试谈建筑钢结构节点设计要点 陈露

试谈建筑钢结构节点设计要点陈露
摘要：现阶段，我国的建筑行业有了很大进展，对钢结构的应用十分广泛。

钢
结构涉及的节点类型多种多样，而钢结构节点设计直接影响着整体建筑结构的安
全性、可靠性与牢固度，因此，在建筑结构设计中，相关工作人员有必要加强对
建筑钢结构节点设计的重视力度。

在这一背景下，本文通过参考相关研究资料，
着重围绕建筑钢结构节点设计要点进行简要分析。

关键词：建筑工程；钢结构；节点设计；设计要点
引言
随着我国在城市建设中，高层建筑工程的普及量大范围的增加，钢结构的施
工质量问题便受到人们的广泛关注。

因此加强钢结构设计中的施工管理质量管理，是钢结构施工中重要的施工环节。

1现代建筑钢结构优势
与传统建筑混凝土结构施工方式相比，钢结构建筑的施工速度和效率都具有
显著提高，而且可以通过模块化的施工形式，有效缩短施工工期，减少建筑单位
的资金投入，提高后期经济效益。

第一，对于应用在建筑施工中的各个钢结构部件，建筑单位可以委托加工工厂提前进行制作，这样在施工阶段，施工人员就只
需要对其进行焊接就可以完成施工流程。

这种模式的施工流程对于加快施工进度、尽快完成交付，具有显著的作用，同时也和当前时代快节奏的生活相适应。

第二，相比于混凝土结构和砖瓦结构的建筑物，钢结构建筑物在抗震性能方面具有非常
优异的表现，对于抵抗地震灾害，保护建筑用户的人身安全具有重要的意义，特
别是在一些地震高发地区和国家，钢结构建筑物的应用具有更加明显的作用。

第三，在建筑物中应用钢结构，具有更高的节能性和环保性。

因为与传统的混凝土
和砖瓦结构建筑施工相比，钢结构建筑在施工过程中并不需要过多的辅助材料，
其自身就可以实现模板所具有的功能，因此在实际施工中不会产生过多的建筑垃圾，对环境的污染也较为轻微。

第四，钢结构的应用，可以对建筑物的整体造型
进行更加灵活的设计，因此可以有效提高建筑物内部的空间面积，提高空间的有
效利用率。

2钢结构稳定性设计的关键要点
2.1受力设计
钢结构的一个最重要的指标就是其受力水平，在进行设计时，钢结构的承重
负载能力为首先考虑的问题。

钢结构一般采用T字形或者是L字形设计，这是从
结构的稳定性考虑，采用这两种形状可以很好地分散建筑的整体重量，达到平衡
支撑的目的。

在建筑工程实践中，钢结构是建筑物外围的一种常用结构，对建筑
物起到受力支撑作用。

在建筑物整体设计中，钢结构的使用尽量遵循对称原则，
其目的是让每个钢结构均匀地承受整个建筑物的作用力，防止个别钢结构承受压
力过大或过小。

除此之外，对钢结构不同部位的受力及稳定性要求也不同。

例如，对于钢结构中不动支座的要求是防止位移，因此对于这部分的支撑能力要求较高，但是对于钢梁架，除了要起到纵向支撑作用，还需要考虑在水平位置防止其发生
扭转。

钢结构不同部位的受力特点要在设计中体现出来，避免因考虑不足而出现
失稳状况。

最后，钢结构的具体施工操作也非常重要，现场施工人员必须按照设
计图来严格执行，尽量减少施工误差，加强部门间相互配合，严格依据标准进行
施工，加强细节管理。

2.2图纸编制
对于钢结构建筑的施工而言，最重要的是要为其编制科学合理的施工图纸，
具体图纸类型包括两种，一是施工详细图，二是施工设计图。

其中，施工详细图
是以施工设计图为依据由施工单位编制而来，用来指导施工人员进行具体的施工
操作。

施工设计图则是由设计单位中专业的设计人员进行设计的，在施工设计图
中要明确显示技术数据、材料选择、负载资料等相关内容，为施工详细图的编制
提供准确详细的依据。

另一方面，也可以通过施工设计图对具体的设计意图进行
明确的展示。

2.3桁架上弦节点设计
为保障上弦所在斜平面完全相同，还需要使用斜垫板垫，令节点区局部位置
可以保持一定角度，从而和该区域的其他构件进行顺利连接。

但此时斜垫板在连
接各个构件的交界处往往会出现应力过于集中的情况，因此，为了能够对应力集
中进行有效控制，同时，尽量避免节点区域出现众多焊缝，在该节点设计中，直
接使用一整块碟形斜向大板作为上弦节点区域，用各弦杆上翼缘厚度包络作为碟
形斜向大板的厚度。

外移和各个弦杆之间的连接焊缝，以此有效提升碟形节点上，应力分布的均匀性，从根本上防止出现应力集中的情况。

2.4防腐设计
建筑物在不同的环境下使用会经历不同的自然条件侵蚀，在诸如潮湿、盐雾
等特殊的使用环境下，由于金属固有的特性，容易被腐蚀，影响其稳定性。

通常
情况下，金属材料容易受到电化学腐蚀和化学腐蚀两种不良影响。

现代材料科学
针对建筑用金属的使用环境，已经开发出了针对不同环境条件的防腐蚀涂料。

在
较潮湿的环境中，在钢结构表面涂抹抗腐蚀涂料，可以隔绝水和空气这两个大产
生金属腐蚀的因素，防止钢结构受到腐蚀。

对于在高盐度环境下使用的钢结构，
容易与海水中的钠离子产生电化学腐蚀，根据电化学反应原理，将金属材料成为
生成物的一方，通过这种方法可以很好地解决钢结构腐蚀问题，从而保障钢结构
本身的强度，实现结构的稳定性。

2.5具体设计
在钢结构建筑具体设计中，主要是针对细节问题进行相关设计，比如焊接、
连接板、拴接等。

以焊接设计为例，设计人员要对焊接过程应用的焊缝形式和尺
寸进行严格设计，遵守相关的法律法规。

特别是对焊条的设计选择，要考虑到与
之连接的金属的种类与特性，以保证最终的施工质量。

除了在选择焊接材料时，
要考虑到不同材料之间的协调性，同时还要考虑到地域的差异性。

在进行焊缝设
计时，要将被连接的部件重心的位置和焊缝重心位置尽可能靠近。

2.6稳定性相关设计
在钢结构设计施工的过程中，除了要完成稳定性计算，还需要加强对整个钢
结构检测工作，严格的检测是确保钢结构材料合格并达到设计要求的关键环节。

临界压力计算方法是预测钢结构在实际使用过程中承受压力值的常用方法，经常
用于钢结构检测。

当钢结构承受压力的测量结果超过临界值时，证明其稳定性已
经遭到破坏，需要及时调整钢结构受力设计，避免出现失稳状况。

重视钢结构内
部各个零件的受力分析，优化零部件受力细节，避免出现受力不均匀的问题，影
响整体的结构安全。

结语
综上，在实际开展建筑钢结构节点设计时，相关工作人员需要充分结合工程
实际与钢结构具体特征，在严格遵循相关标准要求下，合理选择与之相适宜的节
点连接方式。

并主动运用建模思想，配合使用各种专业工具软件建立该模型，对
各钢结构节点受力情况进行准确分析。

在此基础上，对建筑钢结构中的各个节点
进行科学优化设计，对其中各项设计要点进行严格把控。

从而有效完成建筑钢结
构节点设计工作，并获得理想的设计效果。

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