《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》梁柱节点构造设计要点解读

16G519《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》中的节点按照连接部位划分主要有以下几种：梁柱连接节点、构件拼接节点、支撑与框架连接节点、柱脚节点、楼板连接节点几大类。另外还有钢板剪力墙相关节点、带竖缝混凝土剪力墙等延性墙板的相关节点等。下面主要对梁柱节点设计的要点进行探讨。

梁柱节点构造设计要点

梁柱节点有刚接和铰接两种，其中铰接可用于多层钢结构，高层钢结构中框架梁柱采用刚接。

两个方向与梁刚接时，宜采用箱型截面；如采用H形截面，其弱轴与梁的连接加劲肋伸出柱翼缘不小于75mm，并与梁全熔透焊接（图4）。

梁柱节点有柱贯通、梁贯通和隔板贯通三种形式，其中梁贯通形式目前在我国几乎没有发展和应用。

柱贯通和隔板贯通的节点，如图1和图2所示。隔板贯通连接是《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015中新增的，在旧版规程中没有这种连接，在上一版图集中也没有明确为隔板贯通式连接，但是在近年的众多工程中已经得到广泛应用。

 图1 柱贯通式

 图2 隔板贯通式

对于H形截面（包括热轧H型钢、焊接H形截面），一般可以采用柱贯通形式的连接。对于焊接箱型截面，当壁厚不小于16mm时，如加工方便，可以采用柱贯通式连接或隔板贯通式连接；对于冷成型箱型柱或壁厚小于16mm的焊接箱型柱，宜采用隔板贯通式连接。

箱型柱采用柱贯通时，梁翼缘位置设置柱内隔板（即加劲），与箱型柱壁板电渣焊。隔板采用Z向钢制作。隔板厚度不应小于梁翼缘板厚度加2mm。

图3 箱型柱柱贯通隔板电渣焊

图4 H形柱弱轴与梁刚接

抗震设计中，为保证梁塑性铰出现在远离梁柱节点处，可采用梁与柱的加强型连接（有多种形式，图5为其中一种）或骨式连接（图6）。加强型连接是做加法，对梁端进行加强；骨式连接是做减法，对梁端内侧进行削弱。必要时，加强型连接和骨式连接可并用。

图5 加强式连接-梁端加楔形盖板

图6 骨式连接

为保证强节点弱构件，规程规定连接的极限承载力应大于构件的全塑性承载力。至于大多少，旧版规程对于梁柱连接节点将系数统一取为1.2。高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-2015参考日本的相关资料引入了连接系数，对不同钢材牌号、不同连接方式的节点的连接系数加以区分，避免连接系数过大或过小，引起施工不便或不安全。

图7 梁柱刚接验算及连接系数

梁柱连接中有几处规范规程明确要求全熔透的焊缝，设计图纸中应明确。主要有贯通式隔板和柱段的焊缝、梁翼缘与柱翼缘的焊缝（柱贯通）、梁翼缘与柱加劲肋（柱贯通-H型柱弱轴刚接，见图4）以及焊接柱的梁翼缘上下500~600mm范围的组焊焊缝（图3）等几种情况。

梁柱焊接连接的过焊孔也有详细的要求，对节点的抗震性能也有非常大的影响，此处不再赘述，详见图集或规程。