建筑鋼結構節點分類及設計要點

倪爾全

[摘要]鋼結構在現代建筑設計和施工中的作用十分重要，其可以使建筑施工更加便利，同時也極大的推動了建筑行業的進步與發展。因此在建筑領域中必須充分掌握鋼結構的節點分類，并對鋼結構的設計要點進行深入的分析。本文將對建筑施工中鋼結構的節點分類和設計要點進行分析和探討。

[關鍵詞]建筑；鋼結構；節點分類；設計要點

文章編號：2095 - 4085（2018）09 - 0039 - 02

隨著我國經濟水平的提高和科學技術水平的進步，在建筑行業中不斷擴大了對于鋼材料等建筑結構的應用范圍和規模。由于鋼結構具有良好的延性和較高的質量，且安裝施工十分方便，在現代建筑施工中被廣泛的應用。在鋼結構設計過程中，不僅要從結構整體出發，也要考慮細節，不能忽視節點的處理，連接節點的設計與建筑工程質量是息息相關的。這就要求建筑行業的設計以及施工人員要充分掌握連接節點的分類，以及鋼結構節點設計的要點，才能更好的讓鋼結構在建筑施工中發揮其應有的作用，從而推動我國建筑行業的進步與發展。

1 建筑鋼結構節點分類

1.1 建筑鋼結構的剛性節點

建筑結構的剛性節點，也就是梁柱構件夾角在結構受力變形的過程中可以保持不變。剛節點能夠對剪力以及彎矩進行有效地傳遞。常見的剛性節點包括框架梁柱連接的節點。

1.2 建筑鋼結構的半剛性節點

半剛性節點介于剛性節點和鉸接節點之間的節點類型，可以承受彎矩，但是又沒有剛性節點那樣完全沒有彎曲變形。我國《鋼結構設計規范》未給出計算方法及設計方案，節點轉動剛度很難確定，因此這種節點很少被設計使用。

1.3 建筑鋼結構的鉸接節點

建筑結構的剛性節點，結構承受荷載時，主梁和柱之間只傳遞垂直剪力，不傳遞彎矩。這種連接可以不受約束的轉動。鉸接構造簡單，現場安裝程序簡化，安裝速度快。

2 設計建筑鋼結構的基本要點

2.1 分析鋼結構的適用性

在設計建筑結構前要充分分析工程項目的實際情況以及周邊情況，以確定該建筑工程是否適合應用鋼結構，保證鋼結構的適用性，在一些規模較大的車間廠房，以及對于抗震性能的要求比較高的建筑中比較適合適用鋼結構。同時設計方案要具有較好的可操作性，并充分考慮施工的成本，為施工單位創造更高的經濟利潤。

2.2 對鋼結構類型進行合理選擇和布局

在建筑鋼結構中，目前比較常見的形式有幾種，即輕鋼、框架、排架、網架、塔梔、索膜以及形式。在選擇鋼結構形式時要充分考慮施工的實際條件。比如在設計具有較大載荷的高層建筑時可以選擇網架架構，而在對抗震要求較高的建筑中可以選擇SRC鋼骨砼柱以及鋼筋混凝土等結構。在設計時還要需要充分考慮建筑所處的環境條件，如有冬季降雪量較大的情況時應在結構設計中保證其荷載能夠達到實際需要。對于大跨度的建筑結構，在設計時要合理布置其拉索或者支撐物，防止出現坍塌等問題。在對鋼結構型式進行設計選擇時要全面考慮其受力情況，并保證其受力分布均勻。

2.3 充分分析并計算鋼結構的變形極值

在選擇鋼桁架作為抗側力結構進行設計時要注意控制鋼結構在地震以及風力影響下的位移情況，從而提高鋼結構性能，保證施工的質量以及效率。

2.4 根據建筑工程的實際需要進行鋼結構體系的合理選擇

當建筑高度在6層以下時可以選擇框架或框架一支撐體系；當建筑層數比較高時可以在設計中選擇雙重結構體系。目前常見的框架柱形式包括鋼骨砼柱、H型鋼柱以及鋼管砼柱等。其中組合型的鋼骨砼柱以及鋼管砼柱等經常被用于多層或高層建筑的結構設計中。

2.5 控制建筑鋼結構的截面

建筑鋼結構的設計中，除了需要選擇鋼結構的類型以及體系外，還需要估算構件截面，主要包括對建筑物的梁、柱以及支撐的尺寸以及形狀等進行估算。對建筑結構構件的截面進行估算時要重點注意幾個要點，即設置并估算鋼結構的梁，柱形狀、翼緣的大小和寬度，以及支撐的大小。同時應確定建筑構件的截面高度，并估算板件的合理厚度。

2.6 合理設計鋼結構構件

構件設計是建筑鋼結構設計中的重要組成部分，需要重點關注以下幾個方面。

2.6.1 構件材料的選用

在選擇構件材料時應合理選擇，保證材料性能能夠達到設計要求，并符合國家的相關規定。

2.6.2 控制構件施工中的焊接以及變形情況

為提高鋼結構的質量，應根據鋼結構的具體結構形式合理設置焊接參數以及坡口大小，對焊接接頭要進行嚴格的檢測以及測試，防止鋼結構由于焊接熱量過高而發生變形。

2.6.3 合理選擇施工技術，保證施工質量

在施工過程中應嚴格遵守設計方案，并保證施工的質量和水平。

3 結語

隨著我國經濟的快速發展和社會的進步，在現代建筑工程的設計和施工中都將更加廣泛地應用鋼結構。鋼結構具有良好的強度和性能，其在建筑施工中的應用不僅能夠有效的提高施工的效率，而且能夠提高建筑工程的防震性能，另外其回收也十分便捷，具有良好的環保性。因此鋼結構的進一步推廣和應用不僅是建筑行業的重要發展方向，也將極大地推動我國建筑行業在設計以及施工方面整體水平的提高。因此建筑行業的設計人員以及施工單位要充分掌握鋼結構節點分類，并在設計中充分結合建筑的實際情況和設計要點，合理進行結構設計，并保證施工質量，從而充分發揮鋼結構在建筑中的作用，全面推動我國建筑行業的發展。

參考文獻：

[1]蔡建友.建筑鋼結構節點主要分類及設計要點[J].商品與質量，2015，（26）.

[2]韓春陽，杜行宇，建筑鋼結構節點分類及設計要點分析[J].住宅與房地產，2017，（24）.