鋼結(jié)構(gòu)是一種建筑行業(yè)比較常用的建筑結(jié)構(gòu)類型，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑施工當(dāng)中。鋼結(jié)構(gòu)的施工，主要是利用焊接和鉚釘?shù)姆椒▉硗瓿山Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建。由于鋼結(jié)構(gòu)的施工簡單，可操作性性強(qiáng)，給建筑施工帶來了很大的便利。要想促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，就要對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工工藝，尤其是對其節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究，確保鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。本文對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行簡要的分析，希望對建筑施工工作有所幫助。

鋼材料由于具有很強(qiáng)的抗震性和延展性以及穩(wěn)定性，在現(xiàn)代建筑施工中被廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)就是利用鋼材料通過鉚釘或者焊接的方式構(gòu)建的建筑結(jié)構(gòu)。隨著人們生活水平的提高和建筑行業(yè)的發(fā)展，對鋼結(jié)構(gòu)的需求和要求都在不斷的增加。因此，研究鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，能夠有效的保證鋼結(jié)構(gòu)適應(yīng)現(xiàn)代建筑施工和使用要求，保證鋼結(jié)構(gòu)具有更好的承重能力和延展性，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

一、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的分類

（一）剛性節(jié)點(diǎn)。剛性節(jié)點(diǎn)，就是保證鋼結(jié)構(gòu)在建筑物受力過程中，梁柱夾角保持不變形或者輕微變形的節(jié)點(diǎn)。要想保證鋼結(jié)構(gòu)的性能發(fā)揮到，就要保證鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)和梁柱結(jié)構(gòu)之間的角度盡量在受力時不發(fā)生變化，這樣，建筑物的結(jié)構(gòu)才會保持穩(wěn)定。剛性節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度，要大于被連接構(gòu)件的屈服強(qiáng)度，因此，控制好節(jié)點(diǎn)連接的穩(wěn)定性和強(qiáng)度非常重要。在所有的剛性節(jié)點(diǎn)完成以后，鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)功能能夠得到有效的發(fā)揮。

（二）鉸接連接節(jié)點(diǎn)。鉸接連接節(jié)點(diǎn)一般不用在鋼構(gòu)件的連接上，而是用在梁和柱身、柱腳的固定上。當(dāng)鉸接連接在連接梁和柱身時，其只有垂直方向的剪力作用，鋼結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生彎矩，而鉸接連接結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)自由的轉(zhuǎn)動。鉸接連接節(jié)點(diǎn)施工操作比較簡單、實(shí)用性強(qiáng)。在建筑中用于鋼結(jié)構(gòu)端部的固定，可以增強(qiáng)其穩(wěn)定性，加強(qiáng)端部的承受能力，保證建筑物的性。

（三）鋼結(jié)構(gòu)半剛性節(jié)點(diǎn)。半剛性節(jié)點(diǎn)是介于剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接連接節(jié)點(diǎn)之間的一種節(jié)點(diǎn)。它具有一定的彎矩承受力，還能夠塑造鋼結(jié)構(gòu)的形狀。除此之外，半剛性結(jié)構(gòu)還能夠增加建筑的抗震能力和抗彎能力，是一種介于剛性和柔性之間的連接方式。這種節(jié)點(diǎn)方式具有的抗彎能力，能夠保鋼結(jié)構(gòu)的承載能力。但是其施工難度比較大，由于施工和設(shè)計(jì)不當(dāng)引起的鋼結(jié)構(gòu)彈性過大，會影響鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和，因此應(yīng)用不是非常廣泛。

二、鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)基本設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）剛性節(jié)點(diǎn)與半剛性節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

1、梁的拼接。梁的拼接一般分為焊接和螺栓連接兩種。焊接的剛度比較大，一般用在工廠拼接;而螺栓連接剛度相對較小，但是施工方便快捷，還能夠在現(xiàn)場進(jìn)行施工，能夠確保鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。一般用在工地施工當(dāng)中，對梁的承載力、穩(wěn)定性具有很好的效果。

2、邊柱與梁的連接。邊柱和梁的連接也屬于剛性連接。主要是通過端板進(jìn)行連接，利用構(gòu)件端部焊接板進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的連接。對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以按照端板放置的方式進(jìn)行區(qū)分，可以是豎放、斜放或者平放。

3、中柱與粱的連接。（1）工字型鋼柱或焊接組合柱。柱中節(jié)點(diǎn)的連接也屬于剛性連接。在設(shè)計(jì)時，要采用焊縫的方式，對柱和梁的兩端、柱和梁翼緣進(jìn)行連接;用螺栓連接柱和梁腹板;用T形螺栓對柱和梁的兩端進(jìn)行固定。焊縫連接的方式，具有連接強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，能夠保證鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)剛度的優(yōu)點(diǎn)。但是由于焊接對精度要求比較高，工作量大，焊接技術(shù)不能完全保證，因此，這種連接方式具有一定的局限性。如果采取全焊接的方式，可以將焊接工作在工廠內(nèi)完成，以保證焊接質(zhì)量;螺栓連接的方式會使施工更加便利，施工精度和剛度要求也比較低。因此，可以將兩種連接方式配合使用;在用T形螺栓進(jìn)行焊接時，將其焊接在梁翼緣上。這就要求梁翼緣在鑄造時要預(yù)留T形鑄件孔，方便節(jié)點(diǎn)的安裝，減少工作量。柱頂之間的連接分正交和斜交兩種。工字形鋼柱的正交可以用全焊接或者栓焊的方式來施工。（2）箱型焊接組合柱。箱型焊接組合柱與梁的連接，在選擇節(jié)點(diǎn)連接方式時，梁兩端和柱的連接一般使用焊縫連接;梁翼緣和柱的連接也采用焊縫連接;梁腹板和柱翼緣通過鋼板進(jìn)行焊接，鋼板和梁腹板之間用高強(qiáng)度摩擦型螺栓進(jìn)行連接。（3）鋼骨混凝土柱。鋼骨混凝土柱和鋼梁的連接，主要是為了保證混凝土澆筑的密實(shí)度，加上在混凝土澆灌時起到固定和定型的作用。

4、柱與柱的連接。在鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時，柱與柱之間的連接分為變截面柱拼接和等截面柱拼接兩種。柱與柱間的等截面焊接和梁的施工工藝是一致的。

（二）柔性節(jié)點(diǎn)

1、主梁與次梁的連接。在鋼結(jié)構(gòu)的建筑施工中，對主梁和次梁的連接一般采用簡支連接的方式。對于一些施工和使用要求較高的建筑，也會采用剛性連接的方式。這種連接方式施工方式復(fù)雜，但是不用對次梁翼緣進(jìn)行額外處理，是一種比較廣泛應(yīng)用的施工設(shè)計(jì)方式。

2、斜梁的拼接節(jié)點(diǎn)。斜梁的施工跨度比較大，對其進(jìn)行施工時，要對斜梁進(jìn)行分段運(yùn)輸，需要到現(xiàn)場進(jìn)行拼接。因此，對斜梁拼接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)也要遵循這一施工工藝。

3、桁架節(jié)點(diǎn)。（1）焊接鋼管節(jié)點(diǎn)。焊接鋼管節(jié)點(diǎn)是利用空心圓柱體，將桿件直接焊在圓柱表面而形成的節(jié)點(diǎn)。這種設(shè)計(jì)方式，要確定鋼管高度和直徑，鋼管壁厚還要根據(jù)節(jié)點(diǎn)的承載力進(jìn)行調(diào)整。優(yōu)點(diǎn)是施工方便、快捷，節(jié)省了鋼材;缺點(diǎn)是因?yàn)榻粎R桿件太多，要進(jìn)行鋼管直徑的調(diào)整，對現(xiàn)場施焊技術(shù)和人員、工作量的要求都比較大[3]。又因?yàn)殇摴芙粎R處的界面要切割為曲面，而使切割工作變得更復(fù)雜;且鋼管具有一定的方向性，在進(jìn)行連接時，不好進(jìn)行定位和中心點(diǎn)的確定，容易造成偏心受力;用這種施工工藝進(jìn)行施工時，還要對鋼管進(jìn)行防腐處理;（2）直接相貫節(jié)點(diǎn)。焊接鋼管的連接方式，通常需要各種桿件進(jìn)行交匯。在對各種連接桿件的設(shè)計(jì)和制作中，會加大設(shè)計(jì)和施工工作量，還會增加鋼材的用量，且連接件在節(jié)點(diǎn)處不連續(xù)，對節(jié)點(diǎn)的剛度和鋼結(jié)構(gòu)的美觀性產(chǎn)生一定的影響。利用直接相貫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)在施工過程中，不使用任何的連接件，能夠節(jié)省鋼材，降低成本，降低鋼結(jié)構(gòu)的造價;（3）焊接鋼板節(jié)點(diǎn)。利用鋼板進(jìn)行節(jié)點(diǎn)連接，構(gòu)造比較簡單，施工量少，剛度較大。對鋼材的使用量也比較少，能夠有效的節(jié)省成本。但是這種焊接方式現(xiàn)場焊接工作量大，需要對焊接時的變形和節(jié)點(diǎn)偏心進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

（三）柱腳節(jié)點(diǎn)。柱腳的穩(wěn)定性，是進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時需要特別注意的問題。柱的穩(wěn)定性對鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定性具有很大的保障作用。對柱腳進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，是保障柱的功能的重要措施。在建筑施工當(dāng)中，由于柱腳節(jié)點(diǎn)施工不合格而造成的事故不在少數(shù)。對于民用建筑，可以采用絞接連結(jié)節(jié)點(diǎn)的方式對柱腳進(jìn)行加固[4]。一般來說，平板式鉸接因其承載力強(qiáng)，施工方便，比較常用。帶有加勁肋的柱腳，能夠承受更大的壓力，可以用于對承載力要求比較高的建筑柱腳的加固;剛接柱腳除了承受豎向力和剪力之外還可以傳遞彎矩作用，一般用于帶有大噸位吊車的門式剛架、多高層建筑、有特別要求的建筑等。

鋼結(jié)構(gòu)由于其在建筑施工中的優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)的施工當(dāng)中，不但保證了施工質(zhì)量和進(jìn)度，還能夠保證建筑物的穩(wěn)定性，提高建筑行業(yè)的施工質(zhì)量。對鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，就是要針對不同的鋼結(jié)構(gòu)和不同的連接點(diǎn)采取不同的連接方式。通過結(jié)合剛性節(jié)點(diǎn)、半剛性節(jié)點(diǎn)和柔性節(jié)點(diǎn)的連接優(yōu)勢，對施工中的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，靈活運(yùn)用連接方式的組合，能夠保證施工結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和功能的有效發(fā)揮，保證建筑物的抗震性能、承載力和穩(wěn)定性。

山東三維鋼結(jié)構(gòu)股份有限公司，坐落于科圣墨子和工匠祖師魯班的故里——山東省滕州市，是一家集設(shè)計(jì)、制造、施工、安裝為一體的鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域集成服務(wù)商。具有鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)承包一級資質(zhì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)甲級資質(zhì)，同時具備鋼結(jié)構(gòu)無損檢測資質(zhì)和幕墻工程設(shè)計(jì)施工一體化資質(zhì)，是我國建筑產(chǎn)業(yè)化的倡導(dǎo)者和推動者和成套成線裝備配套結(jié)構(gòu)件供應(yīng)商，是守合同重信用企業(yè)。三維鋼構(gòu)是山東省同行業(yè)中獲得對外工程經(jīng)營資質(zhì)證，并擁有自主進(jìn)出口權(quán)，2004年公司就進(jìn)入國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)綜合實(shí)力20強(qiáng)。2013年被授予山東省“連續(xù)十年無不良信用記錄企業(yè)”。

三維鋼結(jié)構(gòu)主要經(jīng)營建筑鋼結(jié)構(gòu)、礦山設(shè)備結(jié)構(gòu)件、非標(biāo)設(shè)備鋼構(gòu)件、成套裝備配套鋼結(jié)構(gòu)、金屬加工制成品等產(chǎn)品，承接工業(yè)廠房、多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)建筑等工程，提供鋼制承載結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)和技術(shù)咨詢服務(wù)。目前三維鋼構(gòu)擁有兩個現(xiàn)代化生產(chǎn)基地、一個綜合運(yùn)營中心、一個建筑設(shè)計(jì)院及一個技術(shù)研發(fā)中心，共占地面積8萬平方米，建筑面積5萬平方米。擁有4條先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)線，鋼結(jié)構(gòu)及網(wǎng)架年產(chǎn)量5—6萬噸。

三維鋼構(gòu)董事長楊維生擁有工學(xué)碩士學(xué)位，國家一級建造師和高級經(jīng)濟(jì)師，公司擁有一級結(jié)構(gòu)師2名，注冊建造師15名，高級管理人員30余名，生產(chǎn)制造專業(yè)人員200名，現(xiàn)場施工人員300余人，是棗莊科技職業(yè)學(xué)院實(shí)習(xí)基地和辦學(xué)合作單位。公司堅(jiān)持“以人為本，科技為先”的經(jīng)營理念，實(shí)現(xiàn)企業(yè)人才素質(zhì)和技術(shù)力量穩(wěn)步提升，目前已形成集設(shè)計(jì)，詳圖，制造，施工，國貿(mào)等各種專業(yè)人員為一體，綜合的人力資源體系。

三維鋼構(gòu)以“做三維空間結(jié)構(gòu)集成服務(wù)商”為企業(yè)宗旨，目前正加快推進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型：一、努力修煉內(nèi)功，加強(qiáng)企業(yè)管理，加大人才引進(jìn)，加快品牌形象設(shè)計(jì)，將三維打造成一家的現(xiàn)代化企業(yè)；二、加強(qiáng)資源整合能力，積極向鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈上下游延伸，開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)、新服務(wù)，將三維打造成為一家鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的平臺運(yùn)營商；三、擁抱互聯(lián)網(wǎng)，積極探索電子商務(wù)及移動互聯(lián)網(wǎng)走泛營銷之路，借助三維原有的品牌影響力推動新產(chǎn)品及服務(wù)上市，并借助新產(chǎn)品及服務(wù)開拓新市場。三維將以其獨(dú)特的視野、的團(tuán)隊(duì)、先進(jìn)的技術(shù)、雄厚的實(shí)力，精心締造完美建筑，為我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)！