建筑钢结构节点分类及设计要点解析

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:王舟
[导读] 摘要:在城市化进程不断推进的大背景下,城市社会经济发展和城市居民的增多使得城市用地越来越紧张,城市中的中高层建筑也因此越来越多。
        中建二局第一建筑工程有限公司  100077
        摘要:在城市化进程不断推进的大背景下,城市社会经济发展和城市居民的增多使得城市用地越来越紧张,城市中的中高层建筑也因此越来越多。钢结构是现代高层建筑建设中的核心技术之一,所以对建筑钢结构建设进行研究也有其现实价值。基于此,本文主要对建筑钢结构建设进行研究,重点分析了钢结构节点分类及设计要点,有一定的借鉴价值。
        关键词:建筑钢结构;节点分类;设计要点
        1.建筑钢结构的节点分类研究
        现代建筑工程建设中,钢结构是为了实现和提高建筑整体结构稳定性和承载力的重要技术,建筑钢结构也是由现金的技术水平和加工工艺而制成的建筑结构,具有成本低、稳定性好、强度高的优势,所以在建筑工程建设中也得到了广泛的应用;现在钢结构也已经发展为提高中高层建筑质量的重要结构形式;而要做好钢结构建设首先必须要对其节点进行研究:
        1.1刚性连接
        在进行刚性连接节点的设计工作中,设计师要根据建筑的各项指标要求适当的提高节点强度,要将其超过构件的屈服强度,以此来使得建筑钢结构本身更加安全稳定,主要分为以下三个方面:①梁的拼接工作。主要包括螺栓连接和焊接两种形式,螺栓连接制作比较简单,成本投入较低且能够保证质量,所以螺栓连接也是主要拼接方式,但是螺栓连接的接头尺寸一般都比较大,会产生更多的板材消耗,在遇到地震等灾害时也会产生一定程度的位移;焊接相比较螺栓连接具有更高的强度,但是操作更为繁琐,其质量也有一定的不确定性,所以焊接一般用于工厂。②梁与边柱的连接,其也是刚性连接的一种,端板连接是梁与编制连接的主要方式,其主要通过两个建筑构件的端板来进行节点连接,端板连接还具有安装施工简单、抗震性能好、焊接质量高、质量易控制和连接性能好等优势,所以应用也非常广泛;③柱与柱之间的连接,在这个过程中施工人员要重点关注柱截面的变化情况,不同的截面形式其所选用的连接方式也是不同的,主要分为等截面柱连接和变截面柱连接两种方式,实际施工中一般选用等截面的焊接形式来进行对应的拼接工作,焊接拼接的形式和梁构件的拼接形式一样,在焊接拼接作业中也要重点关注周边情况和焊接质量。
        1.2铰接连接
        铰接连接在一般情况下是不适用在建筑构件上的,原因是其所承受弯矩不够,在实际的作业过程中铰接连接主要应用在建筑构件端部的连接上,包括梁体端部、柱脚等;在进行铰接连接时要重点关注以下三个方面:①主次梁的连接工作,当前处理主次梁连接采用较多的时简支连接方式,如果建筑要求比较高则可以选择刚性连接,简支连接虽然连接方式复杂,但是其不需要对次梁进行复杂的翼缘处理,所以也比较受设计师的青睐;②柱脚节点连接,当前对于柱脚节点发生不稳定而引发的工程安全质量事故案例很多,在施工作业中也要特点注意柱交接点的设计工作,如果是一般民用建筑,其受侧向力比较小,可以采用铰接方式,应用较多的是平板式铰接,对于钢筋混凝土柱脚也可以分为插入式和端承式两种,前者为刚性连接;③斜梁的连接,在对跨度较大的斜梁进行相关设计工作中,要对斜梁进行分段设计,然后在现场施工中再进行拼接作业,以方便运输和保证整体结构拼接质量。


        1.3半刚性连接
        半刚性连接节点的承载力一般要高于建筑构件的承载力,在具体设计工作中一般也不会选择半刚性节点连接,因为半刚性节点连接方式和现代建筑构造设计之间的协调性较差,半钢性节点连接会造成建筑结构的弹性刚度比节点本身的弹性刚度大,不利于结构的稳定性控制,所以应用较多的还是刚性连接和铰接连接方式。
        2.建筑钢结构设计的要点分析
        2.1要做好适用性分析
        钢结构并非在所有的建筑工程中都可以得到有效的应用,要想做好建筑钢结构的设计工作并保证建筑钢结构建设质量,首先必须要做好钢结构的适用性分析工作。在建筑钢结构设计之前,设计人员要先对建筑工程的四周环境和实际建设情况等来进行综合的分析判断,避免钢结构在建筑中不适合应用的情况出现;通过大量的实践和相应的调查可知,对于抗震要求较高的建筑和大型厂房车间来说,都比较适合应用建筑钢结构。
        2.2做好钢结构的选型和结构体系选择
        当前建筑钢结构主要可以划分为轻钢、桁架、塔桅、索膜、网壳及框架六大类型,要严格依据建筑工程的实际情况来对这六种结构进行选择,如果建筑工程跨度比较大,建筑钢结构设计中就要充分考虑到拉索和建筑支撑物的设置,以免建筑坍塌事件的发生;通常情况下,对于建筑层不大于六层的建筑物,可以选择框架支撑体系,同时也可以直接选择框架结构;如果建筑层高于六层,可以选择框架支撑体系结构或者框架混凝土剪力墙结构;如果建筑层较高时也可以选择双重体系结构。对于小高层的建筑框架结构来说,其一般包括钢管和钢骨混凝土柱、H型钢柱和钢骨混凝土柱三种,钢管和钢骨混凝土柱属于组合框柱,在小高层建筑中应用实用性较高,如果要考虑到抗震效果,就要有限选择钢结构来进行支撑。
        2.3做好建筑钢结构的防腐蚀防火设计
        建筑外墙本身就是暴露在外界环境下的,其就很容易受到外界自然环境的影响,经调查当前有很多钢结构建筑物在使用一定时期后都会或多或少出现腐蚀性问题,这就是缺乏钢结构防腐蚀设计的重要体现;另外建筑物火灾的频发也是缺乏钢结构防火设计的体现,所以必须要做好建筑钢结构的防腐蚀防火设计工作。为了更好的满足钢结构本身的耐火性和耐久性,设计人员一般都会对钢结构进行防火和防腐蚀的涂装施工,并以此来提升钢结构的性能。一般情况下载进行钢结构设计中,要首先准备好相应的防腐蚀防火涂料,将使用的防火底漆、封闭漆、中间漆及面漆等和防火涂料成分相互融合,以免化学反应的发生而影响钢结构的自身特性,在进行钢结构涂装后也要注意钢材表面的污渍清理等。
        结束语:
        综上所述,对于现代建筑建设来说,由于社会生产力发展和人们生产生活需要,对建筑的功能和结构都提出了更高的需求,建筑企业要满足这一需求就必须要加强对建筑结构设计工作的投入;建筑企业要提高对建筑钢结构技术的重视度,要重点对建筑钢结构节点分类和钢结构设计工作进行研究分析,以此来不断提高自身的建筑钢结构建设能力。
        参考文献:
        [1]吕晨曦.分析建筑钢结构节点主要分类及设计要点[J].工程技术•建筑工程,2016(7).
        [2]韩春阳.建筑钢结构节点分类及设计要点分析[J].住宅与房地产•规划设计,2017(8).
        [3]潘柏林.建筑钢结构节点主要分类及设计要点概论[J].建筑与装饰•建筑设计,2018(6).
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