强节点弱构件-钢结构梁柱节点连接计算
钢结构梁柱节点连接设计方法
浅谈钢结构梁柱节点连接设计方法摘要：随着社会的发展与进步，重视钢结构梁柱节点连接设计方法对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍钢结构梁柱节点连接设计方法的有关内容。
关键词：钢结构；节点连接；设计方法；梁柱节点；中图分类号：tu391文献标识码： a 文章编号：引言钢结构连接节点设计是钢结构整个设计工作中的一个重要的环节,连接节点的设计是否安全, 对保证钢结构的整体性和可靠度、对制造安装的质量和进度和对整个建设周期和成本都有着直接的影响。
一、钢结构梁柱节点的基本特征在钢结构设计时，对于钢结构的连接形式在计算模型中的确定是钢结构计算、设计必须首先解决的问题，其次要明确传力途径，然后才能将整个结构受力模型简化出来用软件进行分析计算。
按照传力特征不同，节点分刚接、铰接和半刚性连接。
( 1) 铰接连接节点，具有很大的柔性。
钢梁仅在腹板处采用高强螺栓连接，上、下翼缘无需进行现场焊接。
采用铰接时构造简单，使现场安装程序大为简化，现场作业量大大减小，现场安装可以不受天气及季节的影响，钢结构的安装速度大大提高。
但是，铰接连接刚度和耗能性能差，对于结构抗风、抗震不利。
( 2) 刚性连接节点，具有较高的强度和刚度。
其特点是受力性能好，但构造复杂，施工难度大。
设计中梁柱节点一般是做刚接，这是由于梁柱节点承受的荷载一般较大而且还要抵御风荷载和水平地震引起的位移。
( 3) 半刚性连接节点，刚度和强度介于铰接和刚接之间。
我国《钢结构设计规范》中没有给出半刚性连接的具体计算和设计方案，而且节点转动刚度很难确定。
这样的节点形式在工程设计中一般很少采用。
结构设计中习惯的做法是把连接当成理想刚接或者铰接，这样做能够使计算大大简化，得到的计算结果必然与实际存在偏差。
目前，主要通过采用调整系数来减少这种偏差。
二、梁柱节点的设计钢框架中梁与柱的连接起着在两种构件之间传递弯矩和剪力的作用, 是钢框架的主要组成部分, 它的性能直接关系到结构的整体反应。
钢梁拼接节点计算
Nv=
93.45 （KN）
Ns1=
194.48 （KN）
采用高强螺
栓规格：M
24
(10.9S)
螺栓孔径
Nvb 0.9nf mP
Mf=
100 (mm) 0 (mm) 0 (mm) 0 (mm) 0 (mm)
100 (mm)
25.5 (mm)
Nvb 0.9nf mP
μ= nf= P= Nvb=
0.45 2 (采用双剪)
If= 1019275.2 (cm4)
Ik= Ij= Ij/h=
207932.14 (cm4) 811343.06 (cm4)
7375.85 (cm3)
上下翼缘连接 板的截面惯性 矩:
上下翼缘连接 板螺栓孔的截 面惯性矩:
上下翼缘连接 板的净截面惯 性矩:
上下翼缘连接 板的净截面抵 抗矩:
Il= 1131398.38 (cm4)
Mp=Wp*fy =
翼缘连接板 净截面最大 承载力的相 应最大弯 矩:
翼板高强螺 栓抗剪最大 承载力的相 应最大弯 矩:
5795.3 （KN M） Mu1= 8524.74 Mu2= 11789.86
1.3Mp=
梁腹板抗剪 高强螺栓的
(1)， 极限承载力
7533.9 （KNM） <Mu1
可 (Nvub=0.58nfAebfub)
Ilk= 206818.52 (cm4)
Ilj= 924579.86 (cm4)
Ilj/hl=
8110.35 (cm3)
>Ij/h 可
6，极限承 载力验算： 根据《建筑 抗震设计规 范》 （GB50011 -2010)的 8.2.8的要 求：
梁的连接的 极限受弯、 受剪承载 力，应符合 下列要求：
钢结构节点计算
钢结构节点计算是钢结构设计中的重要环节，它涉及到结构的安全性、可靠性和经济性。
以下是一些常见的钢结构节点计算方法：
1. 焊缝连接节点：焊缝连接是钢结构中最常用的连接方式之一。
在计算焊缝连接节点时，需要考虑焊缝的强度、焊缝的有效长度、焊缝的受力状态等因素。
2. 螺栓连接节点：螺栓连接节点通常用于钢结构的次要连接。
在计算螺栓连接节点时，需要考虑螺栓的直径、螺栓的数量、螺栓的预紧力等因素。
3. 梁柱节点：梁柱节点是钢结构中的重要节点之一。
在计算梁柱节点时，需要考虑节点的受力状态、节点的刚度、节点的强度等因素。
4. 支撑节点：支撑节点用于支撑钢结构的柱子或梁。
在计算支撑节点时，需要考虑支撑的类型、支撑的位置、支撑的受力状态等因素。
5. 桁架节点：桁架节点是桁架结构中的重要节点之一。
在计算桁架节点时，需要考虑节点的受力状态、节点的刚度、节点的强度等因素。
以上是一些常见的钢结构节点计算方法，具体的计算方法需要根据具体的结构形式和受力情况进行选择。
在进行钢结构节点计算时，需要遵循相关的设计规范和标准，确保结构的安全性和可靠性。
梁柱节点计算书 柱强轴悬臂段螺栓刚接
“梁H柱强轴悬臂段螺栓刚接”节点计算书一. 节点基本资料设计依据：《钢结构连接节点设计手册》（第二版）节点类型为：梁H柱强轴悬臂段螺栓刚接柱边节点内力采用：等强内力柱边节点采用设计方法为：常用设计梁梁节点内力采用：梁端节点力梁梁节点采用设计方法为：常用设计梁截面：H-390*198*6*8，材料：Q235腹板螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：4行；行间距70mm；1列；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm翼缘螺栓群：10.9级-M20螺栓群并列布置：1行；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距40 mm腹板连接板：300 mm×185 mm，厚：8 mm翼缘上部连接板：325 mm×198 mm，厚：8 mm翼缘下部连接板：325 mm×80 mm，厚：8 mm外伸长度为：L=550mm梁梁腹板间距为：a=5mm节点前视图如下：节点下视图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值组合工况1 0.0 115.4 152.3 否三. 验算结果一览焊缝应力(MPa) 76.0 最大160 满足焊脚高度(mm) 7 最大7 满足焊脚高度(mm) 7 最小4 满足最大拉应力(MPa) 215 最大215 满足最大压应力(MPa) -215 最小-215 满足承担剪力(kN) 28.9 最大126 满足列边距(mm) 45 最小33 满足列边距(mm) 45 最大64 满足行边距(mm) 45 最小44 满足行边距(mm) 45 最大64 满足外排行间距(mm) 70 最大96 满足中排行间距(mm) 70 最大192 满足行间距(mm) 70 最小66 满足净截面剪应力比 0.272 1 满足净截面正应力比 0.000 1 满足净面积(cm^2) 33.9 最小17.2 满足承担剪力(kN) 99.7 最大126 满足列边距(mm) 45 最小44 满足列边距(mm) 45 最大80 满足外排列间距(mm) 70 最大120 满足中排列间距(mm) 70 最大240 满足列间距(mm) 70 最小66 满足行边距(mm) 40 最小33 满足行边距(mm) 40 最大80 满足净截面剪应力比 0.000 1 满足净截面正应力比 0.291 1 满足净面积(cm^2) 21.6 最小12.3 满足净抵抗矩(cm^3) 911 最小560满足四. 梁柱角焊缝验算1 角焊缝验算控制工况：梁净截面承载力梁腹板净截面抗剪承载力：V wn=6×(390-2×8-35-50)×125=216.75kN 2 角焊缝承载力计算焊缝受力：N=0kN；V=216.75kN；M=0kN·m焊脚高度：h f=7mm；角焊缝有效焊脚高度：h e=2×0.7×7=9.8 mm双侧焊缝，单根计算长度：l f=305-2×7=291mm3 焊缝承载力验算强度设计值：f=160N/mm^2A=l f*h e=291×9.8×10^-2=28.52 cm^2τ=V/A=216.8/28.52×10=76 N/mm^2综合应力：σ=τ=76 N/mm^2≤160，满足4 角焊缝构造检查最大焊脚高度：6×1.2=7mm(取整)7≤7，满足！最小焊脚高度：6^0.5×1.5=4mm(取整)7 >= 4，满足！五. 梁柱对接焊缝验算1 对接焊缝受力计算控制工况：梁净截面承载力梁净截面抗弯承载力计算I f=I fn=198×8×(390-8)^2/2×10^-4=11558.9 cm^-4I wb1=[6×35^3/12+6×35×(390-2×8-35)^2/4]×10^-4=605.479 cm^4I wb2=[6×50^3/12+6×50×(390-2×8-50)^2/4]×10^-4=793.57 cm^4I n=13819-605.479=12420 cm^4W n=(13819-605.479)/0.5/390×10=636.921 cm^3M n=W n*f=636.921×215×10^-3=136.938 kN·m翼缘净截面：M fn=M n*I fn/I n=136.938×11558.9/12420=127.444 kN·m 2 对接焊缝承载力计算焊缝受力：N=0 kN；M x=0 kN·mM y=127.444kN·m抗拉强度：F t=215N/mm^2抗压强度：F c=215N/mm^2轴力N为零，σN=0 N/mm^2弯矩Mx为零，σMx=0 N/mm^2W y=592.763cm^3σMy=|M y|/W y=127.444/592.763×1000=215N/mm^2最大拉应力：σt=σN+σMx+σMy=0+0+215=215N/mm^2≤215，满足最大压应力：σc=σN-σMx-σMy=0-0-215=(-215)N/mm^2≥(-215)，满足六. 梁梁腹板螺栓群验算1 螺栓群受力计算控制工况：组合工况1，N=0 kN；V x=115.4 kN；M y=152.3 kN·m；腹板塑性截面模量：I w=6×(390-2×8)^3/12=2615.68 cm^4翼缘塑性截面模量：I f=198×390^3/12-198×(390-2×8)^3/12=11558.9 cm^4翼缘弯矩分担系数：ρf=11558.9/(2615.68+11558.9)=0.815466>0.7，翼缘承担全部截面弯矩截面腹板承担弯矩：M w=0 kN·m2 腹板螺栓群承载力计算列向剪力：V=115.4 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：4行；行间距70mm；1列；螺栓群列边距：45 mm，行边距45 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=115.4/4=28.85 kNN h=0 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x^2+∑y^2=24500 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+0)^2+(0+28.85)^2]^0.5=28.85 kN≤125.55，满足3 腹板螺栓群构造检查列边距为45，最小限值为33，满足！列边距为45，最大限值为64，满足！行边距为45，最小限值为44，满足！行边距为45，最大限值为64，满足！外排行间距为70，最大限值为96，满足！中排行间距为70，最大限值为192，满足！行间距为70，最小限值为66，满足！七. 腹板连接板计算1 腹板连接板受力计算控制工况：同腹板螺栓群(内力计算参上)连接板剪力：V l=115.4 kN采用一样的两块连接板连接板截面宽度为：B l=300 mm连接板截面厚度为：T l=8 mm连接板材料抗剪强度为：f v=125 N/mm^2连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm^2连接板全面积：A=B l*T l*2=300×8×2×10^-2=48 cm^2开洞总面积：A0=4×22×8×2×10^-2=14.08 cm^2连接板净面积：A n=A-A0=48-14.08=33.92 cm^2连接板净截面剪应力计算：τ=V l×10^3/A n=115.4/33.92×10=34.0212 N/mm^2≤125，满足！连接板截面正应力计算：按《钢结构设计规范》5.1.1-2公式计算:σ=(1-0.5n1/n)N/A n=(1-0.5×4/4)×0/33.92×10=0 N/mm^2≤215，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=0/48×10=0 N/mm^2≤215，满足！2 腹板连接板刚度计算腹板的净面积为：6×(390-2×8)/100-4×6×22/100=17.16cm^2腹板连接板的净面积为：(300-4×22)×8×2/100=33.92cm^2≥17.16，满足八. 翼缘螺栓群验算1 翼缘螺栓群受力计算控制工况：组合工况1，N=0 kN；V x=115.4 kN；M y=152.3 kN·m；截面翼缘承担全部弯矩，M f=152.3 kN·m翼缘螺栓群承担的轴向力：F f=|M f|/(h-t f)/2=199.346kN2 翼缘螺栓群承载力计算行向轴力：H=199.346 kN螺栓采用：10.9级-M20螺栓群并列布置：1行；2列；列间距70mm；螺栓群列边距：45 mm，行边距40 mm螺栓受剪面个数为2个连接板材料类型为Q235螺栓抗剪承载力：N vt=N v=0.9n fμP=0.9×2×0.45×155=125.55kN轴向连接长度：l1=(2-1)×70=70 mm<15d0=330,取承载力折减系数为ξ=1.0折减后螺栓抗剪承载力：N vt=125.55×1=125.55 kN计算右上角边缘螺栓承受的力：N v=0 kNN h=199.35/2=99.673 kN螺栓群对中心的坐标平方和：S=∑x^2+∑y^2=2450 mm^2N mx=0 kNN my=0 kNN=[(|N mx|+|N h|)^2+(|N my|+|N v|)^2]^0.5=[(0+99.673)^2+(0+0)^2]^0.5=99.673 kN≤125.55，满足3 翼缘螺栓群构造检查列边距为45，最小限值为44，满足！列边距为45，最大限值为80，满足！外排列间距为70，最大限值为120，满足！中排列间距为70，最大限值为240，满足！列间距为70，最小限值为66，满足！行边距为40，最小限值为33，满足！行边距为40，最大限值为80，满足！九. 翼缘连接板计算1 翼缘连接板受力计算控制工况：同翼缘螺栓群(内力计算参上)连接板轴力：N l=199.346 kN采用两种不同的连接板连接板1截面宽度为：B l1=80 mm连接板1截面厚度为：T l1=10 mm连接板1有2块连接板2截面宽度为：B l2=198 mm连接板2截面厚度为：T l2=8 mm连接板材料抗剪强度为：f v=125 N/mm^2连接板材料抗拉强度为：f=215 N/mm^2连接板全面积：A=B l1*T l1*2+B l2*T l2=(80×10×2+198×8)×10^-2=31.84 cm^2开洞总面积：A0=1×22×(10+8)×2×10^-2=7.92 cm^2连接板净面积：A n=A-A0=31.84-7.92=23.92 cm^2连接板净截面剪应力：τ=0 N/mm^2≤125，满足！连接板截面正应力计算：按《钢结构设计规范》5.1.1-2公式计算:σ=(1-0.5n1/n)N/A n=(1-0.5×1/2)×199.346/23.92×10=62.5038 N/mm^2≤215，满足！按《钢结构设计规范》5.1.1-3公式计算:σ=N/A=199.346/31.84×10=62.6085 N/mm^2≤215，满足！2 翼缘连接板刚度计算单侧翼缘的净面积为：198×8/100-2×1×22×8/100=12.32cm^2单侧翼缘连接板的净面积为：(198-2×1×22)×8/100+(80-1×22)×8×2/100=21.6cm^2≥12.32，满足3 拼接连接板刚度验算梁的毛截面惯性矩：I b0=13819cm^4翼缘上的螺栓孔的惯性矩：I bbf=2×2×1×[22×8^3/12+22×8×(390/2-8/2)^2]×10^-4=2568.64cm^4腹板上的螺栓孔的惯性矩：I bbw=4×6×22^3/12×10^-4+6×22×(105^2+35^2+35^2+105^2)×10^-4=325.53cm^4梁的净惯性矩：I b=13819-2568.64-325.53=10924.8cm^4梁的净截面抵抗矩：W b=10924.8/390×2×10=560.248cm^3翼缘上部连接板的毛惯性矩：I pf1=2×[198×8^3/12+198×8×(390/2+8/2)^2]×10^-4=12547.3cm^4翼缘上部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb1=2×2×1×[22×8^3/12+22×8×(390/2+8/2)^2]×10^-4=2788.29cm^4翼缘下部连接板的毛惯性矩：I pf2=2×2×[80×8^3/12+80×8×(390/2-8/2-8)^2]×10^-4=8574.55cm^4翼缘下部连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pfb2=2×2×1×[22×8^3/12+22×8×(390/2-8/2)^2]×10^-4=2568.64cm^4腹板连接板的毛惯性矩：I pw=2×8×300^3/12×10^-4=3600cm^4腹板连接板上的螺栓孔的惯性矩：I pbw=2×4×8×22^3/12×10^-4+2×8×22×(105^2+35^2+35^2+105^2)×10^-4=868.079cm^4连接板的净惯性矩：I p=12547.3+8574.55+3600-2788.29-2568.64-868.079=18496.8cm^4连接板的净截面抵抗矩：W p=18496.8/(390/2+8)×10=911.174cm^3≥560.248，满足。
钢结构梁柱节点栓焊连接计算书
“梁梁拼接全焊刚接”节点计算书====================================================================计算软件：TSZ结构设计系列软件 TS_MTSTool v4.6.0.0计算时间：2016年11月11日 16:23:10====================================================================一. 节点基本资料设计依据：《钢结构连接节点设计手册》（第二版）节点类型为：梁梁拼接全焊刚接梁截面：H-390*198*6*8，材料：Q235左边梁截面：H-390*198*6*8，材料：Q235腹板螺栓群：4.8级-M20螺栓群并列布置：3行；行间距135mm；1列；螺栓群列边距：30 mm，行边距45 mm腹板连接板：360 mm×70 mm，厚：10 mm节点示意图如下：二. 荷载信息设计内力：组合工况内力设计值组合工况1 0.0 115.4 152.3 否组合工况2 0.0 135.4 172.3 是三. 验算结果一览最大剪应力(MPa) 78.1 最大125 满足最大拉应力(MPa) 291 最大239不满足最大压应力(MPa) -291 最小-239不满足四. 梁梁腹板对接焊缝验算1 梁梁腹板对接焊缝受力计算控制工况：组合工况2，N=0 kN；V x=135.4 kN；M y=172.3 kN·m；2 腹板对接焊缝承载力计算剪力：V=135.4kN强度等级：一级有效长度：l e=289 mm焊肉高度：h e=6 mm最大剪应力：τ=V/(l e*h e)=135.4/(289×6)×10^3=78.0854 N/mm^2≤125，满足五. 梁梁翼缘对接焊缝验算1 翼缘对接焊缝受力计算控制工况：组合工况2，N=0 kN；V x=135.4 kN；M y=172.3 kN·m；2 翼缘对接焊缝承载力计算焊缝受力：N=0 kN；M x=0 kN·mM y=172.3kN·m抗震组合内力，取承载力抗震调整系数γRE=0.9抗拉强度：F t=215N/mm^2抗压强度：F c=215N/mm^2轴力N为零，σN=0 N/mm^2弯矩Mx为零，σMx=0 N/mm^2W y=592.763cm^3σMy=|M y|/W y=172.3/592.763×1000=290.673N/mm^2最大拉应力：σt=σN+σMx+σMy=0+0+290.673=290.673N/mm^2＞215/0.9=238.889，不满足最大压应力：σc=σN-σMx-σMy=0-0-290.673=(-290.673)N/mm^2<(-215)/0.9=(-238.889)，不满足。
钢结构梁柱节点连接设计
钢结构梁柱节点连接设计摘要:钢结构建筑是工业不断发展的产物。
与传统施工技术相比，钢结构施工技术在应用性能和资源利用方面具有突出的价值。
在当前的建筑施工中，钢结构施工也被高度关注，这是建筑工程发展的一个标志。
随着我国基础设施项目的进展，越来越多的工程建筑开始使用装配式钢结构，在施工中备受关注，逐渐体现出钢结构的优势。
未来，钢结构或将成为中国建筑工程的主要形式。
因此，我们需要加大对梁柱连接的分析，实施合理的施工技术应用，为建筑行业的发展奠定基础。
关键词：钢结构；梁柱节点；连接设计引言钢结构作为一种现代化的建筑形式，在建筑行业得到广泛应用。
它的主要特点是采用工厂预制和现场组装的方式，具有施工效率高、质量可控、成本低等优势。
在钢结构中，梁柱节点连接是整个结构中最重要的组成部分之一，直接影响到结构的力学性能和整体稳定性。
传统的梁柱节点连接方法存在一些问题。
首先，传统的焊接连接或螺栓连接方式难以满足装配式建筑对高效施工的要求。
其次，传统连接方法的刚度和强度无法满足现代建筑结构对抗地震和风荷载的需求。
此外，传统连接方法在连接质量和施工工期方面也存在一定的局限性。
为了克服传统梁柱节点连接方法的局限性，许多研究者提出了不同的优化设计方法。
然而，现有的优化方法在提升节点连接处的力学性能方面效果有限，还需要进一步深入研究和改进。
基于此，文章针对钢结构梁柱节点连接设计展开研究，以供参考。
1、钢结构梁柱节点特征钢结构梁柱节点是钢结构中的重要组成部分，连接着钢梁和钢柱，在整个钢结构中起到了至关重要的作用。
一个优良的节点设计能够保证结构的强度、刚度和稳定性，而较差的节点连接方式则会导致结构失稳、破坏或者变形。
以下是钢结构梁柱节点的特征：1.高强度：钢结构梁柱节点通常要承受较大的载荷，并且要保证稳定性。
因此，在设计时需要考虑节点的强度，选择合适的钢材品种和规格。
2.刚度大：为了保证整个结构的刚度和稳定性，钢结构梁柱节点需要具备较大的刚度，尤其是在受剪力和扭矩作用下。
强节点弱构件-钢结构梁柱节点连接计算
顺内力方向
84
42
垂直内力方向
剪切边或手工气割边
84
31.5
轧制边、自动气
高强螺栓
84
31.5
割或锯割边
其他螺栓、铆钉
84
25.2
排列
行数
4
行距
80
列数
2
列距
80
外排螺栓至构件边距
60
连接板厚度 t （mm） 连接板高度 腹板面积 连接板厚度
360 8476 23.54444444
螺栓验算
V=(2Mmaxb/lp+0.75VGb) *0.85/0.75
选取螺栓个数
8476 875.2181597 6.273965302
8
螺栓容许间距 （mm）
输入数据
板厚（腹板） t （mm）
13
螺栓直径 d （mm）
20
计算结果
中心间距
外排
中间排
垂直内力方向
顺内力方向
构件受压
构件受拉
MAX
MIN
156
63
312
63
234
63
312
63
中心至构件边缘距离
MAX
MIN
梁截面
梁高 H(mm) 梁宽 B(mm) 腹板厚 tw(mm) 翼缘厚 tf(mm) 截面面积(mm2) 单位长度梁重 kN/m
Ix (mm4)
Wx 弹性截面模量 (mm3)
跨度 (m) 柱宽 (m) 楼板厚(m) 活载 (kN/m2) 面层荷载（kN/m2） 受荷宽度 (m) fy 抗弯强度
692 300 13 20 20476 1.607366 1655417125
钢框架梁柱弱轴节点连接研究
钢框架梁柱弱轴节点连接研究钢结构由于其良好的经济性能、抗震性能广泛应用于高层建筑。
梁柱节点的性能是影响结构整体性能的关键。
近年来，国内外对梁柱连接的受力性能进行了广泛研究，但研究主要集中在梁柱强轴连接，而对梁柱弱轴连接仅有少量的试验研究和理论分析。
本文介绍了钢框架梁柱弱轴节点连接，并介绍了狗骨式节点的设计原则。
标签梁柱弱轴连接；狗骨式节点；塑性铰目前国内外对梁柱连接的研究主要集中在梁柱强轴连接上即梁垂直于H型钢柱翼缘的连接。
对梁柱弱轴连接即梁垂直于H型钢柱腹板的连接仅有少量研究。
钢结构框架体系一般纵横两个方向均为框架，梁柱弱轴连接实质上和强轴连接一样普遍。
弱轴连接的分析和设计比强轴连接更困难，不仅因为连接理论上的最大强度和在梁上或柱上形成塑性铰一致，而且对弱轴连接还存在限制最大强度的其它因素。
如果被焊到柱腹板上梁的翼缘比柱的宽度窄许多，在柱子或梁上形成塑性铰以前，一个屈服线型的机构在柱腹板上形成。
在根据塑性理论确定的塑性极限荷载达到之前，还可能发生柱翼缘和腹板的局部屈曲或连接材料的破坏。
另外，柱翼缘对空间的限制使安装困难，连接构造设计复杂，所以对钢结构框架梁柱弱轴连接的性能研究尤为重要。
梁柱连接节点的设计应满足“强柱弱梁、强节点弱构件”的设计思想。
就是在强震作用下，节点的承载力高于构件截面的承载力，从而通过梁端塑性铰的形成来耗散地震能，保证结构完整不致发生倒塌，以实现抗震设计的目标。
对于传统的梁柱栓焊刚性连接，由于连接端板材的不连续及柱对梁端的约束作用，梁端很难形成塑性铰，改变某些参数虽然能在一定程度上提高其延性，但仍达不到对连接塑性变形能力的要求。
因此，在明晰梁柱刚性连接受力特点和破坏机理的基础上，开发新型的梁柱连接，才能从根本上解决传统梁柱刚性连接的脆性破坏问题。
为了实现“强节点弱构件”的设计思想，研究者一般采用下述三条途径以改善传统梁柱刚性节点的抗震性能：（1）加强型节点（如图1所示）。
即通过增加节点连接件来提高节点的强度。
钢梁连接节点计算
钢梁连接节点计算本夹层钢结构后置锚栓为M14*140,每个后置埋板由4个锚栓固定。
以8A-1户型为例计算埋板算，主梁跨度为4m,主梁两侧间距1.386m 。
后置埋板为150X300X10采用4根M14化学锚栓固定，上下锚栓间孔距为90cm,左右间孔距为250cm ；但有极个别情况1个钻孔碰到钢筋上，在孔距范围内躲避不开钢筋，则埋板由3个锚栓固定。
现计算结构是否可以满足安全使用要求。
一、荷载条件楼面恒荷载：20/0.1m KN q =楼面活荷载：21/0.2m KN q = 钢梁线荷载为m KN q w 544.5386.1)24.112.1(=⨯⨯+⨯=二、M14普通螺栓4.8级单根锚栓抗剪承受力KN f vb 08.43140*414*14.3*22== KN f cb 43.38305*)54(*14=+=单根螺栓抗剪力以上两者取最小值38.43KN1、化学锚栓抗剪验算现假设埋板处所有剪力全部由化学锚栓承担，则埋板所受的剪力为max V KN b l q q V 09.112/386.1*4*)2*4.11*2.1(2/**)*4.1*2.1(10max =+=+= -n 为一个埋板的化学锚栓个数则：vb f =38.43≧KN V 09.11max = 所以单根螺栓也可以满足抗剪要求 vbh N -螺栓所受承载力2、后置埋件抗拉验算埋板4个锚栓上面2个锚栓承受拉力，下面2个锚栓承受压力1)埋板受拉力N N gsd 5544=埋板受剪力N V g sd 27702/386.14=⨯=mm N M .221600802770=⨯= 2)受力最大锚栓拉力N N gsd 5544=N M n N yi y 1385)502()50221600(25544221=⨯⨯-=-∑≥0 N y y M n N N ih sd 1465100210022160025544221=⨯⨯+=''+=∑ 3）锚栓钢材所受破坏承载力锚栓钢材所受承载力标准值N f A N u s s Rk 2900050058=⨯==⋅锚栓受拉破坏承载力分项系数锚栓受拉破坏承载力设计值N N Y N N h sd N Rs s Rk s Rd 146514500229000=≥===⋅⋅⋅结论：埋板在上排两个M14化学锚栓可以满足要求！。
钢框架梁柱刚性连接节点计算方法探讨
Engineering Equipment and Materials | 工程设备与材料 |·151·2020年第11期作者简介：李静，女，硕士，工程师，研究方向：结构设计。
钢框架梁柱刚性连接节点计算方法探讨李 静（华东建筑设计研究院有限公司，上海 200000）摘 要：依据现行规范，文章给出了多高层钢结构梁柱刚性连接节点的计算方法。
并且选用了常用的热轧型钢截面，对比分析了翼缘与腹板均参与抗弯的连接节点新算法与仅考虑翼缘抗弯的传统算法的区别，最后探讨了钢柱连接节点的加强措施。
关键词：钢框架；梁柱刚接；强节点弱构件；翼缘受弯；加强式连接中图分类号：TU391 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2020）11-0151-021994年美国北岭地震后发现一些钢框架梁柱栓焊混用连接点出现了脆性破坏断裂的现象，且多发生在梁下翼缘的连接处，对节点承载力的影响较大[1]。
钢框架梁柱连接处几何形状复杂，应力集中严重，对应力和应变的需求较大。
在强烈地震作用下节点的塑性及延性不足是造成焊缝撕裂发生脆性破坏的主要原因，因此，梁柱连接性能及其对钢框架结构抗震性能影响成为研究的热点之一。
文章基于规范，围绕梁柱刚性连接节点的计算方法展开讨论。
1 规范中对梁柱刚接节点的计算方法的调整梁柱栓焊混合连接节点在我国的钢结构设计中有着较为广泛的应用，规范中也对该类节点设计提供了依据。
但是我国规范对于梁柱连接的计算原则也经历了几次重大的调整，具体汇总如表1所示。
在上述规范中：为梁与柱连接的极限受弯承载力；M p 为梁的全塑性受弯承载力（加强型连接按照未扩大的原截面计算）；∑M p为梁端截面的塑性受弯承载力之和；为梁与柱连接的极限受剪承载力；为梁在重力荷载代表值（9度尚应包括竖向地震用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；α为连接系数。
在规范的更迭过程中，除了《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ 99—2015）（以下简称《高钢规》），均认为梁端弯矩可仅由钢梁翼缘承受，钢梁腹板仅承受剪力[2]。
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Q390(rR=1.11)
350
205
Q420(rR=1.11)
380
220
板厚16<t<35mm
牌号 Q235 Q345
N/mm2
抗拉、抗压
、抗弯 f
抗剪 fv
205
120
295
170
Q390 Q420
335
190
360
210
屈服 235 345
390 420
屈服 235 345
390 420
高强螺栓预
ftw （N/mm2）
295
lp=ln-2x 塑性铰间距 离(m)
ln 梁净跨(m) x=a+0.5b (m)
a (mm) b (mm)
盖板计算
9.214 10.4 0.593 420 346
考虑腹板 盖板面积 (mm2) 受弯
上盖板 下盖板
盖板厚度 (mm) 计算 值
盖板厚度(mm) 取值 宽度
选取螺栓个数
8476 875.2181597 6.273965302
8
螺栓容许间距 （mm）
输入数据
板厚（腹板） t （mm）
13
螺栓直径 d （mm）
20
计算结果
中心间距
外排
中间排
垂直内力方向
顺内力方向
构件受压
构件受拉
MAX
MIN
156
63
312
63
234
63
312
63
中心至构件边缘距离
MAX
MIN
666.8918785
M=Mmaxb+Vx NV1y Iw
1806.877439 83.36148482 300265125.3
Ifg(翼缘+盖板) x1 (mm)
2300185600
40
y1 (mm) 120
x2 (mm)
0
y2 (mm)
40
x3 (mm)
0
y3 (mm)
0
x4 (mm)
0
y4 (mm)
0
x5 (mm)
0
y5 (mm)
0
∑(x2+y2) (mm)
17600
NM1y
0.607541143
验算
NM1x
1.82262343
83.98880447
满足要求
板厚t≦16mm
N/mm2
牌号
抗拉、抗压 、抗弯 f
Q235（rR=1.087） 215
Q345(rR=1.11)
310
抗剪 fv
125 180
4784442.559 10.8 0.4 0.2 3.2 1.5 8.4 295
k 连接加强系数 Mbmax梁抗弯承载力设 计值 (kN*m) V=2Mbmax/lp+0.75VGb 梁调整剪力设计值 VGb 梁重力荷载代表值 下的梁端剪力(kN)
1.05 1411.410555 588.4340105 376.0957764
长度<= 宽度
长度<=
2204.191709
7.347305696 12 271
379.4 334 467.6
腹板螺栓
螺栓
摩擦面个数 nf
2
摩擦面抗滑移系数 U
0.5
单个螺栓预拉力 P 155
（kN）
计算结果
单个螺栓抗剪承载力设 计值 Nvb=0.9*nf*u*P （kN）
139.5
腹板面积 Aw （mm2） 节点剪力设计值 V(kN) 所需螺栓个数 n
梁截面
梁高 H(mm) 梁宽 B(mm) 腹板厚 tw(mm) 翼缘厚 tf(mm) 截面面积(mm2) 单位长度梁重 kN/m
Ix (mm4)
Wx 弹性截面模量 (mm3)
跨度 (m) 柱宽 (m) 楼板厚(m) 活载 (kN/m2) 面层荷载（kN/m2） 受荷宽度 (m) fy 抗弯强度
692 300 13 20 20476 1.607366 1655417125
顺内力方向
84
42
垂直内力方向
剪切边或手工气割边
84
31.5
轧制边、自动气
高强螺栓
84
31.5
割或锯割边
其他螺栓、铆钉
84
25.2
排列
行数
4
行距
80
列数
2
列距
80
外排螺栓至构件边距
60
连接板厚度 t （mm） 连接板高度 腹板面积 连接板厚度
360 8476 23.54444444
螺栓验算
V=(2Mmaxb/lp+0.75VGb) *0.85/0.75
拉力 P
（kN）
公称直径
性能等级 M16
M20
M22
M24
8.8
80
125
150
175
10.9
100
155
190
225
M27
M30
230
280
290
355