PPT鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接設(shè)計講義

多高層房屋鋼鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接設(shè)計計主要內(nèi)容容1講述多、高層層房屋鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)梁柱剛性連連接節(jié)點設(shè)計計及其相關(guān)的的國家標(biāo)準(zhǔn)圖圖01SG519的構(gòu)造詳圖(上午)。2介紹國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)圖03SG519-1與04SG519-2節(jié)點連接設(shè)計計的技術(shù)條件件、圖集的內(nèi)內(nèi)容及其使用用方法(下午)。第一部分分多多、高層房屋屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱柱剛性連接節(jié)節(jié)點設(shè)計節(jié)點連接在結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的的重要性：常用的一般建建筑鋼結(jié)構(gòu)，，都是由若干干豎桿、水平平桿或加上斜斜桿組成抗側(cè)側(cè)力的框架、、或框架支撐撐結(jié)構(gòu)。這些些桿件的組合合，之所以能能成為一個承承力構(gòu)件，能能承擔(dān)一定的的豎向荷載和和水平荷載，，靠的就是各各桿件之間的的節(jié)點將這些桿件用用各種不同的的連接方式和和連接件將它它們連接成為為一個非機動動構(gòu)架。這種種桿件系統(tǒng)的的構(gòu)件，在外外荷載作用下下，一旦節(jié)點點發(fā)生破壞，，整個結(jié)構(gòu)就就會成為機動動構(gòu)架而失去去承載能力。在以以往往國國外外多多次次地地震震中中，，常常常常發(fā)發(fā)生生鋼鋼框框架架節(jié)節(jié)點點和和豎豎向向支支撐撐節(jié)節(jié)點點破破壞壞的的事事例例，，特特別別是是1994年發(fā)發(fā)生生在在美美國國的的北北嶺嶺地地震震和1995年發(fā)發(fā)生生在在日日本本的的阪阪神神地地震震，有有好好幾幾十十幢幢房房屋屋鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)倒倒塌塌，，好好幾幾百百幢幢多多、、高高層層房房屋屋鋼鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的梁梁柱柱剛剛性性連連接接節(jié)節(jié)點點受受到到嚴(yán)嚴(yán)重重破破壞壞，，引引起起了了世世人人的的極極大大關(guān)關(guān)注注，，促促使使一一些些國國家家的的學(xué)學(xué)者者、、科科技技人人員員加加強強了了這這方方面面的的研研究究，，其其重重要要性性顯顯得得尤尤為為突突出出。。我國國是是世世界界上上遭遭受受地地震震最最嚴(yán)嚴(yán)重重的的國國家家之之一一，，不不論論是是歷歷史史上上還還是是現(xiàn)現(xiàn)代代，，地地震震在在中中國國的的死死亡亡人人數(shù)數(shù)和和經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)損損失失在在世世界界上上都都是是居居于于首首位位。。世世界界地地震震史史上上死死亡亡人人數(shù)數(shù)最最多多的的一一次次地地震震是是1156年我國國的的陜陜西西華華縣縣8級地震震，，死83萬人人（（摘自自魏魏璉璉編編著著的的《建筑筑結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)抗抗震震設(shè)設(shè)計計》萬國國學(xué)學(xué)術(shù)術(shù)出出版版社社，，1991）。在在世世界界近近代代地地震震史史中中，，死死亡亡人人數(shù)數(shù)最最多多的的一一次次.地震震也也發(fā)發(fā)生生在在我我國國，，即即1976年河北北唐唐山山7.8級地震震，，死24萬余余人人。。地震震在在我我國國造造成成的的經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)損損失失十十分分巨巨大大，，據(jù)據(jù)建建國國以以來來十十幾幾次次7級以以上上地地震震的的不不完完全全統(tǒng)統(tǒng)計計房房屋屋倒倒塌塌1億多平平方方米米，，直直接接經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)損損失失達(dá)達(dá)數(shù)百百億億之多多。就以以最最近近幾幾年年為為例例，，在在我我國國新新疆疆、、西西藏藏、、云云南南、、內(nèi)內(nèi)蒙蒙古古自自治治區(qū)區(qū)、、江江西西等等地地先先后后就就發(fā)發(fā)生生了了多多起起6級左左右右的的地地震震。。這這就就說說明明了了地地震震活活動動在在我我國國還還是是相相當(dāng)當(dāng)頻頻繁繁的的，，因因此此正正確確地地認(rèn)認(rèn)識識我我國國地地震震活活動動的的特特點點以以及及我我國國經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)力力量量的的現(xiàn)現(xiàn)狀狀，，充充分分運運用用國國內(nèi)內(nèi)、、國國外外現(xiàn)現(xiàn)代代地地震震科科學(xué)學(xué)技技術(shù)術(shù)的的成成就就，，采采用用合合理理的的，，既既安安全全又又經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)的的抗抗震震設(shè)設(shè)計計方方法法，，來來改改善善建建筑筑物物的的抗抗震震性性能能，，減減輕輕城城鄉(xiāng)鄉(xiāng)地地震震災(zāi)災(zāi)害害，，是是我我們們每每個個結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計人人員員義義不不容容辭辭的的使使命命。。因此在多多層和高高層鋼結(jié)結(jié)構(gòu)房屋屋抗震設(shè)設(shè)計工作作中，連連接節(jié)點點設(shè)計，，在整個個設(shè)計工工作中應(yīng)應(yīng)將其視視為一個個非常重重要的組組成部分分。節(jié)點點設(shè)計是是否恰當(dāng)當(dāng)，將直直接影響響到結(jié)構(gòu)構(gòu)承載力力的可靠靠性和安安全性。。因此節(jié)節(jié)點設(shè)計計至關(guān)重重要，應(yīng)應(yīng)予以足足夠的重重視。但但是，在在多、高高層房屋屋鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)中，連連接節(jié)點點很多(如國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)圖所所編制的的諸多節(jié)節(jié)點也只只是高層層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋中中一般性性的常用用節(jié)點)，今天只只能檢其其最主要要的、如如與梁柱柱剛性連連接的節(jié)節(jié)點以及及與之相相關(guān)的一一些節(jié)點點來談?wù)務(wù)劊菏紫日務(wù)務(wù)勀壳岸喽喔邔臃糠课蒌摻Y(jié)結(jié)構(gòu)梁梁柱剛性性連接節(jié)節(jié)點設(shè)計計中所存存在的問問題及及其正確確的設(shè)計計方法按照現(xiàn)行行的《建筑抗震震設(shè)計規(guī)規(guī)范》GB500112001多層和高高層房屋屋鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的連接接節(jié)點的的抗震設(shè)設(shè)計應(yīng)分分兩個階段段進(jìn)行，而而各個階階段所采采用的計計算公式式分別如如下：一是，當(dāng)遭遇遇多遇地地震作用用（小震震）時，，應(yīng)采用用表達(dá)式式。。即即抗震規(guī)規(guī)范公式式(5.4.2）。注意：該該條在規(guī)規(guī)范中為為必須嚴(yán)嚴(yán)格執(zhí)行行的強制制性條文文。式中：S—考慮多遇遇地震作作用時，，荷載效效應(yīng)和地地震作用效應(yīng)在在結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件中的的組合設(shè)設(shè)計值，，包括組合的彎彎矩、軸軸向和剪剪力設(shè)計計值。R—結(jié)構(gòu)構(gòu)件件及其連連接的承承載力設(shè)設(shè)計值。?！Y(jié)構(gòu)構(gòu)件件及其連連接的承承載力抗抗震調(diào)整整系數(shù)（對于框框架梁、、柱取0.75；連接焊縫縫取0.9；連接螺栓、、節(jié)點板板件取0.85；支撐取0.8等）二是，當(dāng)遭遇超超過多遇遇地震（（小震））作用至至基本烈烈度（中中震）設(shè)設(shè)防，或或遭遇罕罕遇地震震作用（（大震））、按（（大震烈烈度）設(shè)設(shè)防時，，規(guī)范還還要求用用公式即即抗震震規(guī)范公公式(8.2.8-1）進(jìn)行連接接的極限限承載力力驗算；；但是，在在執(zhí)行上上述規(guī)范范時，不不同的設(shè)設(shè)計人員員，很可可能在相相同設(shè)計計條件下下設(shè)計出出三種承承載力相相差非常常懸殊的的連接作作法，這這三種不不同的作作法是:一是，當(dāng)按計計算時時，完全按組組合內(nèi)力力來設(shè)計連連接節(jié)點點。二是，組合內(nèi)內(nèi)力只是是作為設(shè)設(shè)計構(gòu)件件截面的的依據(jù)。。但在塑性區(qū)的節(jié)點連連接設(shè)計計時，是取高于于構(gòu)件的的最大承承載力設(shè)設(shè)計值作為節(jié)點點的作用用力來對對節(jié)點連連接進(jìn)行行設(shè)計與與驗算。。三是，完全拋拋開以上上兩種設(shè)設(shè)計方法法，而是是完全按照照公式來進(jìn)行連接的極極限承載載力計算。以上三種種截然不不同的設(shè)設(shè)計方法法，將直直接影響響到設(shè)計計的節(jié)點點是否滿滿足“強節(jié)點點弱桿桿桿”的抗震要要求。是是否能實實現(xiàn)“小震不不壞,大震不倒倒”設(shè)計目標(biāo)標(biāo)的根本本問題，，所以下下面將著著重討論論證明前前面所提提到的第一種是是錯誤的的，第三種設(shè)設(shè)計理念念雖然可可取，但但式中的的有關(guān)系系數(shù)和強強度取值值有問題題，很不不安全。唯第二種設(shè)設(shè)計計算算方法才才是比較較穩(wěn)妥、正確的，但也存存在著不不夠完善善的問題題。1第一種設(shè)設(shè)計方法法（即按組組合內(nèi)力力來設(shè)計計的方法法）采用該法法的理論論根據(jù)是是，認(rèn)為為在多遇遇地震作作用下，，結(jié)構(gòu)處處于彈性性階段，，連接設(shè)設(shè)計只要要根據(jù)組合內(nèi)力力，并根據(jù)據(jù)梁的應(yīng)力強度度比R1（即梁的地地震組合合彎矩設(shè)設(shè)計值乘乘以梁的的承載力力抗震調(diào)調(diào)整系數(shù)數(shù)0.75后，在梁梁截面中中產(chǎn)生的的彎曲應(yīng)應(yīng)力與梁梁的鋼材材強度設(shè)設(shè)計值之之比）來進(jìn)行行設(shè)計即即可。且且認(rèn)為可可按以下下三種不同情況況分別進(jìn)進(jìn)行處理理。為了了方便說說明問題題，在此此引用一一個具體體數(shù)字來來說明這這一方法法的思路路。以下是電電算結(jié)果果的表示示方法，，摘自《高層建筑筑結(jié)構(gòu)空空間有限限元分析析與設(shè)計計軟件ＳＡＴＷＷＥ假定梁端端有一個個的的地震組組合彎矩矩,并將表達(dá)達(dá)式變變換換為。。在在驗算梁梁截面時時，要求求梁截面面抗彎承承載力設(shè)設(shè)計值必必須，但在確確定梁端端的焊縫縫連接時時，其焊焊縫截面面的抗彎彎承載力力設(shè)計值值就必須須要。即在相相同組合合彎矩作作用下,經(jīng)過規(guī)范范采用不不同的調(diào)調(diào)整系數(shù)數(shù)調(diào)整后后，就變變成了在在設(shè)計焊焊縫連接接與設(shè)計計梁截面面時，分分別采用用不同的的內(nèi)力設(shè)設(shè)計值來來進(jìn)行設(shè)設(shè)計。即即在設(shè)計計連接焊焊縫時所所取的內(nèi)內(nèi)力設(shè)計計值，就就應(yīng)是梁梁截面內(nèi)內(nèi)力設(shè)計計值的倍倍。1）如果所設(shè)設(shè)計的梁梁截面剛剛好等于于（即應(yīng)力強度度比R1剛好等于于時時）），由于于梁端連連接焊縫縫的抗彎彎承載力力設(shè)計值值需要此此時時梁端整整個截面面即使采采用全熔熔透的對對接焊縫縫，也只只能承受受的的彎彎矩。怎怎么辦？？可采用加加強式連連接來解解決（如加蓋蓋板；或或局部加加寬梁端端翼緣板板，或在在梁端下下翼緣加加腋板等等辦法來來增大焊焊縫的截截面積以以增大焊焊縫的抗抗彎能力力）。2)如果在梁梁端不采采用加強強的作法法，而是在工工廠采用用全焊縫縫連接的的常規(guī)作作法。由于于焊縫縫的抗抗彎承承載力力最多多只能能作到到與梁梁截面面的抗抗彎承承載等等強，，此時時就必必須要要改用用一個個能承承受的的梁截截面，，但此此時由由于梁梁截面面只需需用的的彎矩矩值來來設(shè)計計，梁梁的承承載力力有富富裕不不能充充分利利用，，其應(yīng)力強強度比比（即梁梁的地地震組組合彎彎矩設(shè)設(shè)計值值乘以以梁的的承載載力抗抗震調(diào)調(diào)整系系數(shù)后后，在在梁截截面中中產(chǎn)生生的彎彎曲應(yīng)應(yīng)力與與梁的的鋼材材抗拉拉強度度設(shè)計計值之之比））只用到到了。。3）如果在在梁端端仍不不采用用加強強的作作法，，而是是在梁梁端采采用栓栓焊連連接的的另一一種常常規(guī)作作法（即梁梁腹板板與柱柱之間間采用用只傳傳遞剪剪力的的螺栓栓連接接，梁梁翼緣緣與柱柱之間間采用用只傳傳遞彎彎矩的的全熔熔透坡坡口對對接焊焊）由于焊焊縫的的抗彎彎承載載力最最多只只能作作到梁梁截面面抗彎彎承載載力設(shè)設(shè)計值值的，，此此時就就必須須要改改用一一個能能承受受的的梁梁截面面，但但此時時由于于梁截截面只只需用用的的彎矩矩值來來設(shè)計計，梁梁的承承載力力更加加富裕裕而不不能充充分利利用,其應(yīng)力力強度度比只用用到了了?？偨Y(jié)：：連接設(shè)設(shè)計的的第一一種方方法，，從上上面的的具體體算例例可以以看出出，如如果在在抗震震的節(jié)節(jié)點連連接設(shè)設(shè)計中中，按按地震組組合內(nèi)內(nèi)力來進(jìn)行行設(shè)計計，就就必然然出現(xiàn)現(xiàn)下面面歸納納的三三種情情況：：1）當(dāng)梁的的應(yīng)力力強度度比大大于0.83時，就就應(yīng)開開始在在梁端端采取取加強強措施施來增增大焊焊縫的的抗彎彎承載載力當(dāng)當(dāng)梁的的應(yīng)力力強度度比大大到等等于1.0時，其其加強強后的的焊縫縫抗彎彎承載載力設(shè)設(shè)計值值就應(yīng)應(yīng)不小小于梁梁截面面抗彎彎承載載力設(shè)設(shè)計值值的1.2倍。(該1.2即為焊焊縫的的抗震震調(diào)整整系數(shù)數(shù)，，與與梁梁的抗抗震調(diào)調(diào)整系系數(shù)之之比比）。。如下圖圖所示示：即當(dāng)應(yīng)應(yīng)力強強度比比為為0.83～１時2）當(dāng)梁的的應(yīng)力力強度度比小小于0.83時，在在梁端端就可可以不不必加加強，，而只只需采采用全全焊接接連接接（即即截面面的抗抗彎等等強連連接））就可可滿足足使焊焊縫的的抗彎彎承載載力設(shè)設(shè)計值值大于于組合合內(nèi)力力設(shè)計計值的的1.2倍的要要求。。如下下圖所所示：：即當(dāng)應(yīng)應(yīng)力強強度比比為為0.83～0.73時3）當(dāng)梁的的應(yīng)力力強度度比小小于時，在在梁端端還可可以采采用栓栓焊連連接的的作法法（即即梁腹腹板與與柱之之間采采用只只傳遞遞剪力力的螺螺栓連連接，，梁翼翼緣與與柱之之間采采用只只傳遞遞彎矩矩的全全熔透透坡口口對接接焊））同樣樣也能能使栓栓焊連連接的的承載載力大大于組組合內(nèi)內(nèi)力設(shè)設(shè)計值值1.2倍的要要求。。如如下圖圖所示示：即當(dāng)應(yīng)應(yīng)力強強度比比<0.830.85=0.70時按照以以上的的思維維方法法來設(shè)設(shè)計抗抗震連連接節(jié)節(jié)點是是不是是就可可以了了呢？？如果果單從從多遇遇地震震作用用效應(yīng)應(yīng)來進(jìn)進(jìn)行以以上的的設(shè)計計，好好像是是可行行的，，但從從抗震震設(shè)計計的原原理和和當(dāng)?shù)氐卣鹆伊叶雀吒哂诙喽嘤龅氐卣饡r時來看看，卻卻又是是不可可行的的。因因為，，我們們的設(shè)設(shè)計目目標(biāo)不不僅僅僅是只只滿足足小震震不壞壞的強強度要要求，，而更更重要要的是是要實實現(xiàn)大大震不不倒的的設(shè)計計目標(biāo)標(biāo)。如按組組合內(nèi)內(nèi)力來來設(shè)計計連接接節(jié)點點，只只能說說,其連接接只能能抗小小震而而不能能抗大大震。。這是是因為為：當(dāng)?shù)卣鹫鹆叶榷雀哂谟诙嘤鲇龅卣鹫疬M(jìn)入入設(shè)防防烈度度的過過程中中，凡凡是應(yīng)應(yīng)力比比較低低（即即截面面較大大）的的抗側(cè)側(cè)力構(gòu)構(gòu)件，，由于于仍處處于彈彈性階階段，，其構(gòu)件件內(nèi)力力仍將將繼續(xù)續(xù)隨地地震作作用的的加大大而加加大（因為為多遇遇地震震的烈烈度要要比基基本烈烈度低低1.55度。其其地面面加速速度和和地震震影響響系數(shù)數(shù)最大大值只只是是設(shè)防防烈度度地面面加速速度和和地震震影響響系數(shù)數(shù)最大大值的的0.35倍）,梁的彎彎曲應(yīng)應(yīng)力比比必然然也將將隨之之增大大到1.0。同樣，，也需需要把把前面面的第第二、、第三三兩種種節(jié)點點連接接形式式（或下頁的的第二、、第三圖圖）的梁端截截面局部部加大，，使連接接焊縫的的抗彎承承載力設(shè)設(shè)計值達(dá)達(dá)到不小小于框架架梁抗彎彎承載力力設(shè)計值值的1.2倍，才能能確?？蚩蚣芰涸谠诖笳饡r時進(jìn)入塑塑性，使使延性得得到充分分發(fā)揮。。否則，只只加大截截面而不不加強連連接，則則連接焊焊縫的彎彎曲應(yīng)力力必然高高于梁端端截面的的彎曲應(yīng)應(yīng)力。當(dāng)當(dāng)?shù)卣鹱髯饔貌粩鄶嗉哟髸r時，就很很容易發(fā)發(fā)生當(dāng)梁梁端截面面還未進(jìn)進(jìn)入塑性性之前,處于梁端端薄弱的的連接焊焊縫，就就會因彎彎曲應(yīng)力力過高而而發(fā)生““脆脆性破壞壞”?！，F(xiàn)再再利用下下圖來加加以說明明。.2第二種設(shè)設(shè)計方法法（即桿桿件承載載力設(shè)計計法）從前面的的論述和和結(jié)合上上圖足以以說明：：在多遇遇地震階階段，按按表達(dá)式式對對構(gòu)件件和節(jié)點點連接進(jìn)進(jìn)行設(shè)計計驗算時時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的地震震內(nèi)力組組合設(shè)計計值只能能作為控控制構(gòu)件件截面的的依據(jù)。。當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件截截面決定定之后，，只要是是在塑性性區(qū)段，，就應(yīng)改改用以構(gòu)構(gòu)件的承承載力來來進(jìn)行連連接設(shè)計計。如對于框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)中的梁梁柱剛性性連接節(jié)節(jié)點，就就應(yīng)使梁梁端焊縫縫的抗彎彎承載力力設(shè)計值值不得小小于框架架梁抗彎彎承載力力設(shè)計值值的1.2倍。無疑第二二種設(shè)計計方法（即桿件件承載力力設(shè)計法法）才是是正確的的。從理論上上講，在在梁柱的的連接節(jié)節(jié)點中，，要是連連接焊縫縫真正做做到了與與被連接接構(gòu)件的的等強連接接而又無瑕瑕疵和缺缺陷的話話，是不不需要采采取任何何加強措措施的。。但事實實上由于于在梁端端的焊縫縫連接處處存在諸諸多不利利因素，，如焊接工工藝孔對對梁腹板板截面的的削弱；；對接焊焊縫不可可避免的的存在某某些缺陷陷（如焊接接產(chǎn)生的的氣孔、、夾渣、、熔敷金金屬未完完全熔合合、弧坑坑、咬邊邊、焊后后收縮產(chǎn)產(chǎn)生的微微裂縫））；熱影響區(qū)區(qū)產(chǎn)生的的殘余應(yīng)應(yīng)力的不不利因素素；以及還還應(yīng)考慮慮到當(dāng)梁截面面在形成成塑性鉸鉸時，由由于有的的鋼材屈屈服強度度偏高而而加大連連接受力力的不利利因素等等等……。所以在規(guī)規(guī)范的強強制性條條文中分分別將焊焊縫的取0.9將梁的取取0.75,焊縫連接接的承載載力高于于構(gòu)件承承載力設(shè)設(shè)計值的的1.2倍還是比比較合理理的。此此處的1.2，可視為為連接的的加強系系數(shù)。有有了這個個加強系系數(shù)，就就可以較較好的保保證當(dāng)框框架梁的的端部出出現(xiàn)塑性性鉸時，，梁端的的連接基基本還處處于彈性性狀態(tài)。。就可以以在當(dāng)?shù)氐卣鹆叶榷雀哂诙喽嘤龅卣鹫鹆叶葧r時，框架架梁在尚尚未出現(xiàn)現(xiàn)塑性鉸鉸之前，，節(jié)點連連接就可可避免過過早的發(fā)發(fā)生脆性性破壞。。使結(jié)構(gòu)的的整體性性得到保保證。按照這一一原則設(shè)設(shè)計的連連接，就就可以有有把握地地實現(xiàn)以以下兩個個設(shè)計目目標(biāo)：一是，可以保保證結(jié)構(gòu)構(gòu)在多遇遇地震作作用下，，各結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件都都具有足足夠的強強度并使使連接的的應(yīng)力低低于框架架梁的應(yīng)應(yīng)力，以以實現(xiàn)小小震不壞壞的設(shè)計計目標(biāo)。。二是，可以保保證當(dāng)?shù)氐卣鹆叶榷雀哂诙喽嘤龅卣鹫鹆叶葧r時，迫使使處于高高應(yīng)力下下的框架架梁率先先進(jìn)入塑塑性、發(fā)發(fā)展成為為塑性鉸鉸，使鋼鋼結(jié)構(gòu)的的良好延延性得到到充分的的發(fā)揮來來耗散地地震能量量，實現(xiàn)現(xiàn)大震不不倒的設(shè)設(shè)計目標(biāo)標(biāo)。這一設(shè)計計理念是是與目前前美國自自1994年北嶺此此震以后后在設(shè)計計思想方方面所發(fā)發(fā)生的變變化和采采用的設(shè)設(shè)計方法法是一致致的。對照現(xiàn)行行規(guī)范中中梁端未未采取任任何加強強措施的的栓焊連連接節(jié)點點作法和和全焊連連接的作作法，都都是不滿滿足連接接的承載載力應(yīng)大大于構(gòu)件件承載力力設(shè)計值值1.2倍要求的的。而只有在梁梁端采用用局部加加大截面面，或在在離梁端端不遠(yuǎn)處處將梁的的上下翼翼緣進(jìn)行行削弱，，以增大大焊縫的的抗彎能能力（或或降低焊焊縫的彎彎曲應(yīng)力力）才可可以得到到解決。但局部部加大梁梁端截面面（或削削弱）后后，就必必然使塑塑性鉸外外移，出出現(xiàn)所謂謂的加強強式連接接和削弱弱式的狗狗骨式連連接。盡管這些些作法給給加工帶帶來不少少麻煩、、增加造造價。但但自1994年美國北北嶺地震震和1995年日本阪阪神地震震以后，，在一些些國家中中都樂于于采用這這種加工工都比較較麻煩的的加強式式連接和和骨式連連接，也也正是由由于原來來的焊接接連接節(jié)節(jié)點抗彎彎能力很很差，即即或是在在梁端采采用全焊焊接連接接，名義義上等強強，但實實際上也也并不一一定等強強，在地地震中照照樣也遭遭受到破破壞、并并不十分分可靠而而不得不不采取的的連接加加強措施施。但第二種種設(shè)計方方法在規(guī)規(guī)范中尚尚存在著著不分地地震烈度度、結(jié)構(gòu)構(gòu)類型，，房屋高高度等的的不同情情況，通通通一律律將取取為為同一數(shù)數(shù)值欠妥妥的現(xiàn)象象如鋼梁梁的為為0.75，連接焊焊縫的為為0.9，則連接接焊縫的的承載力力，通通通都應(yīng)是是鋼梁承承載力的的1.2倍，這對對于設(shè)防防烈度只只有6、7度的房屋屋來說顯顯然是不不合理的的。同時時規(guī)范還還存在著著沒有提提供當(dāng)梁梁端采用用加強式式連接后后相應(yīng)的的連接計計算方法法和公式式。關(guān)于這一一問題，，在此次次《高鋼規(guī)》的修訂中中，正在在研究解解決。第三種設(shè)設(shè)計方法法（極限限承載力力設(shè)計法法）即用公式式進(jìn)進(jìn)行連接接計算的的方法采用該法法的理論論根據(jù)，，就是充充分利用用焊縫的的極限抗抗拉強度度遠(yuǎn)高于于鋼材的的屈服強強度的這這一特性性。當(dāng)框框架梁在在強震作作用下，，梁端鋼鋼材屈服服出現(xiàn)塑塑性鉸后后，只要要梁端連連接焊縫縫的極限抗抗彎承載載力能夠夠抵抗1.2倍梁截面面的塑性性彎矩，，即可認(rèn)認(rèn)為滿足足強震要要求。從概念上上來講，，這種思思維方法法好像有有些道理理，但這這里面要要涉及兩兩個問題題。一是是，其計計算假定定是否與與實際應(yīng)應(yīng)力圖形形相符，，二是計計算公式式中中所所隱含含的應(yīng)應(yīng)取何值值的問題題。為了檢驗用公公式是否能能抗大震的問問題，特取《高鋼規(guī)》中、最具有代代表性的梁柱柱栓焊連接節(jié)節(jié)點來加以討討論。由于這種節(jié)點點的計算假定定是：梁腹板連接只只考慮傳遞剪剪力，不考慮慮傳遞彎矩。。梁的全截面面塑性彎矩全全部通過翼緣緣的連接來傳傳遞給柱。這種作法，不不但不能用于于抗震結(jié)構(gòu)，，就是用于非非抗震結(jié)構(gòu)也也是很不合適適的。因為其一，就憑直覺，，在這種節(jié)點點中，梁端翼翼緣未作任何何加強，梁腹腹板與柱的連連接螺栓只考考慮傳遞剪力力、不考慮傳傳遞彎矩。則則其梁端栓焊焊連接處翼緣緣焊縫的抗彎彎能力則只有有梁截面彈性性抗彎能力的的85%左右（即梁翼翼緣截面的彈彈性抵抗矩與與全截面彈性性抵抗矩之比比）。如果再再將因高空施施焊條件較差差、焊縫存在在缺陷以及焊焊接殘余應(yīng)力力等不利因素素考慮在內(nèi)，，按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計規(guī)范規(guī)定定，焊縫強度度的設(shè)計值尚尚應(yīng)乘以0.9的折減系數(shù)，，則焊縫的抗抗彎承載力只只有框架橫梁梁抗彎承載能能力的75%左右。很顯然，像這這種比等強連連接還低，連連非抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)就很難被人人接受的連接接節(jié)點，卻用用在本比非抗抗震結(jié)構(gòu)要求求更高的抗震震結(jié)構(gòu)上，這這就違背了在在抗震設(shè)計中中必須遵循的的強柱弱梁、、強節(jié)點弱桿桿件等基本原原則。其二，從理論上講，，其節(jié)點連接接的計算公式式與與節(jié)點點的具體作法法,在梁腹板中所所產(chǎn)生的應(yīng)力力圖形嚴(yán)重不不符。如下圖圖所示：其三即使使采用這一與與實際彎曲應(yīng)應(yīng)力圖形嚴(yán)重重不符的公式式，就以這種種不合理的計計算模型來進(jìn)進(jìn)行計算，其其梁端翼緣與與柱的對接焊焊縫的極限抗抗彎承載力也也大大低于梁梁截面1.2倍的塑性彎矩矩。這也就有有力的證明了了這種連接節(jié)節(jié)點的作法是是毫無抗震能能力的。以下下面的驗算為為證：如以Q345鋼，E50焊條為例梁翼緣坡口焊焊縫的極限抗抗彎承載力：：(即式中的屈服服強度按規(guī)程規(guī)定取取最小值)。由上式如考慮高空焊焊接的不利影影響后則：事實上,式中的是波動的（如如下表所示））不應(yīng)采用最小小值，而應(yīng)根根據(jù)《高鋼規(guī)》和《抗震規(guī)》中鋼材的抗拉強度與屈屈服強度實測值的比值值不應(yīng)小于1.2的規(guī)定，以最最不利考慮，，用來來計算梁翼翼緣坡口焊縫縫的極限抗彎彎承載力如考慮高空焊焊接的不利影影響后則：但在《高鋼規(guī)》中對于這樣的的弱節(jié)點不但但沒有作出應(yīng)應(yīng)加強連接方方面的有關(guān)規(guī)規(guī)定和作法。。相反卻作了了“在柱貫通型連連接中，當(dāng)梁梁翼緣用全熔熔透焊縫與柱柱連接并采用用引弧板時，，式將將自自行滿足”的規(guī)定。事實實上經(jīng)過前面面的論證，這個結(jié)論是不不成立的，起到了誤導(dǎo)的的作用。這種種節(jié)點一旦在在工程中使用用(事實上這種節(jié)節(jié)點已在實際際工程中用了了不少)，這就埋下了了在大震時，，當(dāng)框架梁尚尚未進(jìn)入塑性性之前，其連連接焊縫就會會過早發(fā)生脆脆性破壞的隱隱患。也正是這種弱弱節(jié)點在1994年的美國北嶺嶺地震和1995年的日本阪神神地震中破壞壞最為嚴(yán)重，，且破壞時毫毫無塑性發(fā)展展的跡象。其其根本原因就就是因為連接接焊縫的抗力力嚴(yán)重不足、、焊縫所受的的彎曲應(yīng)力過過高而造成的的脆性破壞。。(下圖為1994年，美國北嶺嶺地震中梁柱柱焊接連接處處的失敗模式式。)由此引伸到““鋼梁與箱形柱”在工廠的的全焊接節(jié)點點，由于箱形形柱的壁板不不能有效的傳傳遞梁腹板的的塑性彎矩，，其實質(zhì)與上上述節(jié)點作法法的受力情況況基本上是差差不多的。因因此“鋼梁與與箱形柱”在在工廠的全全焊接節(jié)點，，應(yīng)采用梁端端加強式的作作法，才有利利于抗大震。。如下圖所示示：當(dāng)采用如右圖圖所示的加強強式連接后，，其塑性鉸必必然外移，梁梁腹板上的塑塑性彎矩，可可通過圖中所所示的力線傳傳遞給梁的翼翼緣加強板。。從而就可實實現(xiàn)梁端腹板板與柱的連接接只考慮傳遞遞剪力、不考考慮傳遞彎矩矩的假定。梁端上、下翼翼緣用蓋板加加強后試驗的的破壞模式梁端上翼緣加加蓋板下翼緣緣加腋后試驗驗的破壞模式式總結(jié)前面的講講述，在此特特為以下常用用的三類節(jié)點點作法，在抗抗震性能方面面作一個評價價：對比國外在這這方面的設(shè)計計動向自美國北嶺地地震以后，在在A.R.Tamboll,P.E.Fasce,HandbookofStructuralSteelConstructionDesignandDetails設(shè)計手冊中規(guī)規(guī)定:不管是采用加加強式連接還還是犬骨式連連接，在塑性性鉸處的彎矩矩值均一律取取。。但在柱柱面連接處，，其梁端彎矩矩在連接中的的受力要保持持彈性。其柱柱面在梁翼緣緣方向的彎矩矩，即。。在在梁端所產(chǎn)生生的彎曲應(yīng)力力應(yīng)滿足公式式。。以以防止焊縫縫破壞和避免免柱翼緣板層層狀撕裂。上上式中將我國(僅指第一階段段)與美國設(shè)計手冊的計算公式進(jìn)行行比較：我國，根據(jù)連接的承承載力設(shè)計值值應(yīng)是框架梁梁抗彎承載力力設(shè)計值1.2倍的關(guān)系:所需焊縫的彈彈性抵抗矩焊縫截面大于于梁截面,塑性鉸必然外外移，其表達(dá)達(dá)式必然為:…………..(1)所需焊縫連接接的彈性抵抗抗矩：美國：或……….(2)所需焊縫連接接的彈性抵抗抗矩：比較（均均取第一項））美國/我國（第一階階段）前面曾經(jīng)談到到，第三種設(shè)設(shè)計計算方法法，理念雖然然可取，但式式中中的系系數(shù)1.2和中中所隱隱含的取值不當(dāng)，很很不安全的問問題，現(xiàn)討論論如下：如使連連接極極限承承載力力的表表達(dá)式式改為為并并使之之與小小震階階段、、梁端端連接接的承承載力力設(shè)計計值應(yīng)應(yīng)不小小于梁梁的抗抗彎承承載力力設(shè)計計值1.2倍（表達(dá)式式即即）的計算算結(jié)果果相當(dāng)當(dāng)，試試求式式中的的應(yīng)應(yīng)取取何值值？解:根據(jù)《高鋼規(guī)規(guī)》和《抗震規(guī)規(guī)》中“鋼鋼材的的抗拉拉強度度與屈屈服強強度（即按最不利的情況考慮）由得得又得再得最后得得…………………(3)取式(3)式(1)4為確保保梁端端塑性性鉸的的形成成需采采取的的構(gòu)造造措施施在這方方面，，目前前很多多國家家仍在在不斷斷的研研究改進(jìn)，，且其其主攻攻方向向可歸歸納為為：a提高焊焊接工工藝，，提高高焊b采用加強式連接；c采用削弱式連接；d有時可能三者并用。這些都是我們值得吸取的有益經(jīng)驗。由此至少可以得到以下啟示:4.1根據(jù)我我國的的抗震震規(guī)范范，在在多遇遇地震震階段段，為為了滿滿足連連接的的抗彎彎承載載力設(shè)設(shè)計值值應(yīng)是是框架架梁抗抗彎承承載力力設(shè)計計值1.2倍的要要求，，前面面已經(jīng)經(jīng)談到到必需需采用用塑性性鉸外外移的的梁端端增強強式連連接（（可采采用加加蓋板板，加加翼板板或加加腋等等作法法），，或者者采用用在離離梁端端不遠(yuǎn)遠(yuǎn)處，，將梁梁的上上下翼翼緣進(jìn)進(jìn)行削削弱的的犬骨骨式連連接，，這兩兩類節(jié)節(jié)點作作法較較多，，現(xiàn)擇擇選幾幾個具具有代代表性性的節(jié)節(jié)點，，示之之如下下：：梁端加強式作作法之二梁端加強式作法之三梁端加強式作作法之四梁端加強式作作法之五梁端削弱式作作法之一梁端削弱式作作法之二；三三梁端加強式連連接的計算簡圖翼緣板加寬后后，其板寬的的計算公式式中：4.2抗震設(shè)防的抗抗側(cè)力體系中中的框架柱在在框架的任一一節(jié)點，柱截截面的塑性抵抵抗矩和梁截截面的塑性抵抵抗矩宜滿足足下式要求對采用等截面面梁的標(biāo)準(zhǔn)型型梁柱連接現(xiàn)行《抗震規(guī)》的計算公式式中：—強柱系數(shù)，超超過6層的鋼框,6度Ⅳ類場地和7度時取1；8度時取1.05；9度時取1.15修訂中的《高鋼規(guī)》擬采用的計算算公式對考慮塑性鉸鉸外移的加強強型梁柱連接接,（系修訂中中《高鋼規(guī)》增加的計算公公式）式中：1.1—考慮材料的應(yīng)應(yīng)變硬化效應(yīng)應(yīng)?！紤]材料實實際屈服強強度的提高高系數(shù)。（或1.2）4.3塑性鉸外移移后對腹板板連接的作作法在采用梁端端增強式塑塑性鉸外移移的連接中中，就有條條件可將梁梁腹板與柱柱的連接采采用只承受受剪力（當(dāng)當(dāng)然也可以以采用同時時承受剪力力和彎矩））的假定；；但在單獨采采用犬骨式式的連接中中，梁腹板板與柱的連連接，只宜宜采用同時時承受剪力力和彎矩的的假定（不不然梁端與與柱的連接接不等強，，翼緣的削削弱寬度將將很大才能能滿足設(shè)計計要求）。塑性鉸外移移后梁腹板板上塑性彎彎矩的傳力力途徑圖中蓋板長長度及的由來根據(jù)國外資資料介紹，，在非線性性階段側(cè)焊焊縫的性能能要比端焊焊縫的性能能好很多，，故在板尾尾無端焊縫縫。對于Q235鋼：當(dāng)時：（（?。┊?dāng)時：（（取））當(dāng)時：（（?。┊?dāng)時：（（?。τ赒345鋼當(dāng)時：（（取取））當(dāng)時：（（取取））當(dāng)時：（（取?。┊?dāng)時：（（取?。?.3確定犬骨式式連接的有有關(guān)參數(shù)犬骨式連接接節(jié)點的設(shè)設(shè)計原理，，就是保證證大震下塑塑性鉸出現(xiàn)現(xiàn)在梁翼緣緣的削弱部部位。并要要求梁翼緣緣的削弱對對梁的剛度度和強度影影響都很小小，要實現(xiàn)現(xiàn)這一目標(biāo)標(biāo)，關(guān)鍵是是如何確定定削弱部位位距柱邊的的距離a,削弱部位的的長度b,以及削弱部部位的深度度c這三個尺寸寸（其符號號意義如下下圖所示））。對于對應(yīng)于于梁腹板平平面內(nèi)有柱柱腹板或設(shè)設(shè)置有豎向向加勁肋的的柱截面而而言，a越小越好，，但a越小對剛度度和強度的的降低也就就越大。一一般a取0.25倍梁高；對對無柱腹板板者或梁腹腹板與柱的的連接只抗抗剪不抗彎彎時（只限限于翼緣加加強與削弱弱并用的連連接中）a宜取0.5倍梁高。削弱長度b，主要由延性性要求和剛剛度要求確確定，從剛剛度角度出出發(fā)，b越短越好。。從延性出出發(fā)，b越長，則同同時進(jìn)入塑塑性的區(qū)段段越長。即即延性越好好。再根據(jù)據(jù)國際上對對塑性鉸相相對轉(zhuǎn)角不不應(yīng)小于0.03弧度的要求求，綜合考考慮b宜取0.8倍梁高。最后就是確確定翼緣削削弱部位的的深度C,深度C是保證塑性性鉸出現(xiàn)在在翼緣削弱弱部位和強強度控制在在一定范圍圍之內(nèi)的關(guān)關(guān)鍵。削弱深度可可由翼緣削削弱部位的的截面塑性性抗彎承載載力與梁端端連接焊縫縫抗彎承載載力之間的的幾何關(guān)系系來確定。。如下圖所所示：梁端削弱式式連接的計算簡圖圖犬骨式削弱弱深度C的計算公式式削弱處的塑塑性彎矩柱面處的彎彎矩式中:使作用在梁梁柱連接中中的彈性彎彎矩，，不不小于柱面面處的塑性性彎矩。即:由上式此即即可求得削削弱深度C4.4梁端增強式式和犬骨式式并用的連連接節(jié)點作作法自美國北嶺嶺地震和日日本阪神地地震以后，，在國外已已運用得比比較多，近近年來在國國內(nèi)也開始始運用。但但結(jié)合我國國現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)設(shè)計規(guī)范》強制性條文文的表達(dá)式式及及其其連接焊縫縫的抗彎承承載力應(yīng)高高于梁截面面抗彎承載載力設(shè)計值值的1.2倍要求。為為適應(yīng)現(xiàn)有有的電算程程序，宜采采用梁端加加強式與犬犬骨式相結(jié)結(jié)合的作法法，其理由由如下：一是，犬骨式節(jié)節(jié)點固然是是目前公認(rèn)認(rèn)的一種較較好的抗震震作法。它它的最大優(yōu)優(yōu)點是：塑塑性區(qū)長，，有較好的的轉(zhuǎn)動能力力。比較容容易滿足國國際上公認(rèn)認(rèn)的轉(zhuǎn)角不不小于0.03弧度的要求求?？梢哉嬲嬲鞯窖友有栽O(shè)計。。但是，如如采用單純純的犬骨式式節(jié)點，梁梁端截面不不加強，為為了滿足梁梁端的連接接承載力不不應(yīng)小于梁梁載面承載載力設(shè)計值值1.2倍的要求。。則梁端的的應(yīng)力強度度比最大只只能控制到到0.83。梁截面的的強度不能能得到充分分發(fā)揮。如如果采用梁梁端加強式式與犬骨式式相結(jié)合的的作法，不不但梁截面面的強度可可以得到充充分發(fā)揮，，而且還可可使梁翼緣緣上的削弱弱深度C減小。二是，如單純采采用梁端局局部增強式式連接，雖雖然很容易易做到梁端端的連接承承載力不小小于梁截面面承載力設(shè)設(shè)計值的1.2倍。但由于于塑性鉸的的外移，地地震時，將將會使框架架柱的計算算彎矩比不不加強時要要大許多。。為了不違違背強柱弱弱梁的基本本原則，不不得不因此此而加大柱柱的截面。。當(dāng)采用犬骨式與梁梁端局部增增強式相結(jié)結(jié)合的作法后，，不但不需需加大柱的的截面，而而且還可使使增強式連連接中的蓋蓋板厚度減減小。梁端端焊縫質(zhì)量量較容易得得到保證。梁端加強式式與犬骨式式相結(jié)合的的作法之一一梁端加強式式與犬骨式式相結(jié)合的的作法之二二梁端加強式式與犬骨式式相結(jié)合的的作法之三三梁端用蓋板板加強時的的注意事項項蓋板端部與與柱翼緣連連接的坡口口焊縫。有有兩種構(gòu)造造方案，如如下圖所示示。第一種（坡坡面連續(xù)的的大坡口））是較好的的構(gòu)造。第二種（分分別作坡口口，先焊翼翼緣后焊蓋蓋板）雖然然焊縫金屬屬比較少，，但蓋板焊焊縫與梁翼翼緣焊縫呈呈銳角相交交，形成了了“切口口”效應(yīng)應(yīng)，這是不不希望的。。從斷裂力力學(xué)的角度度考慮，第二種構(gòu)造造容易出現(xiàn)現(xiàn)向柱翼緣緣擴(kuò)展的水水平裂縫。蓋板端部與與柱翼緣連連接的坡口口焊縫設(shè)計人員無無論采用哪哪一種構(gòu)造造，都必須須考慮節(jié)點點區(qū)的熱量量輸入和殘殘余應(yīng)力的的不利影響響。為了限限制節(jié)點區(qū)區(qū)過度的熱熱量輸入。。其焊縫最最大總厚度度必須控制制在2倍梁翼緣厚厚度或柱翼翼緣的厚度度之內(nèi)。關(guān)于下翼緣緣蓋板:宜取與與之較大者。。根據(jù)地震震后考察結(jié)結(jié)構(gòu)破壞的的情況來看看，其破壞部位均發(fā)生在梁下翼緣與與柱的焊縫縫連接處。這一現(xiàn)現(xiàn)象說明，，混凝土樓樓板參與了了梁的部分分工作，使使鋼梁的中中和軸上移移，下翼緣緣力臂加大大，受力比比上翼緣不不利。故加加大下翼緣緣蓋板的寬寬度，一是是可可使使下下翼翼緣緣的的受受力力得得到到改改善善。。二二是是也也便便于于工工地地俯俯焊焊。。注:1）所求求得得的的蓋蓋板板厚厚度度不不宜宜大大于于梁梁翼翼緣緣板板的的厚厚度度;2）蓋板板與與梁梁翼翼緣緣的的總總厚厚度度不不得得大大于于柱柱翼翼緣緣（（或或箱箱形截截面面柱柱壁壁板板））的的厚厚度度。。加強與削弱式式相結(jié)合的計計算簡圖加強與削弱并并用時，其翼翼緣的削弱深深度削弱處的塑性性彎矩柱面處的塑性性彎矩式中使作用在梁柱柱連接中彈性性抗彎矩不不小于柱面處處的塑性彎矩。即:根據(jù)此式即可可求得C下面談?wù)勅绾魏吻蠹訌姲宓牡慕爻叽?。在在此只談梁腹腹板與柱的連連接只考慮抗抗剪、不考慮慮抗彎的情況況，因在“作法之一”中，即梁腹板板與箱形柱之之間采用焊接接連接，由于柱壁壁板并并不能能可靠靠的傳傳遞梁梁腹板板上的的彎矩矩，所所以它它與“作法法之二二”中中梁腹板板只考考慮傳傳遞剪剪力的的螺栓栓單剪剪連接接的作作法沒沒有多多大差差別。。據(jù)此此，為為滿足足焊縫縫的抗抗彎承承載力力不小小于鋼鋼梁抗抗彎承承載力力1.2倍的要要求。。所差差部分分可由由梁端端的加加強板板來承承擔(dān)。。為此此，當(dāng)梁翼翼緣與與柱的的全熔熔透對對接焊焊為一一、二二級焊焊縫時時，其其增強強板的的截面面積應(yīng)應(yīng)不小小于翼翼緣板板的0.2倍和1.2倍腹板板抗彎彎承載載力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成成增強強板承承載力力的截截面積積之和和。加強與與削弱弱并用用時，，其增增強板板的截截面積積（腹板板連接接只抗抗剪時時）對于常常用的的工字字形截截面梁梁，其其腹板板的塑塑性抵抵抗矩矩與全全截面面塑性性抵抗抗矩之之比的的范圍圍，通通常為為0.20至0.30之間，，經(jīng)換換算其其加強強板的的截面面積與與梁翼翼緣板板截面面積之之間的的關(guān)系系為：：當(dāng)梁腹腹板的的塑性性抗彎彎承載載力為為全截截面塑塑性抗抗彎承承載力力的倍倍時時，即即相當(dāng)當(dāng)于翼翼緣截截面積積的承載載力，，再將將其乘乘以1.2和加上上翼緣緣的后后，，即為為：。。當(dāng)梁腹腹板的的塑性性抗彎彎承載載力為為全截截面塑塑性抗抗彎承承載力力的倍倍時時，即即相當(dāng)當(dāng)于翼翼緣截截面積積的承載載力，，再將將其乘乘以1.2和加上上翼緣緣的后后，，即為為。加強板板的由來來梁端加加強式式、削削弱式式、加加強與與削弱弱式三三者者對柱柱彎矩矩增大大的比比較梁腹板板與柱柱間采采用高高強度度螺栓栓連接接時的的計算算：1)在多遇遇地震震階段段，其剪剪力公公式近近似取取并按下下式驗驗算連連接螺螺栓的的抗剪剪承載載力：：式中:—分別為為連接接螺栓栓的行行、列列數(shù)；；—為一個個高強強度螺螺栓摩摩擦型型連接接的抗抗剪承承載力力設(shè)計計值2)在大震震階段段，考慮到到在小小震階階段原原設(shè)計計的高高強度度螺栓栓摩擦擦型連連接，，可能能在基基本烈烈度地地震或或大震震作用用下蛻蛻變?yōu)闉槌袎簤盒瓦B連接故故還應(yīng)應(yīng)按下下式進(jìn)進(jìn)行復(fù)復(fù)核：式中：：為為板件件的極極限抗抗壓強強度，，，為為鋼鋼材的的抗拉拉強度度最小小值））為一個個高強強度螺螺栓的的極限限抗剪剪承載載力其值為為值得到到進(jìn)一一歩研研究的的問題題1）現(xiàn)在在國外外也仍仍處在在研究究階段段…….2）前面面所提提到的的一些些節(jié)點點作法法，其其使使用范范圍都都有它它的局局限性性，就就拿狗狗骨式式的作作法來來說，，需特特別注注意要要加強強平面面外的的支撐撐或隅隅撐的的布置置。因因此，，如將將其用用在住住宅鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)中，，就成成了大大問題題?？偨Y(jié)：：節(jié)點點設(shè)計計的一一般規(guī)規(guī)律1）在非抗抗震框框架結(jié)結(jié)構(gòu)、、帶有有懸臂臂段框框架梁梁的工工地拼拼接中中，其其拼接接宜按按梁中中的實實際內(nèi)內(nèi)力按按平面面假定定進(jìn)行行設(shè)計計。且且拼接接的抗抗彎承承載力力不應(yīng)應(yīng)低于于梁截截面抗抗彎承承載力力的50%。2）在非抗抗震框框架結(jié)結(jié)構(gòu)的的梁柱柱剛性性連接接節(jié)點點中，，其連連接宜宜按梁梁截面面的等等強度度來設(shè)設(shè)計，，除非非在某某些構(gòu)構(gòu)造截截面中中梁的的內(nèi)力力與梁梁截面面的內(nèi)內(nèi)力相相差很很大時時，才才按上上述第第1）條的原原則進(jìn)進(jìn)行連連接設(shè)設(shè)計。如下圖圖所示示：3）在抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)的的梁柱柱剛性性連接接中，，不應(yīng)采采用小小于等等強度度的連連接。。就是是等強強度的的連接接，也也只能能用在在低烈烈度此此區(qū)的的抗震震結(jié)構(gòu)構(gòu)中。。在高高烈度度此區(qū)區(qū)，一一定要要采用用加強強式連連接或或犬骨骨式連連接。。如下下圖所所示：：4）在抗抗震框框架結(jié)結(jié)構(gòu)、、帶有有懸臂臂段框框架梁梁的工工地拼拼接中中，對對于全栓拼拼接的節(jié)點點可置置于塑性區(qū)區(qū)段之之內(nèi)。。但對于于全焊或或栓焊焊拼接接的連接接節(jié)點點應(yīng)置置于塑性區(qū)區(qū)段之之外，但為為了便便于運運輸，，其懸懸臂段段又不不能太太長，，故宜宜將拼拼接點點放在在十分分之一一跨長長和兩兩倍梁梁高塑塑性區(qū)區(qū)段之之外的的附近近，且且此時時，其其拼接接的承承載力力宜按按梁截面面的等等強度度來設(shè)計計，如如下圖圖所示示。帶有懸懸臂段段框架架梁的的工地地拼接接（在抗抗震結(jié)結(jié)構(gòu)中中，梁梁端應(yīng)應(yīng)局部部加寬寬）5關(guān)于支支撐與與框架架的連連接及及支撐撐的拼拼接現(xiàn)行《抗震規(guī)規(guī)》給出的的拼(連)接計算算公式式為:我認(rèn)為為該公公式右右邊的的式子子從概概念上上來講講，是是錯誤誤的。。因為為中心心支撐撐的延延性，，是靠靠支撐撐毛截截面整整根長長度在在大震震時發(fā)發(fā)生屈屈服來來完成成。而而不是是靠螺螺栓孔孔截面面處僅僅僅孔孔徑長長的極極小一一段屈屈服來來實現(xiàn)現(xiàn)的。。因此此正確確的計計算公公式應(yīng)應(yīng)該是是：式中:——節(jié)點連連接(或拼接接)的安全全系數(shù)數(shù)，可可根據(jù)據(jù)采用用不同同的拼拼(連)接方式式而異異，但但最小小不應(yīng)應(yīng)小于于1.2?！螛?gòu)構(gòu)件的的毛截截面面面積—鋼材的的屈服服強度度，正正如前前面曾曾談到到的，，由于于是是波波動的的，不不應(yīng)取取最小小值，，而應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)《高鋼規(guī)規(guī)》和《抗震規(guī)規(guī)》中，“鋼鋼材的的抗拉拉強度度與屈屈服強強度實實測值值的比比值不不應(yīng)小小于1.2”，即即：，，由此此得將其代代入式式后后則則得即：當(dāng)當(dāng)用螺螺栓拼拼（連連）接接時的的拼（（連））接板板當(dāng)用焊焊接拼拼（連連）接接時的的拼（（連））接板板如采用用《抗震規(guī)規(guī)》給出的的的拼拼(連)接計算算公式式:來計算算、并并按規(guī)規(guī)范的的規(guī)定定，將將式中中的取取鋼材屈屈服點的的最小值值，必然然存在著著弱連接接的問題題。試看看，設(shè)設(shè)支撐斜斜拉桿用用Q235鋼則，，即上式左左：由式左=式右：：即結(jié)果表明明，其支支撐連接接板或拼拼接板的的截面積積，只要要有75%的支撐凈凈截面面面積就可可滿足抗抗大抗震震的要求求。比一一般人們們常用的的等強連連接少了了25%的截面積積。這太太不可思思議了。。再對比比前面的的計算結(jié)結(jié)果就太太不安全全了。再對比在在多遇地地震階段段，按表表達(dá)式設(shè)設(shè)計計支撐拉拉桿的連連接時，，其支撐撐連接板板的承載載力調(diào)整整系數(shù)，，支撐桿桿的。。在在設(shè)計連連接板時時所取的的內(nèi)力設(shè)設(shè)計值，，就應(yīng)是是支撐桿桿內(nèi)力設(shè)設(shè)計值的的倍倍。當(dāng)當(dāng)其應(yīng)力力比為1.0時，則支支撐連接接板所需需的截面面積就應(yīng)應(yīng)是桿件件截面積積的1.06倍。（應(yīng)應(yīng)當(dāng)取應(yīng)應(yīng)力比為為1.0時的情況況來計算算，因只只有應(yīng)力力比超過過1.0后，其鋼鋼拉桿才才會屈服服產(chǎn)生非非線性的的拉伸變變形而產(chǎn)產(chǎn)生延性性）。(注:如果要使使式與與式異異曲曲同工，，結(jié)果相相同。則則應(yīng)將式式中中的應(yīng)應(yīng)取)此外，還還應(yīng)注意意到《高鋼規(guī)》圖8.7.2所介的全全栓拼接接作法（（如下頁頁的圖示示），我我認(rèn)為它它只能用用于非抗抗震的中中心支撐撐和抗震震的偏心心支撐，，而不能能用于抗抗震的中中心支撐撐。由于于中心支支撐的良良好延性性，是靠靠支撐在在大震時時發(fā)生屈屈服來實實現(xiàn)的。。因此支撐桿的的本身必須要滿滿足下式式的要求求：根據(jù)《高鋼規(guī)》和《抗震規(guī)》中，鋼材材的抗拉拉強度與與屈服強強度實測測值的比比值不應(yīng)應(yīng)小于1.2的規(guī)定，，如取代入式后后，則為：：由由此可可得根據(jù)統(tǒng)計計，在全全栓拼接接中，被被連接支支撐扣除除螺栓孔孔后的凈凈截面面面積與其其毛截面面面積之之比均在在0.73~0.825之間。即這說明在在抗震的的全栓拼拼接中心心支撐中中，如如，其受拉拉支撐在在地震作作用下，，在支撐撐尚未屈屈服之前前，就將將首先在在支撐螺螺栓孔的的凈截面面上發(fā)生生斷裂破破壞。6相關(guān)的構(gòu)構(gòu)造要求求為了實現(xiàn)現(xiàn)“小震震不壞，，大震不不倒““的設(shè)計計目標(biāo)。。除了前前面講述述的內(nèi)容容之外，，還應(yīng)注注意：如何合理理的選用用鋼材的牌牌號、如何根根據(jù)不同同工程的的設(shè)計內(nèi)內(nèi)容選用用適合其其結(jié)構(gòu)計算算內(nèi)容要要求的軟軟件、以及在在大震下下，當(dāng)梁梁端出現(xiàn)現(xiàn)塑性鉸鉸后，如如何充分分利用鋼鋼材的延延性來耗耗散地震震能量而而必須要要滿足下下面與之有關(guān)關(guān)的一些些構(gòu)造要要求：6.1對結(jié)構(gòu)鋼鋼材的材材質(zhì)要求求:多、高層層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的選材材，應(yīng)根根據(jù)構(gòu)的的重要性性與工作作條件、、抗震與與非抗震震的荷載載特征、、連接構(gòu)構(gòu)造與鋼鋼材厚度度等因素素綜合考考慮。合合理的選選用鋼材的牌牌號。關(guān)于建筑筑結(jié)構(gòu)鋼鋼和橋梁梁用結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼的牌牌號，統(tǒng)一由由代表屈屈服點的的漢語拼拼音字母母Q、厚度t≤16mm時鋼材屈屈服點的的下限值值和和質(zhì)量量等級符符號（A、B、C、D、E）等三個部部分按順順序組成成。其中中碳素結(jié)結(jié)構(gòu)鋼（（Q235）在質(zhì)量等等級符號號后面還還要加上上脫氧方方法符號號共四個個部分組組成。為了將橋橋梁用鋼鋼與建筑筑用鋼相相區(qū)別，，在屈服服點值后后面另加加漢語拼拼音符號號q。質(zhì)量等級級符號A、B、C、D、E系分別表表示不要求沖沖擊試驗驗、沖擊試驗驗溫度為為、、、、、。。如如系系表示屈屈服強度度為，，且且不要求求做沖擊擊試驗的的鋼材。。系表示屈屈服強度度為，，且要要求具有有沖沖擊韌韌性的橋橋梁鋼。。現(xiàn)將在建建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)中，，規(guī)范推推薦使用用的鋼材材牌號分分述如下下：1)《碳素結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼》(GB／T700-88)中的鋼鋼，共共分A、B、C、D四個質(zhì)量量等級。。A、B級鋼按脫脫氧方法法可分為為沸騰鋼鋼(符號F)、半鎮(zhèn)靜鋼鋼(符號b)或鎮(zhèn)靜鋼鋼(符號Z)；C級鋼為鎮(zhèn)鎮(zhèn)靜鋼；；D級鋼為特特殊鎮(zhèn)靜靜鋼(符號TZ)；脫氧方法法符號中中的Z和TZ在牌號中中可省略略不注。。（據(jù)了解，，現(xiàn)在基基本上已已不生產(chǎn)產(chǎn)半鎮(zhèn)靜靜鋼。沸沸騰鋼也也很少生生產(chǎn)，如如要訂貨貨，價格格反而比比鎮(zhèn)靜鋼鋼還貴，，故均不不宜采用用。這樣樣一來前前面所說說的結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼的牌牌號在一一般情況況下，只只需注寫寫前三個個組成部部分。））在鋼中，除除A級以外的的其它等等級，，其化學(xué)學(xué)成分和和力學(xué)性性能生產(chǎn)產(chǎn)廠有試試驗數(shù)據(jù)據(jù)均能保保證，故故不需要要再提出出附加保保證條件件。級級鋼能保保證力學(xué)學(xué)性能，，可附加加保證冷冷彎，但但不附加加保證沖沖擊值；；在化學(xué)學(xué)成分中中不保證證碳、錳錳的含量量(不作為交交貨條件件)，故不宜宜用于焊焊接承重重結(jié)構(gòu)。。2)《低合金高高強度結(jié)結(jié)構(gòu)鋼》(GB／T1591—94)中的Q345、Q390和Q420鋼。其中中使用最最多亦比比較成熟熟的是Q345鋼。Q390鋼、Q420鋼是新列列入的高高強度鋼鋼，低合合金結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼不能能生產(chǎn)沸沸騰鋼(怕合金元元素在鋼鋼水沸騰騰時逸出出)，故全部部為鎮(zhèn)靜鋼。。3)《高層建筑筑結(jié)構(gòu)用用鋼板》(YB4104—2000),這是最近近為高層層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)或其他他重要建建(構(gòu))筑物用鋼鋼板制訂訂的行業(yè)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，，其鋼板板的牌號號是在屈屈服點數(shù)數(shù)值后面面加上代代表高層層建筑的的漢語拼拼音字母母(GJ)，接著是質(zhì)質(zhì)量等級級符號(C、D、E)，如Q345GJC；如對厚度方方向的性性能也有有所要求求的鋼板板，則在在質(zhì)量等等級符號號之前還還要加上上厚度方方向的性性能級別別，例如如。。4)當(dāng)工作條條件需要要時應(yīng)采采用的耐耐候鋼當(dāng)處于外外露環(huán)境境，且對對大氣腐腐蝕有特特殊要求求的或在在腐蝕性性氣態(tài)和和固態(tài)介介質(zhì)作用用下的承承重結(jié)構(gòu)構(gòu)，宜采采用耐候候鋼。我我國現(xiàn)有有國標(biāo)有有：《高耐候性性結(jié)構(gòu)鋼鋼》(GB／T4171——1984)和《焊接結(jié)構(gòu)構(gòu)用耐候候鋼》(GB／T4172——1984)，耐候鋼的的強度級級別與常常用的建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼基本本一致，，技術(shù)指指標(biāo)也相相近，但但其抗腐腐蝕能力力卻高出出2-4倍。結(jié)構(gòu)鋼材材的合理理選用（（選用的的建議如如下表所所示）6.2對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計計算軟件件的性能能要求要充分了了解計算算軟件編編制的技技術(shù)條件件舉一實際際工程，，由于其其計算內(nèi)內(nèi)容與計計算軟件件的技術(shù)術(shù)條件不不相符，，而影響響到危工工程及人人身的安安全