梁柱节点的常用设计法

1，“常用设计法”和“精确设计法”的区别

根据《钢结构连接节点设计手册》（李和华，中国建工，1992）pp170-174, 所谓“常用设计法”原则上梁端弯矩M(设计弯矩)全部由梁翼缘承担，梁端剪力V（设计剪力）全部由梁腹板承担；所谓“精确设计法”中，是以梁翼缘和腹板按各自截面惯性矩分担作用于梁端的弯矩M（设计弯矩），以梁翼缘承担弯矩Mf，并以腹板承担弯矩Mw和梁端全部剪力V（设计剪力）。

从以上设计概念出发，对梁翼缘与柱的连接，“常用设计法”比“精确设计法”偏于安全，对梁腹板与柱的连接，“常用设计法”偏于不安全。

《高层建筑钢结构设计》（陈富生等，中国建工，2000）pp341认为，“常用设计法”对高跨比（指梁？我认为，原文未指明）适中或较大的大多数情况，是偏于安全的。

我推论，对高跨比小的梁，剪力可能会控制设计，所以“常用设计法”可能会偏于不安全。2，“常用设计法”和“精确设计法”与抗震设计中的“强节点弱构件”设计原则的关系

无论是“常用设计法”还是“精确设计法”，连接计算都是从梁端的设计内力出发，也就是说，这两种方法都不是“等强连接”（与梁的全截面抗弯和抗剪承载力比）。如果说“对于翼缘焊接连接，腹板高强螺栓连接的梁柱节点来说，其连接的抗弯承载力只有梁本身抗弯承载力的80~85%，这就违背了在抗震设计中的“强节点弱构件”的基本原则，所以这种用“常用设计法”设计的梁柱节点，在较大的地震作用下，就必然会出现节点破坏现象”是符合实际的话，那也不是“常用设计法”的错。很简单，要使节点的承载力大于构件的承载力，你就要以大于构件承载力的内力去设计它。如果“常用设计法”不符合“强节点弱构件”的要求，那是很自然的事情，“精确设计法”就更加不符合了，因为按“精确设计法”得到的梁翼缘连接比“常用设计法”得到的更弱。

3，如何符合“强节点弱构件”设计原则

《多高层房屋钢结构梁柱刚性连接节点的抗震设计》（刘其祥等，建筑结构，20018月，pp 9-12）对“常用设计法”设计的梁柱节点进行了精彩的评价，但是作者并没有认为“精确设计法”就可以实现“强节点弱构件”设计原则。要做好“强节点弱构件”设计原则，作者提出，可以采用削弱梁端（如狗骨式）或者加强节点（如节点加焊盖板）的等作法。

另外，文中提到：在阪神地震中，凡是梁端与柱的连接采用带悬臂梁段的全焊接的多高层钢结构房屋……在框架梁上出现了明显的塑性变形（较符合“强节点弱构件”设计原则，我加的），这是由于梁端翼缘和腹板全都是焊接，其连接的抗弯承载力基本上等于或者略低与梁的全截面抗弯承载力的结果。这段话表明，只有梁柱连接的抗弯承载力接近或大于了梁的全截面抗弯承载力，才算符合“强节点弱构件”设计原则。

4，结论：“常用设计法”和“精确设计法”都不符合“强节点弱构件”的设计原则；相对来看，“常用设计法”比“精确设计法”偏于安全。