而导致的钢结构变形。一方面不仅有效地提升工作效率，另一方面也降低了工人的劳动强度。同时表明，用其也是非常不错的方法。
结语
近年来，我国住宅产业化的发展离不开钢结构在我国建筑行业的广泛应用的推动。钢结构的建筑普遍为中国甚至是世界住宅建筑工程中所采纳与应用。其主要原因为钢结构有着强度较高、防震效果好、施工效率高以及便于回收等其他结构不可比拟的优势。文章对建筑钢结构的节点分类分析与建筑钢结构设计要点的讨论，仅供参考。
参考文献：
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[2] 宋磊．解析高层民用建筑钢骨混凝土施工技术[J]．民营科技，2014，（9）．
[3] 王道美，邓伟，崔强．建筑用耐火钢的研究现状及发展趋势[J]．山东冶金，2014，（5）．
论文作者:袁良
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上
论文发表时间:2018/9/7
标签：钢结构论文; 节点论文; 建筑论文; 刚性论文; 螺栓论文; 构件论文; 建筑工程论文; 《建筑细部》2018年2月上论文;