構(gòu)件的連接節(jié)點是保證多、高層鋼結(jié)構(gòu)安全可靠的關(guān)鍵部位，呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)工程對結(jié)構(gòu)的受力性能有著重要的影響。節(jié)點設(shè)計的是否合理，不僅會影響結(jié)構(gòu)承載力的可靠性和安全性，而且會影響構(gòu)件的加工制作與工地安裝的質(zhì)量，并直接影響結(jié)構(gòu)的造價。因此，節(jié)點設(shè)計是整個設(shè)計工作中的一個重要環(huán)節(jié)，必須予以足夠的重視。

節(jié)點設(shè)計主要包括：梁與柱、梁與梁、柱與柱、支撐與梁柱、以及柱腳的連接節(jié)點設(shè)計。

設(shè)計原則

概述

（1）當(dāng)非抗震設(shè)防時，彈性設(shè)計；當(dāng)抗震設(shè)防時，彈塑性設(shè)計，而且節(jié)點連接的承載力應(yīng)高于構(gòu)件截面的承載力。

（2）對于要求抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)，當(dāng)風(fēng)荷載起控制作用時，仍應(yīng)滿足抗震設(shè)防的構(gòu)造要求。

（3）強震作用下塑性區(qū)一般將出現(xiàn)在距梁端（柱貫通型梁-柱節(jié)點）或柱端（梁貫通型梁-柱節(jié)點）算起的1/10跨長或兩倍截面高度范圍內(nèi)。節(jié)點設(shè)計應(yīng)驗算下列各項：

(1）節(jié)點連接的承載力；

(2）構(gòu)件塑性區(qū)的板件寬厚比；

(3）受彎構(gòu)件塑性區(qū)側(cè)向支承點間的距離

4）梁-柱節(jié)點域中柱腹板的寬厚比和抗剪承載力。

（4）構(gòu)件節(jié)點、桿件接頭和板件拼裝，可采用全熔透焊縫或部分熔透焊縫。遇下列情況之一時，應(yīng)采用全熔透焊縫：

 1）要求與母材等強的焊接連接；

 2）框架節(jié)點塑性區(qū)段的焊接連接。

（5）焊縫的坡口形式和尺寸，應(yīng)按《手工電弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸》和《埋弧焊焊縫坡口的基本形式和尺寸》的規(guī)定或其它適用的規(guī)定采用。

（6）為了焊透和焊滿，焊接時均應(yīng)設(shè)置焊接墊板和引弧板。

（7）高層建筑鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件或承力構(gòu)件（支撐）的連接采用高強度螺栓時，應(yīng)采用摩擦型連接，以避免在使用荷載下發(fā)生滑移，增大節(jié)點的變形。

（8）抗震設(shè)防結(jié)構(gòu)的高強度螺栓連接的受剪承載力，應(yīng)按下式計算：

（9） 在節(jié)點設(shè)計中，節(jié)點的構(gòu)造應(yīng)避免采用約束度大和易使板件產(chǎn)生層狀撕裂的連接形式。

連接方式

根據(jù)連接方法可分為：全焊連接（通常翼緣坡口采用全熔透焊縫、腹板采用角焊縫連接）、栓焊混合連接（翼緣坡口采用全熔透焊縫、腹板則采用高強度螺栓連接）和全栓連接（翼緣、腹板全部采用高強度螺栓連接），

全焊連接：傳力充分，不會滑移。良好的焊接構(gòu)造與焊接質(zhì)量，可以為結(jié)構(gòu)提供足夠的延性。缺點是焊接部位常留有一定的殘余應(yīng)力。

栓焊混合連接：先用螺栓安裝定位，然后翼緣施焊，操作方便，應(yīng)用比較普遍。試驗表明，此類連接的滯回曲線與全焊連接情況相近，但翼緣焊接將使螺栓預(yù)拉力平均降低10%左右。因此，連接腹板的高強度螺栓實際預(yù)拉應(yīng)力要留一定富裕。

全栓連接：全部高強度螺栓連接，施工便捷，符合工業(yè)化生產(chǎn)模式。但接頭尺寸較大，鋼板用量稍多，費用較高。強震時，接頭可能產(chǎn)生滑移。

應(yīng)用：在我國的多、呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)高層工程實踐中，柱的工地接頭多采用全焊連接；梁的工地接頭以及支撐斜桿的工地接頭和節(jié)點，多采用全栓連接；梁與柱的連接多采用栓焊混合連接。

根據(jù)構(gòu)造形式及其力學(xué)特性（按約束剛度）可分為：剛性連接（剛性節(jié)點）、半剛性連接（半剛性節(jié)點）和柔性連接（鉸接節(jié)點）三大類型。

剛性連接：是指連接受力時，梁-柱軸線之間的夾角保持不變。實際使用中只要連接對轉(zhuǎn)動約束能達到理想剛接的90%以上，即可認為是剛接。工程中的全焊連接、栓焊混合連接以及借助T形鑄鋼件的全栓連接屬此范疇。

柔性連接（鉸接）：是指連接受力時，梁-柱軸線之間的夾角可任意改變（無任何約束）。實際使用中只要梁-柱軸線之間夾角的改變量達到理想鉸接轉(zhuǎn)角的80%以上（即轉(zhuǎn)動約束不超過20%），即可視為柔性連接。工程中的僅在梁腹板使用角鋼或鋼板通過螺栓與柱進行的連接屬此范疇。

半剛性連接：介于以上兩者之間的連接，它的承載能力和變形能力同時對框架的承載力和變形都會產(chǎn)生極為顯著的影響。工程中的借助端板或者借助在梁上、下翼緣布置角鋼的全栓連接等形式屬此范疇。

安裝單元的劃分

鋼框架安裝單元的劃分，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件重量、運輸以及起吊設(shè)備等條件確定。

1）當(dāng)框架的梁-柱節(jié)點采用“柱貫通型”節(jié)點形式時，柱的安裝單元一般采用三層一根；梁的安裝單元通常為每跨一根。

2）柱的工地接頭一般設(shè)于主梁頂面以上1.0～1.3m處，以便安裝。

3）當(dāng)采用帶懸臂梁段的柱單元（樹狀型柱單元）時，懸臂梁段可預(yù)先在工廠焊于柱的安裝單元上，懸臂梁段的長度（即接頭位置）應(yīng)根據(jù)內(nèi)力較小并能滿足設(shè)置支撐的需要和運輸方便等條件確定。距柱軸線算起的懸臂梁段長度一般取0.9～1.6m。

4）呼和浩特鋼結(jié)構(gòu)框架筒結(jié)構(gòu)采用帶懸臂梁段的柱安裝單元時，梁的接頭可設(shè)置在跨中。