王博
中国建筑第二工程局有限公司华东公司 上海市 200135
摘要：随着城市人口的不断增多，城市建筑用地紧张的问题越发突显，钢结构具有抗拉强度高、抗震能力强、施工便捷等多种优点，是在高层建筑中保障建筑稳定性的重要方式。在钢结构的使用中，为了进一步保障建筑结构的整体安全性以及稳定性，施工人员应该加强对建筑钢结构的节点分类的分析，并在此基础上明确其设计要点，确保钢结构在高层建筑中的使用能够发挥出更大的价值，促进钢结构在建筑中的应用效果的提升，也确保建筑行业的稳定发展。
关键词：建筑钢结构；节点分类；设计要点
引言
高层建筑物的出现，极大地改善了城市人群的居住环境，也有效地丰富了城市建筑物的类型。在高层建筑结构设计的过程中，不仅要满足建筑物本身的各种特性，还要结合具体的使用目的、环境安全进行专业有效的设计，并对结构内部的各个要点进行可靠设计，以最大化地满足高层建筑的优势发挥。
1影响复杂高层和超高层设计的因素
1.1抗震要求和防风要求
复杂高层和超高层建筑的结构设计复杂，实际受力也比较复杂，在设计时对影响安全的因素也应该多考虑。
1.2地质情况对地基的影响
建筑物稳固安全的基础与根基是地基。我国幅员辽阔，各种地质地貌齐全，不同地区的地质情况不同，因此在进行复杂高层和超高层建筑的结构设计时对地基的基础设计要求也应该有所不同。
1.3建筑自身复杂结构的影响
由于复杂高层和超高层的结构复杂，功能独特，造型也千奇百怪，尤其是随着现代建筑的发展，复杂高层和超高层建筑在世界范围内都开始追求独特与复杂的造型，成为城市或国家的地标建筑，因此在进行结构设计时不仅要求合理科学、低碳环保、还要艺术与实用兼顾。
1.4材料与施工的影响
复杂高层和超高层建筑的复杂结构与施工离不开新技术和新建筑材料的使用，他们为建筑能够实现形态多样化与功能复杂化提供了实际可能，但也因此对结构设计提出了更高要求。
2建筑钢结构的节点分类
2.1刚性节点与半刚性节点
在建筑施工过程中，钢结构的节点有刚性节点与半刚性节点两种，刚性节点能够保证建筑在承受压力而发生变形的时候不产生转角，半刚性节点能够实现在建筑承受压力而变形的时候梁柱间产生转动。边柱、梁的连接采用的是刚性连接，所以施工人员会采用端板来进行连接，它具有抗震能力强、承压能力强的优点，更能够保证边柱与梁的连接质量。柱中节点也会选择刚性连接方式，在连接过程中要注意柱截面的变化，不同的截面需要采用不同的连接方式，通常截面分为变截面和等截面。在实际的施工中，半刚性节点应该要尽量减少使用，如果连接不当，可能会导致建筑构件间发生转角变形，导致整个建筑的安全性受到威胁。
2.2柔性节点
在建筑施工中如果遇到跨度较大的斜梁设计，就需要将斜梁进行分段处理，确保斜梁的运输。板节点的连接可以用于处理一些设计不复杂的网架结构的节点。在使用螺丝连接的时候，螺丝需要从球壁壳内向钢管杆件扭动，达到节省销钉、套筒等材料的目的，同时也能够有效降低螺丝球因销钉截面不够大而引起的剪力聚集问题产生的概率。熔接钢管节点在连接中通常采用的是空心圆柱体进行连接，需要将钢管杆件与圆柱体的表面进行熔接。在钢筒高度和直径的确定上，必须要以钢桶的厚度和节点承重能力为基础。熔接钢管节点具有安装便携、能够节省钢材等材料、能够根据实际施工需求而改变钢管使用量等优点，在实际的施工中，可能需要的熔接量更大，所以必须要控制好熔接的变形与节点偏移问题带来的影响。
2.3柱脚节点
在钢结构的运用中，需要加强对柱脚节点的重视。在很多施工中，施工事故的产生原因都来自于对柱脚节点连接的忽视，在柱脚安装时没有确保其稳定性。柱脚的连接方式有插入与端承两种方式。在实际的建筑施工过程中，钢结构承受的侧向力相对较小，因此，设计人员往往会倾向于采用铰接柱脚的方式，铰接方式具有降低柱脚弯矩且经济合理的优点，同时，在连接过程中能够使用的铰接技术也更加多样。在柱脚节点中运用铰接方式进行连接，可以在柱脚下方设置加劲肋，以确保柱脚在柱底剪力作用下的安全性。
3建筑钢结构的设计要点
3.1分析钢结构的适用性
在设计建筑结构前要充分分析工程项目的实际情况以及周边情况，以确定该建筑工程是否适合应用钢结构，保证钢结构的适用性，在一些规模较大的车间厂房，以及对于抗震性能的要求比较高的建筑中比较适合适用钢结构。同时设计方案要具有较好的可操作性，并充分考虑施工的成本，为施工单位创造更高的经济利润。
3.2对钢结构类型进行合理选择和布局
在建筑钢结构中，目前比较常见的形式有几种，即轻钢、框架、排架、网架、塔栀、索膜以及形式。在选择钢结构形式时要充分考虑施工的实际条件。比如在设计具有较大载荷的高层建筑时可以选择网架架构，而在对抗震要求较高的建筑中可以选择SＲC钢骨砼柱以及钢筋混凝土等结构。在设计时还要需要充分考虑建筑所处的环境条件，如有冬季降雪量较大的情况时应在结构设计中保证其荷载能够达到实际需要。对于大跨度的建筑结构，在设计时要合理布置其拉索或者支撑物，防止出现坍塌等问题。在对钢结构型式进行设计选择时要全面考虑其受力情况，并保证其受力分布均匀。
3.3充分分析并计算钢结构的变形极值
在选择钢桁架作为抗侧力结构进行设计时要注意控制钢结构在地震以及风力影响下的位移情况，从而提高钢结构性能，保证施工的质量以及效率。
3.4根据建筑工程的实际需要进行钢结构体系的合理选择
当建筑高度在6层以下时可以选择框架或框架－支撑体系;当建筑层数比较高时可以在设计中选择双重结构体系。目前常见的框架柱形式包括钢骨砼柱、H型钢柱以及钢管砼柱等。其中组合型的钢骨砼柱以及钢管砼柱等经常被用于多层或高层建筑的结构设计中。
3.5控制建筑钢结构的截面
建筑钢结构的设计中，除了需要选择钢结构的类型以及体系外，还需要估算构件截面，主要包括对建筑物的梁、柱以及支撑的尺寸以及形状等进行估算。对建筑结构构件的截面进行估算时要重点注意几个要点，即设置并估算钢结构的梁，柱形状、翼缘的大小和宽度，以及支撑的大小。同时应确定建筑构件的截面高度，并估算板件的合理厚度。
3.6合理设计钢结构构件
构件设计是建筑钢结构设计中的重要组成部分，需要重点关注以下几个方面。（一）构件材料的选用在选择构件材料时应合理选择，保证材料性能能够达到设计要求，并符合国家的相关规定。（二）控制构件施工中的焊接以及变形情况为提高钢结构的质量，应根据钢结构的具体结构形式合理设置焊接参数以及坡口大小，对焊接接头要进行严格的检测以及测试，防止钢结构由于焊接热量过高而发生变形。（三）合理选择施工技术，保证施工质量在施工过程中应严格遵守设计方案，并保证施工的质量和水平。
结束语
随着社会的不断发展，建筑行业的整体要求与水平都有了一定的提升，钢结构是满足建筑需要、提高建筑水平的重要方式。在设计中充分结合建筑的实际情况和设计要点，合理进行结构设计，并保证施工质量，从而充分发挥钢结构在建筑中的作用，全面推动我国建筑行业的发展。
参考文献
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