钢框架结构梁柱刚性节点抗震设计 摘要：本文主要探讨了钢框架结构梁柱刚性节点抗震设计。 关键词：钢框架结构；梁柱；刚性连接节点；抗震设计 1引言 在钢框架结构的设计过程中，梁柱刚性节点的设计是其中一项重要的设计内容，梁柱刚性节点设计工作是否合理和可行，对钢框架结构稳定性产生着重要的影响，因此要做好梁柱刚性节点的设计工作，为钢框架结构的稳定性提供保障。在社会生产力不断发展和进步的基础上，钢结构的使用范围和使用数量都呈现着逐渐上涨的趋势。为了给建筑工程的经济效益和社会效益提供保障，要将钢结构梁柱刚性节点的设计工作落实到位。 2钢结构梁柱节点的基本特性 2.1刚性连接点 为了使构件原本的力学特征得到保留，对于连接节点位置的完全连接性，要使其不发生任何变化，避免连接节点的完全连接形受到影响。使用这种构造，可以保证构件之间的夹角保持稳定的夹角度数，保证构件具有一定的承载能力，也为构建的连接强度提供保障。 2.2半刚性连接节点 对于半刚性连接节点而言，一般情况下，要使其承载能力不小于构件的承载能力，但是由于受到一些因素的影响，例如：半刚性节点的连接方法不恰当、细部构造设计不合理等等，导致半刚性连接节点的弹性刚度不理性，即其弹性刚度没有构件的弹性刚度好，因此在实际的情况中，一般不会使用半刚性连接节点的设计方式。 2.3铰接连接节点 对于铰接连接节点而言，从理论的角度考虑，铰接连接节点对于弯矩的情况，则完全不能够承担，所以在构件拼接连接的过程中，通常都不会使用铰接连接节点的设计方式。一般情况下，在构件端部连接的过程中会使用铰接连接，例如：柱脚之间的连接和梁之间的连接等等。 2.4螺栓连接计算
钢框架梁柱连接节点构造，图文并茂 2015-11-27 09:41 专业分类：建筑结构浏览数：23759 1. 梁与柱的连接 梁与柱刚性连接的构造，形式有三种。 （1）梁翼缘、腹板与柱均为全熔透焊接，即全焊接节点； （2）梁翼缘与柱全熔透焊接，梁腹板与柱螺栓连接，即栓焊混合节点； （3）梁翼缘、腹板与柱均为螺栓连接，即全栓接节点； 上图为三种梁柱刚性连接节点 梁与柱刚性连接的构造
（1）工字形梁与工字形柱或箱形柱刚性连接的细部构造: 上图为梁与柱刚性连接细部构造 （2）工字形柱和箱形柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时，构造措施有两种：a、悬臂梁与梁栓焊混合节点；b、悬臂梁与梁全栓接节点。
上图为柱带悬臂梁段与梁连接
钢结构施工详图设计 施工详图设计是钢结构工程施工的第一道工序，也是至关重要的一步，详图设计的质量直接影响整个工程的施工质量。其工作是将原钢结构设计图翻样成可指导施工的详图。 1，施工详图设计基本原则： 1.1钢结构施工详图的编制必须符合《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB 50068）、《钢结构设计规范》（GB 50017）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205）、《钢结构焊接规范》（GB 50661）及其他现行规范、标准的规定。 1.2施工详图设计必须符合原设计图纸，根据设计单位提出的有关技术要求，对原设计不合理内容提出合理化建议，所做修改意见须经原设计单位书面认可后方可实施。 1.3钢结构施工详图设计单位出施工详图必须以便于制作、运输、安装和降低工程成本为原则。 1.4原设计单位要求详图设计单位补充设计的部分，如节点设计等，详图设计单位需出具该部分内容设计计算书或说明书，并通过原设计单位签字认可。 1.5钢结构施工详图为直接指导施工的技术文件，其内容必须简单易懂，尺寸标注清晰，且具有施工可操作性。 2，施工详图设计的内容： 2.1节点设计 详图设计时参照相应典型节点进行设计；若结构设计无明确要求时，同种形式的连接可以参照相应典型节点；若无典型节点的情况，应提出由原设计确定计算原则后由施工详图设计单位补充完成。 2.2施工详图设计 详图基本由图纸目录、相关说明、平面定位图、构件布置图、节点图、预埋件图、构件详图、零件图等几部分组成，其中还应包括材料统计表和汇总表（包括高强度螺栓、栓钉统计表）、标准做法图、索引图和图表编号等。 2.2.1施工详图上的尺寸应以mm为单位，标高单位为m,标高为相对标高。 2.2.2在设计图没有特别指明的情况下，高强度螺栓孔径按《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》（JGJ82）选用。 2.3构件布置图 构件布置图主要提供构件数量位置及指导安装使用。施工详图中的构件布置图方位一定要与结构设计图中的平面图相一致。构件布置图主要由总平面图、纵向剖面图、横向剖面图组成。 2.4构件详图： 至少应包含以下内容： 2.4.1构件细部、质量表、材质、构件编号、焊接标记、连接细部和锁口等；螺栓统计表，螺栓标记、直径、长度、强度等级；栓钉统计表；
钢框架梁柱连接节点构造,图文并茂 2０15－1１－２7 09:4１专业分类:建筑结构浏览数:2３7５9 1、梁与柱得连接 1.1 梁与柱刚性连接得构造,形式有三种。 (１)梁翼缘、腹板与柱均为全熔透焊接,即全焊接节点; (２)梁翼缘与柱全熔透焊接,梁腹板与柱螺栓连接,即栓焊混合节点; (3)梁翼缘、腹板与柱均为螺栓连接,即全栓接节点; <ｉｍg data—ｓ＝＂30０,6４0＂daｔa—ｒaｔiｏ＝"0.3426１２4１97００2141" daｔa-w="46７" width="aｕｔo” ＿ｗiｄtｈ="auｔo"src=＂” ｓt ｙｌe＝”paddinｇ:５ｐx 0px; border: 0px; max—width:60０px; verｔical—ａlign:ｍiｄdｌe; fｏnｔ—ｆａmilｙ: 微软雅黑;foｎt－weigｈt: bold; line—heｉght: 1。７5em;ｗidth:auto ！impoｒｔanｔ; visibiｌi ｔy:visｉｂle ！imｐortant;”/〉 上图为三种梁柱刚性连接节点 1、２梁与柱刚性连接得构造 (１)工字形梁与工字形柱或箱形柱刚性连接得细部构造: ＜ｉmg datａ－ｓ=＂3００,640" ｄata-raｔio＝＂0、3986332574031８906” datａ—w＝”439＂widtｈ=”aｕｔｏ＂＿ｗidth=”auto” ｓrｃ=”” stｙle＝”ｐaｄdinｇ:５ｐx 0pｘ;bｏrder: 0px; mａx－ｗidｔh: 60０px; ｖ
ｅrtical-align: ｍｉddlｅ; ｗidｔｈ:auto ！ｉmpｏrtａnt; vｉsibilitｙ: visiｂle！imｐｏｒtａｎｔ;"/〉 上图为梁与柱刚性连接细部构造 (２)工字形柱与箱形柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时,构造措施有两种:a、悬臂梁与梁栓焊混合节点;b、悬臂梁与梁全栓接节点。 ＜img ｄ ata-s="300,640”datａ-ratio=”0。3５523" data-w＝”４51"wｉdtｈ="au ｔo" _width=”auｔo”src=＂” sｔyle="paｄｄiｎｇ: 5px0pｘ; boｒdeｒ: 0pｘ; max－wiｄth: 600px; verticａl—ａｌigｎ: middle; widｔh: auｔo ！impoｒtａnｔ; viｓibiｌiｔｙ: vｉsｉblｅ!imporｔanｔ;"／> 上图为柱带悬臂梁段与梁连接 梁与柱刚性连接时,按抗震设防得结构,柱在梁翼缘上下各5０0mｍ得节点范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间得组合焊缝,应采用全熔透坡口焊缝。 1。3 改进梁与柱刚性连接抗震性能得构造措施
1.梁与柱的刚性连接 (1)梁与柱刚性连接的构造形式有三种，如图所示： (2)梁与柱的连接节点计算时，主要验算以下内容： ①梁与柱连接的承载力 ②柱腹板的局部抗压承载力和柱翼缘板的刚度 ③梁柱节点域的抗剪承载力 (3)梁与柱刚性连接的构造 ①框架梁与工字形截面柱和箱形截面柱刚性连接的构造: 框架梁与柱刚性连接 ②工字形截面柱和箱形截面柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时，构造措施有两种： 柱带悬臂梁段与框架梁连接
梁与柱刚性连接时，按抗震设防的结构，柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内，柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的组合焊缝，应采用全熔透坡口焊缝。 (4)改进梁与柱刚性连接抗震性能的构造措施 ①骨形连接 骨形连接是通过削弱梁来保护梁柱节点。 骨形连接 梁端翼缘加焊楔形盖板 梁端翼缘加焊楔形盖板 在不降低梁的强度和刚度的前提下，通过梁端翼缘加焊楔形盖板。 (5)工字形截面柱在弱轴与主梁刚性连接 当工字形截面柱在弱轴方向与主梁刚性连接时，应在主梁翼缘对应位置设置柱水平加劲肋，在梁高范围内设置柱的竖向连接板，其厚度应分别与梁翼缘和腹板厚度相同。柱水平加劲肋与柱翼缘和腹板均为全熔透坡口焊缝，竖向连接板与柱腹板连接为角焊缝。主梁与柱的现场连接如图所示。 2梁与柱的铰接连接
(1)梁与柱的铰接连接分为：仅梁腹板连接、仅梁翼缘连接： 仅梁腹板连接仅梁翼缘连接 柱上伸出加劲板与梁腹板相连梁与柱用双盖板 相连 （2）柱在弱轴与梁铰接连接分为：柱上伸出加劲板与梁腹板相连、梁与柱用双盖板相连 柱的拼接节点一般都是刚接节点，柱拼接接头应位于框架节点塑性区以外，一般宜在框架梁上方1.3m左右。考虑运输方便及吊装条件等因素，柱的安装单元一般采用三层一根，长度10～12m 左右。根据设计和施工的具体条件，柱的拼接可采取焊接或高强度螺栓连接。 按非抗震设计的轴心受压柱或压弯柱，当柱的弯矩较小且不产生拉力的情况下，柱的上下端应铣平顶紧，并与柱轴线垂直。柱的25％的轴力和弯矩可通过铣平端传递，此时柱的拼接节点可按75％的轴力和弯矩及全部剪力设计。抗震设计时，柱的拼接节点按与柱截面等强度原则设计。 非抗震设计时的焊缝连接，可采用部分熔透焊缝，坡口焊缝的有效深度不宜小于板厚度的 1/2。有抗震设防要求的焊缝连接，应采用全熔透坡口焊缝。
钢结构识图方法 识图方法 一、投影及三视图 三视图：正视图（上左）、侧视图（上右）、俯视图（下） 三视图在使用是不一定完整，可能只出现其中两个。 有剖视符号的情况下，按照符号所示方向看物体，无剖视符号时，一般习惯的看图方向是： 侧视图在正视图的右侧时，表示是站在正视图中物体的右侧向左看； 侧视图在正视图的左侧时，表示是站在正视图中物体的左侧向右看； 俯视图表示从上向下看到的正视图中的物体 看图方向的正确至关重要，决定了装配方向的正确与否，由于详图绘制人员的个体差异，选择表达方式上会有所差异，需要在图面上相互印证，如有不一致处及时和制图人员沟通确认。 二、剖面符号和断面符号 1.断面符号 表示从符号处剖开看到的断面，不表示断面后方的其他东西； 2.剖面符号 表示从符号处剖开看到的断面及断面后方的其他东西； 3.在钢构详图中，断面符号和剖面符号使用上有些随意，是因为功能上比较接 近，着重表达的是看物体的方向。 看物的方向是从粗线朝文字的方向看。粗线表示人的眼睛，文字表示看的朝向。
三、索引符号及节点符号 1.不带剖视方向的索引 左边为索引，右边为对应的节点，表示将圈画中的部分放大绘制细节。中的字母a表示参看节点，底下的“—”表示“在本图中”，如果节点详图不在本图中，就写对应的图纸编号，比如“详图-09”或“09”等。 有时也直接索引出来后直接放大，不用到节点符号，如下图： 2.带剖视符号的索引 与剖(断)面符号类似，看物的方向是从粗线朝细线的方向看。粗线表示人的眼睛，细线表示看的朝向。 四、对称符号
五、 焊缝符号 * 1. 焊缝基本符号（常用）：表示焊缝横截面形状的符号 序号 名称 示意图 符号 1 卷边焊缝 2 I 形焊缝 3 V 形焊缝 4 单边V 形焊缝 5 带钝边V 形焊缝 带钝边单边V 形焊缝 6 角焊缝 7 塞焊缝或槽焊缝 2. 辅助符号：表示焊缝表面形状特征的符号 序号 名称 示意图 符号 说明 1 平面符号 焊缝表面齐平 （一般通过加工）
钢结构工程图纸深化设计合同 总包方： XXXX分公司（以下简称甲方） 分包方：（以下简称乙方） 根据《中华人民共和国合同法》和《建设工程勘察设计合同条例》的有关规定，就钢结构工程图纸深化设计事项，经协商一致，双方在深圳市福田区签订本合同，以资共同遵守。 第一条工程概况 1、工程全称：钢结构工程深化设计。 2、简称： ,以下简称“本工程”。 3、工程地点：。 4、设计单位：。 5、监理单位： 6、工程规模：。 7、承包范围：钢结构工程图纸深化设计，包括设计变更及甲方临时指定的工作。 第二条合同组成及文件解释顺序 本分包合同由以下文件组成，并互为说明，如出现含糊和（或）歧义时，按照以下先后顺序解释，同时遵守最新签署的合同文件具有优先解释效力的原则。 1、本供货合同书； 2、招标文件、招标申请书、中标通知书、定标书； 3、甲方与业主合同文件的技术标准； 4、合同图纸（含全部施工蓝图及结构模型）； 5、国家规范、标准； 6、发包方和承包方之间有关工程的洽商、变更等书面协议或文件（包括备忘、会议纪要、往来信函、洽商变更、工程指令等过程文件）。 第三条深化设计内容
1、根据甲方及设计要求绘制本工程深化设计图。 2、乙方所绘制的深化设计图，包括相关说明、图纸目录、平面定位图、构件预埋件图、构件图、构件编号图、材料统计表和汇总表（包括高强螺栓、栓钉统计表）、节点图、标准作法图、索引图和图表编号等。 3、乙方所绘制之深化设计图，按时或提前报甲方审核，双方无异议后报业主、设计院审批盖章后生效。 4、乙方的技术服务：深化设计交底，对深化设计图做出说明，解决及修改在制作和安装过程中的有关深化设计图中的问题等；按甲方要求绘制如构件拼接、材料代用等深化设计图；对制作厂进行专项交底，与制作厂保持良好的沟通，解决制作厂对深化图纸提出的问题，需要时派专人驻厂；派一名专职人员驻，负责与甲方、设计方沟通协调。 5、设计变更（含通知、指示、同意、批准、确认和决定等）：均指书面形式，如甲方因某种原因以口头形式发出任何此类指示，乙方应遵守此类指示，但此类指示乙方应当复核，并在接受此类指示后7日内以书面形式请甲方予以确认，否则甲方不承担由此增加的任何经济费用。 第四条深化设计依据及图纸验收 1、图纸深化设计要依据施工蓝图、技术核定单、设计变更单、甲方施工方案要求（包括分节分段）、本合同相关要求进行深化，要求除符合设计图纸及招标文件的技术要求外，同时符合中华人民共和国现行建筑设计规范和其它所有现行有关规范。 2、甲方按照以上依据、有关标准对乙方转化的图纸严格进行验收；验收时如甲方发现问题，乙方应在甲方规定的期限内予以修改。 3、甲方在生产期间如发现图纸问题，乙方不得以甲方签署的验收报告为依据拒绝修改和承担责任。 第五条深化设计工期与图纸的提交： 1、深化设计工期：深化图纸的提交必须满足甲方、现场施工进度和加工厂制作、连续供货要求。 2、总工期为日历天，年月日提交埋件送审图，并在天内
钢结构的符号表示法 在钢结构工程中，不管是建造单层轻钢门式结构的厂房，还是网架工程，都要预先绘制出能够完整表达这些建筑物的图样，然后才能按此图样进行施工活动，这个图样就是建筑工程图，它是建筑工程上通用的技术语言。在钢结构工程中，为了把许多局部构造和施工要求表达清楚，往往对建筑的细部、零部件等用较大的比例画出来，这种图样就是施工详图。 对钢结构工程进行质量控制，就要首先对详图上的标注符号有一个明确的了解。 一、尺寸线与投影 １尺寸线的标注 钢结构详图的尺寸由尺寸线、尺寸界线、尺寸起止符号所组成。尺寸单位除标高以ｍ为单位外，其余尺寸均以ｍｍ为单位，且尺寸标注时不再书写单位。钢结构构件详图中的尺寸线，一个构件基本上为三道尺寸线，由内向外依次是加工尺寸线、装配尺寸线和安装尺寸线，如图１。 图1构件详图的尺寸标注 但是当详图中构件图形相同，仅零件布置或构件长度不同时，也可用一个构件图形及多道尺寸线来表示１、２、３等多个构件，但最多不得超过５个。 当构件图形相同，仅零件布置或构件长度不同时，可用一个构件图形及多道尺寸线来表示Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等多个构件，但是最多不能超过５个。 ２符号及投影 在钢结构详图上，常用的符号主要有剖面符号、剖切符号、对称符号等，同时还有利用自然投影表示构件的上下位置及侧面的图形，如图２所示。
图２剖面剖切及投影 １—剖面符号２—剖切符号３—右侧投影４—上侧投影５—对称符号６—断开符号 在图２中，用粗实线表示构件主视图中无法看到或表达不清楚的截面形状及投影层次关系的符号则称为剖面符号，编号所用的字体应比详图中的数字粗大一号，如图２中的１。在图中，用粗线只表示剖切处的截面形状而不作投影的符号称作剖切符号，如图２中的２。图２中的５，因构件图形是中心对称的，所以只画出该图形的一半，并在其对称轴线上标注出的符号称为对称符号。 图３是一种连接符号。当构件Ｂ与构件Ａ只有一端不相同时，则可在构件Ａ图形上某一位置加旗号连接符号，再将构件Ｂ中与构件Ａ不同的部位以连接 符号为基线绘出来，成为构件Ｂ。 图３连接符号 １—构件Ａ２—连接符号３—构件Ｂ 二、焊缝符号表示法 １基本规定 （１）焊缝符号表示的准则 在制图时，焊缝符号的绘制方法，不是以焊缝的形式进行放大或缩小，而是以简便易行，能形象化地、清晰地表达出焊缝形式的特征为准则。根据这个准则，焊缝基本符号的画法主要是： １）Ｖ形坡口、Ｖ形坡口的Ｖ形符号夹角一律为９０°，与坡口的实际角度及根部间隙的大小无关； ２）单边形坡口焊缝符号的垂线一律在左侧，斜线或曲线在右侧，不随实际焊缝的位置状态而改变；３）角焊缝符号的垂线亦一律在左侧，斜线在右侧，与斜缝的实际状态无关。 （２）焊缝的指引线
钢结构施工详图设计集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]
模块二钢结构工作任务 任务一 学习情境1钢结构施工详图设计 1.1钢结构工程设计分工特点 钢结构的设计制图是钢结构工程的基础和指导,它直接影响着钢结构工程的质量与进度。从内容和形式上划分,钢结构制图可分为:钢结构设计制图阶段划分和深度,钢结构设计图的绘制以及钢结构施工详图的绘制等。从钢结构工程设计制图基础、屋盖钢结构设计制图的内容深度及表示方法与实例、单层房屋钢结构设计制图的内容深度及表示方法与实例、钢结构设计制作、运输、安装与防护、钢结构加固设计制图的内容深度及表示方法与实例等方面结合大量实例与实际用图详细论述了钢结构工程的设计编制方法、内容深度与表示方法。 根据03G102《钢结构设计制图深度和表示方法》 钢结构设计图（KM） 钢结构工程设计制图 钢结构施工详图（KMд） 一、钢结构设计制图阶段划分 把钢结构制图分为设计图和施工详图两个阶段。 钢结构设计图应由具有相应设计资质级别的设计单位设计完成。 钢结构施工详图由具有相应设计资质级别的钢结构加工制造企业或委托设计单位完成。 二、钢结构设计图的深度 钢结构设计图是提供编制钢结构施工详图（也称钢结构加工制作详图）的单位作为深化设计的依据。所以钢结构设计图在内容和尝试方面应满足编制钢结构施工详图的要求。必须对设计依据荷载资料、建筑抗震设防类别和设防标准，工程概况，材料选用和材料质量要求，结构布置，支撑设置，构件选型，构件截面和内力，以及结构的主要节点构造和控制尺寸等均应表示清楚，以便供有关主管部分审查并提供编制钢结构施工详图的人员能正确体会设计意图。 设计意图的编制应充分利用图形表达设计者的要求，当图形不能完全表示清楚时，可用文字加以补充说明。设计图所表示的标高、方位应与建筑专业的图纸相一致。图纸的编制应考虑各结构系统间的相互配合和各工种的相互配合，编排顺序应便于阅图。 三、钢结构设计图的内容 钢结构设计图内容一般包括： 图纸目录
钢结构节点详图制图方法的探索 1 引言 节点是钢结构设计中的重要组成部分，独立的钢结构构件通过节点连接形成结构。因此在钢结构施工图设计中节点详图也占据了很大的比例。然而，传统钢结构节点详图的绘制存在大量的重复工作。笔者作为一名钢结构设计人员，针对上述问题，经过长期探索，特此提出一种新的制图方法：“示意图+表格”，经实践检验证明该方法简捷、明确。 2 传统节点详图做法 通常的节点设计包括柱脚节点、柱柱拼接节点、梁柱节点、梁梁节点等。节点详图中所反映的是与钢结构构件连接相关的所有信息，其中包括构件截面、构件相对位置、连接方式、焊缝形式、焊角尺寸、螺栓种类、螺栓数量、开孔位置、孔径大小、节点板尺寸、节点板厚度、加强板尺寸等。如图1所示： 14a
1-1 图1 传统梁柱节点图 图1是用传统做法完成的一个梁柱节点图。梁柱都是H型钢，通过栓焊混合的方式进行连接。图中包含了所有与此连接相关的信息，将这种连接方式反映得很清楚。但是这个图只反映了某一特定位置的连接信息，如果在其它位置相同的连接形式下，图中任何参数发生变化，就会产生出新的节点图。 虽然通常钢结构设计过程中最后都要做标准化设计，但是出于工程造价等因素的考虑一般情况下不会将构件形式和截面尺寸归并得太过统一，而且即使是相同的构件由于受力情况不同其节点设计也要做出相应的调整，所以就加大了节点详图绘制的工作量。尽管在实际绘制过程中制图人员可以通过复制已完成的类似图形并加以修改来减少工作量，但是当需要修改的内容较多时操作起来也难免会有疏漏而致使详图发生错误。所以每次的钢结构施工图绘制过程中节点详图的绘制都要花费很多的时间和精力。 3 节点详图新制图方法
江苏绿都环境工程有限公司江苏新业盛机械制造有限公司文件编号：LDJS-001页数：21 钢结构工程施工详图深化设计规范 A/0初版吴鹏吴海波吴海波2016年2月版次修订说明编制人审核人批准人生效日期分发号
江苏绿都环境工程有限公司江苏新业盛机械制造有限公司文件编号LDJS-001版本A/0 页码第1页共21页 钢结构工程施工详图深化设计规范生效日期2016.2.19 目录 1.0总则 2.0适用范围 3.0引用标准 4.0职责 5.0工作规范 5.1详图深化设计图纸内容 5.2深化设计流程 5.3深化设计要点 5.4制图管理规范 6.0附件
钢结构工程施工详图深化设计规范生效日期2016.2.19 1.0总则 为了统一公司深化设计制图规则，保证制图质量，提高制图效率，便于规范化管理，使图面表达规范化、标准化，符合设计、施工、存档的要求，适应工程建设的需要，特制定本标准。 2.0适用范围 本标准规范适用于集团公司所有（轻钢、重钢、空间结构）的深化设计图纸。3.0引用标准 3.1本标准主要引用《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）和《建筑结构制图标准》（GB/T50105－2001）。 3.2详图深化设计除执行本标准外，还应严格遵循国内外相关钢结构设计，制作和安装规范。 4.0职责 4.1详图设计中心负责此标准规范的制定、解释和修改管理工作； 4.2图纸的详图深化设计人员负责按照此标准规范进行图纸详化工作； 4.3档案室负责制定标准的存档、发放管理工作。 5.0工作规范 5.1详图深化设计图纸内容 5.1.1图纸目录，分指项制作 5.1.2钢结构深化设计总说明 5.1.3焊接通图 5.1.4构件布置图（含安装定位数据） 5.1.5总装图 5.1.6成品构件图、异形零件图及零件材料表
2012年6月（下）建筑科学科技创新与应用 高层建筑钢结构节点的设计原理分析 魏春敏 （昌黎县住房保障和房产管理局，河北秦皇岛066600） 钢结构是由构件和节点构成的。即使每个构件都能满足安全使用的要求，如果节点设计处理不恰当，连接节点的破坏，也常会引起整个结构的破坏。连接节点破坏是钢结构地震破坏的常见形式之一。1994年1月美国北岭地震后，调查了1000多栋钢结构房屋建筑，有100多栋建筑的梁柱连接破坏，其中80%以上破坏发生在梁的下翼缘连接。1995年1月日本阪神地震后的调查发现，部分钢结构也出现了梁柱连接破坏的震害，破坏位置主要在扇形切角工艺孔端部。可见，要使结构能够满足预定功能的要求，正确的节点设计与构件设计，两者具有同等的重要性。 1节点的连接方式 高层钢结构的节点连接可采用焊接、高强度螺栓连接，也可以采用焊接与高强度螺栓的栓焊混合连接。 1.1焊接连接 焊接连接的传力最充分，有足够的延性，但焊接连接存在较大的残余应力，对节点的抗震设计不利。焊接连接可采用全熔透或部分熔透焊缝。但对要求与母材等强的连接和框架节点塑性区段的焊接连接，应采用全熔透的焊接连接。 1.2高强度螺栓连接 高层钢结构承重构件的高强度螺栓连接应采用摩擦型。高强度螺栓连接施工方便，但连接尺寸过大，材料消耗较多，因而造价较高，且在大震下容易产生滑移。 1.3栓焊混合连接 栓焊混合连接在高层钢结构中应用最普遍，一般受力较大的翼缘部分采用焊接，腹板采用高强度螺栓连接。这种连接可以兼顾两者的优点，在施工上也具有优越性。由于施工时一般先用螺栓定位然后对翼缘施焊，此时栓接部分承载力应考虑先栓后焊的温度影响乘以折减系数0.9。 2梁与柱连接节点的设计 梁与柱的连接一般可分为三类：其一，铰接连接，这种连接柱身只承受梁端的竖向剪力，梁与柱轴线间的夹角可以自由改变，节点的转动不受约束；其二，刚性连接，这种连接柱身在承受梁端竖向剪力的同时，还将承受梁端传递的弯矩，梁与柱轴线间的夹角在节点转动时保持不变；其三，半刚性连接，介于铰接连接和刚性连接之间，这种连接除承受端传来的竖向剪力外，还可以承受一定数量的弯矩，梁与柱轴线间的夹角在节点转动时将有所改变，但又受到一定程度的约束。在实际工程中，理想的刚性连接是很少存在的。 2.1梁与柱节点的连接与极限承载力要求 钢框架一般采用柱贯通型，较少采用梁贯通型。抗震设计时，钢框架和钢支撑框架的梁柱连接应为刚接。工程中常用的方法有两种：①梁与柱直接连接；②在柱上焊接悬臂短梁，梁与悬臂短梁拼接。后一种连接方法对构件制作要求较高。 梁柱连接的极限受弯承载力，由翼缘全熔焊缝提供，应不小于梁的全塑性受弯承载力的1.2倍；极限受剪承载力，由腹板连接提供，应不小于梁跨中作用集中荷载时梁端达全塑性受弯承载力对应的梁端剪切力的1.3倍，且不小于梁腹板的屈服受剪承载力。系数1.2和1.3是考虑梁钢材的实际屈服强度可能高于标准值。 2.2梁与柱连接节点的抗震构造 梁与工字形截面柱的翼缘或箱形截面柱直接连接时，应符合下列抗震构造要求：梁翼缘与柱翼缘之间采用全熔透坡口焊缝，8度乙类建筑和9度时，应检验V形切口的冲击韧度，其恰帕冲击韧度在-20℃时不低于27J；柱在梁翼缘对应位置设置横向加劲肋，加劲肋的厚度不小于梁翼缘的厚度，6度抗震设防时，可以通过计算适当减小加劲肋的厚度，但不小于梁翼缘厚度的一半；梁腹板采用摩擦型高强度螺栓通过连接板与柱连接。腹板角部设置扇形切角，其端部与梁翼缘的全熔透焊缝应避开，当梁翼缘的塑性截面模量小于梁全截面塑性模量的70%时，梁腹板与柱的连接螺栓不得少于两列，当计算公需一列时，仍应布置两列，且此时螺栓总数不得少于计算值的1.5倍。 3次梁与主梁连接节点的设计 次梁与主梁的连接有铰接和刚接两种。若次梁按简支梁或连续梁计算，但在连接节点处只传递次梁的竖向支座反力，其连接为铰接。若次梁按连续计算，连接节点除传递次梁的竖向支座反力外，还能同时传递次梁的端弯矩，其连接为刚接。 次梁与主梁的铰接形式按其连接相对位置的不同，可分为叠接和平接两种。 3.1梁在工地的拼接，主要用于柱带悬臂梁段与梁的连接，其拼接形式有：翼缘采用全熔透焊缝连接；腹板用摩擦型高强度螺栓连接，翼缘和腹板均采用摩擦型高强度螺栓连接；翼缘和腹板均采用全熔透焊缝连接。 3.2次梁与主梁的连接宜采用铰接连接，按次梁的剪力设计，并考虑连接偏心产生的附加弯矩，可不考虑主梁受扭。 3.3抗震设防时，为防止框架横梁的侧向屈曲，框架横梁下翼缘在节点塑性区段应设置侧向支撑构件。由于梁上翼缘和楼板连在一起，所以只需在互相垂直的主梁下翼缘设置侧向隔撑，此时隔撑可起到支撑两根横梁的作用。 4柱与柱连接节点的设计 柱的连接主要指工地拼接，常用的连接方法有对齐坡口焊接以及高强度螺栓与焊缝的混合连接。 4.1钢框架宜采用工字形或箱形截面柱，型钢混凝土部分宜采用工字形或十字形截面柱。 4.2箱形柱通常为焊接柱，在工厂采用自动焊接组装而成。其角部的组装焊缝应为部分熔透的V形或U形焊缝，焊缝百度不应小于板厚的1/3，并不应小于14mm。 4.3为保证柱接头的安装质量和施工安全，柱的工地拼接处应设置安装耳板临时固定。耳板厚度的确定应考虑阵风和其他施工荷载的影响，并不得小于10mm。 4.4按非抗震设防的高层建筑钢结构，当柱的弯矩较小且截面不产生拉力时，可通过上下柱接触面直接传递25%的压力和弯矩，此时柱的上下端应磨同紧，并应与柱轴线垂直。坡口焊缝的有效深度不宜小于板厚的1/2。 4.5工字形柱的工地拼接设计中，弯矩由柱翼缘和腹板承受，剪力由腹板承受，轴力由翼缘和腹板分担。翼缘通常为坡口全熔透焊缝，腹板为高强度螺栓连接。当采用全焊接接头时，上柱翼缘开V形坡口、腹板开K形坡口。 5柱脚节点的设计 柱脚的作用是将柱的下端固定于基础，并将柱身所受的内力传给基础。基础一般由钢筋混凝土做成，其强度远比钢材低。为此，需要将柱身的底端放大，以增加其与基础顶部的接触面积，使接触面上的压应力小于或等于基础混凝土的抗压强度设计值。柱脚按其与基础的连接方式不同，可分为铰接和刚接两种型式。铰接柱脚主要用于轴心受压柱。柱子轴力较小时，柱子下端直接与底板焊接。柱子压力由焊缝传给底板，由底板扩散并传给基础。柱子轴力较大时，在柱子底板上设置靴梁、隔板和肋板，底板被分隔成若干小的区格。柱子轴力通过竖向角焊缝传给靴梁，靴梁再通过水平角焊缝传给底板。刚接柱脚主要用于框架柱（压弯构件）。整体式刚接柱脚用于实腹柱和支间距离小于1.5m的格构柱。当格构柱支间距较大时，采用整体式柱脚是不经济的，这时多采用分离式柱脚，每个分支下的柱脚相当于一个轴心受力铰接柱脚，两柱脚之间用隔材联系起来。 6结束语 钢结构住宅结构体系在我国正处于一个起步阶段，国家政策的导向，高层建筑的大量兴建等为钢结构住宅结构体系的发展和应用提供了非常广阔的前景。 参考文献 [1]吴云.钢结构住宅设计研究.2009年6月出版. [2]徐占发.钢结构与组合结构.2008年3月出版. [3]赵风华.钢结构原理与设计.2010年6月出版. [4]中国机械工业教育协会组编.钢结构.2001年9月第1版. 摘要：钢结构在高层建筑中应用广泛，在全世界已建成的高层建筑中，77层以上的建筑全部采用钢结构；34层以上的建筑中，85%采用钢结构。本文分别从钢结构节点连接方式、梁与柱连接节点的设计、次梁与主梁连接节点的设计、柱与柱连接节点的设计、柱脚节点的设计等方面进行着重分析研究。 关键词：钢结构；节点；设计 226 --
钢结构常见的几种梁柱刚性连形式(1)梁与柱刚性连接的构造形式有三种，如图所示： (2)梁与柱的连接节点计算时，主要验算以下内容： ①梁与柱连接的承载力 ②柱腹板的局部抗压承载力和柱翼缘板的刚度 ③梁柱节点域的抗剪承载力 (3)梁与柱刚性连接的构造 ①框架梁与工字形截面柱和箱形截面柱刚性连接的构造:
框架梁与柱刚性连接 ②工字形截面柱和箱形截面柱通过带悬臂梁段与框架梁连接时，构造措施有两种： 柱带悬臂梁段与框架梁连接 梁与柱刚性连接时，按抗震设防的结构，柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内，柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的组合焊缝，应采用全熔透坡口焊缝。 (4)改进梁与柱刚性连接抗震性能的构造措施 ①骨形连接
骨形连接是通过削弱梁来保护梁柱节点。 骨形连接 梁端翼缘加焊楔形盖板 在不降低梁的强度和刚度的前提下，通过梁端翼缘加焊楔形盖板。 (5)工字形截面柱在弱轴与主梁刚性连接
当工字形截面柱在弱轴方向与主梁刚性连接时，应在主梁翼缘对应位置设置柱水平加劲肋，在梁高范围内设置柱的竖向连接板，其厚度应分别与梁翼缘和腹板厚度相同。柱水平加劲肋与柱翼缘和腹板均为全熔透坡口焊缝，竖向连接板与柱腹板连接为角焊缝。主梁与柱的现场连接如图所示。 2梁与柱的铰接连接 (1)梁与柱的铰接连接分为：仅梁腹板连接、仅梁翼缘连接： 仅梁腹板连接仅梁翼缘连接
柱上伸出加劲板与梁腹板相连梁与柱用双盖板相连 （2）柱在弱轴与梁铰接连接分为：柱上伸出加劲板与梁腹板相连、梁与柱用双盖板相连 柱的拼接节点一般都是刚接节点，柱拼接接头应位于框架节点塑性区以外，一般宜在框架梁上方1.3m左右。考虑运输方便及吊装条件等因素，柱的安装单元一般采用三层一根，长度10～12m左右。根据设计和施工的具体条件，柱的拼接可采取焊接或高强度螺栓连接。 按非抗震设计的轴心受压柱或压弯柱，当柱的弯矩较小且不产生拉力的情况下，柱的上下端应铣平顶紧，并与柱轴线垂直。柱的25％的轴力和弯矩可通过铣平端传递，此时柱的拼接节点可按75％的轴力和弯矩及全部剪力设计。抗震设计时，柱的拼接节点按与柱截面等强度原则设计。 非抗震设计时的焊缝连接，可采用部分熔透焊缝，坡口焊缝的有效深度不宜小于板厚度的1/2。有抗震设防要求的焊缝连接，应采用全熔透坡口焊缝。
GJ钢架；GL钢架梁或GJL钢架梁；GZ钢架柱或GJZ钢架柱；XG系杆；SC水平支撑；YC隅撑；ZC柱间支撑；LT檩条；TL托梁；QL墙梁；GLT刚性檩条；WLT屋脊檩条；GXG刚性系杆；YXB压型金属板；SQZ 山墙柱；XT斜拉条；MZ门边柱；ML门上梁；T拉条；CG撑杆；HJ 桁架；FHB复合板；YG压杆或是圆管（从材料表中分别）；XG系杆；LG拉管；QLG墙拉管；QCG墙撑管；GZL直拉条；GXL斜拉条； GJ30-1跨度为30m的门式刚架，编号为1号 一.钢结构 1钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。 2钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成，设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求；钢结构施工详图（即加工制作图）一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成，也可由具有该项资质的其他单位完成。 注：若设计合同未指明要求设计钢结构施工详图，则钢结构设计内容仅为钢结构设计图。 3钢结构设计图 1）设计说明：设计依据、荷载资料、项目类别、工程概况、所用钢材牌号和质量等级（必要时提出物理、力学性能和化学成份要求）及连接件的型号、规格、焊缝质量等级、防腐及防火措施； 2）基础平面及详图应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图；3）结构平面（包括各层楼面、屋面）布置图应注明定位关系、标高、
构件（可布置单线绘制）的位置及编号、节点详图索引号等；必要时应绘制檩条、墙梁布置图和关键剖面图；空间网架应绘制上、下弦杆和关键剖面图； 4）构件与节点详图 a）简单的钢梁、柱可用统一详图和列表法表示，注明构年钢材牌号、尺寸、规格、加劲肋做法，连接节点详图，施工、安装要求。 b）格构式梁、柱、支撑应绘出平、剖面（必要时加立面）、与定位尺寸、总尺寸、分尺寸、分尺寸、注明单构件型号、规格，组装节点和其他构件连接详图。 4钢结构施工详图 根据钢结构设计图编制组成结构构件的每个零件的放大图，标准细部尺寸、材质要求、加工精度、工艺流程要求、焊缝质量等级等，宜对零件进行编号；并考虑运输和安装能力确定构件的分段和拼装节点。《常用用术语》 钢结构:是由钢板、型钢、冷弯薄壁型钢等通过焊接或螺栓连接所组成的结构。 钢结构的特点:轻质高强；塑性、韧性好；各向同性，性能稳定；可焊性；不易渗漏；耐热但不耐火；耐腐蚀性差；制造简便，施工周期短。 塑性:承受静力荷载时，材料吸收变形能的能力。塑性好，会使结构一般情况下不会由于偶然超载而突然断裂，给人以安全保障。 结构设计的目的:是保证所设计的结构和结构构件在施工和工作过程
钢结构详图中的施工工艺设计 Construction Technology Design of Steel Structure Detail Drawing ■ 周培珊 ■Zhou Peishan [摘 要] 本文分析了钢结构详图设计过程中包含的施工工艺设计内容，指出了详图设计应特别注意的焊缝收缩量预控、钢构件受力吊环设计、高强螺栓规格选配等工艺设计要点，以确保钢结构施工详图更好地服务工程施工，提高施工的质量和安全。 [关键词] 钢结构 详图 施工工艺 [Abstract] This paper analyzes the construction technology of steel structure design includes detailed design process, pointe- s out that special attention should be paid to the detail design of weld shrinkage control, steel member by design force rings, high strength bolt design specifications selection process, to e- nsure that work detail better serviced engineering construction steel structure, to improve the construction quality and safety. [Keywords] steel structure, detail, construction technology 随着我国国民经济的不断发展和国际合作的逐步深入，大型钢结构项目日益增多，结构形式的多样性及复杂性向传统的设计模式、施工过程提出了新的课题。处于第一阶段的钢结构施工详图设计尤为重要，直接影响工程施工的各个方面。 钢结构工程一般采用两阶段设计法，即设计院的施工图设计和施工单位的详图设计。详图设计除表达构件加工制作所需要的细部尺寸、节点构造、材料表和构件表外，更要满足构件运输和现场安装工艺要求，将详图设计做到更合理、更细致、更符合现场实际的施工要求。这就需在详图设计中必须表达出施工工艺设计内容，不但要理解图纸、熟悉图纸、善用软件，更要熟悉钢结构工程施工工艺，并将其融入详图设计中，更好地指导现场施工。 一、 熟悉钢结构施工程序及施工工艺要点 详图设计人员应尽量参与施工方案的讨论和编制工作，分析结构传力路径、关键工序、重要节点、构件安装顺序等，研究和理解施工程序及工艺要点，具备一定的施工工艺知识。 1. 详图设计中构件尺寸首先要满足构件运输限界要求 从制作工厂到组对安装现场构件运输一般分为陆运和水运。陆运分为公路和铁路运输，均需用汽车短驳，增加了转运费且费工时；水（海）运主要用于沿海工程及海外工程。 （1）公路运输限界： 长度：车货总长18m以下； 宽度：车货总宽2.5m以下； 高度：车货总高度从地面起算4m以下（集装箱车为4.2m以下）； 重量：车货总重量40t以下，半挂车46t以下（也应参照和遵守各地运输法规为准）。 （2）构件应由专职人员负责吊装保护，底部用枕木或运架垫牢，用钢丝绳和紧固器与车体绑扎、 固定牢固，严防出现滑动、滑落等危险情况。 （3）特殊情况下超限构件的运输应按运输法规 要求申报，经批准后方可实施。 （4）铁路运输限界：铁路运输限界分厂内铁路 和厂外铁路两种情况，需遵照有关铁路运输及厂区 通过标准的规定。 （5）（水）海运注意事项： 1）选择码头时注意吊机的装卸能力是否合乎要 求； 2）保护性捆包，绑扎及包装严密，防潮、防海 水侵蚀； 3）能经受大浪颠簸，防滑落、碰撞。 详图设计中的构件尺寸首先要满足构件运输限 界要求，特殊情况下的超限应做到合理、可行，经 审批后实施。 2. 构件制作工艺要求 （1）构件编号应简洁明确，便于查找和对号， 应尽量归并于统一的编码规则； （2）满足设计图和规范中确保制作质量的规 定，关键部位的标高（如牛腿等）、焊接坡口的大小、 连接板的数量、规格等应认真核对设计图； （3）构件制作要求的最小装配尺寸、焊接尺寸、 栓接尺寸（孔距、孔边距），应具备可操作性； （4）设置必要的工艺板、引弧板、熄弧板等。 3. 结构安装工艺要求 （1）实现安装方案的工艺要求； （2）详图中应考虑构件现场连接措施，应便于 构件安装后的稳定、校正、对口连接和固定； （3）结合现场实际实际情况，考虑构件的拼装 分段部位，以有助于结构安装方案的实施，确保施 工质量和安全。 二、 施工工艺设计要点 主要有构件的分段、吊耳吊具等进行设计并纳 入构件的详图设计中。 1. 构件的分段 在进行详图设计中，构件分段应满足以下要求： （1）根据构件出厂的运输限界条件，一般情况 下分段尺寸和重量应在运输限界范围内； （2）据具体工程的安装方案要求：由方案选用 的吊机能力确定吊装分段重量或组拼重量（禁止超 负荷吊装）； （3）构件在吊装的过程中应有足够的刚度（避 免变形过大，特殊情况可加固）； （4）需选择结构的合理位置，平面和空间桁架 的分段点一般设在距节点外1m左右位置，便于校 正和高空对接施工，不宜在节点处分段；钢梁一般 采用整体吊装，特殊情况下（超重）需分段时，宜 在跨度的1/3处分段（主应力小以确保连接质量）； （5）在适宜的施工条件处分段：如在多、高层 钢结构，钢柱分段点一般在距平台上表面（距柱梁 节点)1.2m左右，便于安装校正和电焊工施焊作业。 2. 吊耳（或吊环）设计 吊装用吊耳（或吊环）是实施工艺方案的重要 部件，构件截面组成、不同的重量、起吊的不同位 置和角度、施工现场的实际情况等对吊耳的设置要 求均不一样，必须认真进行实地考察、设计验算、 加工制作和焊接，确保施工质量和安全。 （1）单向受力的简单吊耳其耳板主平面与受力 方向一致，可套用标准图选用； （2）对于复杂受力的吊耳应进行受力分析计算 和单独设计，设计时除考虑吊耳本身承载力外还应 考虑吊耳与构件连接处的传力路径，合理布置加强 板和加强肋，使吊耳和构件整体协同受力，避免构 件产生局部变形和失稳。 当构件从卧拼状态旋转立直到吊装状态过程 中，吊耳的受力情况在不断变化，耳板会受到主平 面外的垂直分力影响，当垂直分力过大时吊耳会发 生剪切破坏。严禁在施工过程中随意焊接吊耳、用 连接板代替吊耳的做法。 三、 连接工艺措施要点 1. 预留焊缝收缩余量 采用焊接连接的钢结构如接缝较多时应在详图 设计时考虑预留焊缝收缩余量，因焊接过程中形成 的不均匀温度会产生焊接应力和变形，其中对接焊 缝的横向变形会对结构的几何尺寸带来影响，假如 一道对接缝收缩3mm，10道缝就是30mm，大型的 罐体工艺钢结构和高层钢结构的钢柱对接缝很多， 出现的偏差很明显，应在详图设计中予以考虑。 2. 高强螺栓连接 高强螺栓连接是钢结构现场连接的主要方法之 一，使用量大，高强螺栓规格和数量由施工图确定， 但其长度l由详图设计确定，常用的方法是接合层 厚度加附加长度，计算式为：l=l＇+△l，高强螺栓 长度l应保证在终拧后，螺栓外露丝扣为2～3扣。 其式中：l＇——连接板层总厚度（mm）；附加长度 （mm）：△l=m+n w s+3p(m——高强度螺母公称厚度； n w——垫圈个数；扭剪型高强度螺栓为1；大六角头 高强度螺栓为2)；s——高强度垫圈公称厚度（mm）； p——螺纹的螺距（mm）。 当高强度螺栓公称直径确定后，△l可按表1 取值。但采用大圆孔或槽孔时，高强度垫圈公称厚 度（s）应按实际厚度取值。根据计算出的螺栓长度 按修约间隔5mm进行修约（当长度超过100mm时需 按间隔10mm进行修约），修约后的长度为螺栓公称 长度。但这里往往会出现选长不选短的误区，实际 现场施工时常会发现栓接处的高强螺栓终拧后，螺 栓外露丝扣过多，外露丝扣过长会造成螺帽进入螺 杆无丝扣部分，会大大消弱螺栓的紧固轴力，使节 点发生松动，以至失效；外露丝扣过短，使螺栓应 力集中而影响螺栓使用寿命。影响高强螺栓连接质 量的因素是多方面的，这里强调的是在详图设计中 208