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【JY】钢结构梁柱连接节点构造详解

建源之光

2年前浏览3226

1. 梁与柱的连接

1.1 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

1.2 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

　　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。

1.3 改进梁与柱刚性连接抗震性能的构造措施

　　对于有抗震性能要求的梁柱刚性连接，在遭遇罕见强烈地震时，应在构造上保证钢梁破坏先于节点破坏，保证梁柱节点的安全，即“强柱弱梁、强节点弱构件”的设计原则。

（1）骨形连接

　　骨形连接是通过削弱钢梁来保护梁柱节点。这种骨形连接在日本比较流行。

上图为骨形连接

（2）楔形盖板连接

　　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，增强梁柱节点

上图为几种常见的梁端翼缘加焊楔形盖板做法

（３）外连式加劲板连接

　　对于箱型或圆形截面柱与梁刚性连接，除了采用骨形连接、楔形盖板之外，还可采用外连式加劲板连接，节点强度明显大于钢梁强度。

1.4 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。

上图为工字形柱弱轴与主梁刚性连接

1.5 梁柱节点域的加强工字形

　　由上下水平加劲肋和柱翼缘所包围的柱腹板简称为节点域。在周边弯矩和剪力的作用下，当节点域的厚度不满足规范公式的计算要求时，应将节点域的柱腹板局部加厚或加焊贴板。

上图为节点域周边的内力

上图为节点域的加厚

1.6 梁与柱的铰接连接

　　梁与柱的铰接连接分为：仅梁腹板连接、仅梁翼缘连接：

1.7 不等高梁柱连接

　　当柱两侧的梁不等高时，应按两侧梁的高差分别考虑。当梁高差大于150mm时，应在两侧梁翼缘高度的分别设置加劲板；当梁高差小于150mm时，应将梁高较小的梁端做成变截面，变截面坡度小于1：3，或者设置倾斜的加劲板。

上图为不等高梁柱连接节点

2. 各种截面柱的拼接连接

2.1 工字形截面柱的拼接接头

　　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两层或三层一根，长度12m以下。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。

　　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。

　　翼缘一般为全熔透坡口焊接，腹板可为高强度螺栓连接，当柱腹板采用焊接时，上柱腹板开K形坡口，要求焊透。箱形截面柱的拼接接头应全部采用焊接，为便于全截面熔透。

栓焊全焊

２.2 箱形柱的焊接接头

　　高层钢结构中的箱形柱与下部型钢混凝土中的十字形柱相连时，应考虑截面形式变化处力的传递平顺。箱形柱的一部分力应通过栓钉传递给混凝土，另一部分力传递给下面的十字形柱，如下图所示。两种截面的连接处，十字形柱的腹板应伸入箱形柱内，形成两种截面的过渡段。伸入长度应不小于柱宽加200mm，即L≥B 200mm，过渡段截面呈田字形。过渡段在主梁下并靠紧主梁。

　　两种截面的接头处上下均应设置焊接栓钉，栓钉的间距和列距在过渡段内宜采用150mm，不大于200mm，沿十字形柱全高不大于300mm。

　　型钢混凝土中十字形柱的拼接接头，因十字形截面中的腹板采用高强度螺栓连接施工比较困难，翼缘和腹板均宜采用焊接。