隨著我國城市化進程的加速，大跨度鋼結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)層出不窮，而節(jié)點設(shè)計一直是大跨結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)，節(jié)點設(shè)計是否得當(dāng)對整個結(jié)構(gòu)的安全性、抗震性和整體性有著直接的影響，因此選擇合理的節(jié)點構(gòu)造形式使節(jié)點具有足夠的極限承載力和安全度就顯得格外重要。傳統(tǒng)的鋼管結(jié)構(gòu)中節(jié)點的形式主要有鋼管相貫節(jié)點、焊接空心球節(jié)點和螺栓球節(jié)點，其構(gòu)造形式及理論分析都比較成熟，而對于由H型鋼構(gòu)成的大跨度鋼桁架－混凝土組合樓蓋，采用何種節(jié)點構(gòu)造形式才能使節(jié)點在有足夠安全度的情況下達到用鋼量省和施工方便是亟待解決和需要深入研究的問題。
      對于新型的大跨度雙向正交鋼桁架－混凝土結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點設(shè)計，國內(nèi)沒有同類工程可以參考，且由于節(jié)點處的匯交桿件多、節(jié)點受力大，普通的鋼板節(jié)點遠遠不能滿足設(shè)計要求，故需尋求合理的節(jié)點構(gòu)造形式在滿足安全、經(jīng)濟、且方便施工的基礎(chǔ)上有足夠的安全度以滿足“強節(jié)點弱構(gòu)件”的設(shè)計要求。分析選取了樓蓋中部主桁架中桿件受力最大、匯交桿件最多（達９根）的下弦端部節(jié)點為典型節(jié)點進行設(shè)計和分析，其他部位的節(jié)點采取了類似的構(gòu)造措施。
      GB50017-2003《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》對于梁、柱和支撐相連的節(jié)點構(gòu)造推薦了在支撐端部設(shè)置擴大的節(jié)點板與支撐相連的節(jié)點構(gòu)造方式即節(jié)點構(gòu)造形式1，其主次桁架的節(jié)點板與斜腹桿的腹板等厚，設(shè)置在下弦的加勁肋與斜腹桿的翼緣等厚，主桁架的下弦桿在節(jié)點處貫通，次桁架及腹桿與主桁架和節(jié)點的連接都采用標(biāo)準節(jié)點等強連接。標(biāo)準節(jié)點的對接部位采用全熔透坡口焊并保證焊接連接的承載能力不低于母材。加勁肋采用角焊縫與主桁架的下弦相連。此種節(jié)點構(gòu)造形式美觀、輕巧，但節(jié)點部位弧形節(jié)點板和蓋板加工比較麻煩且節(jié)點顯得相對柔弱。
      分析結(jié)果表明：在設(shè)計荷載作用下該節(jié)點構(gòu)造形式存在較強的應(yīng)力集中現(xiàn)象，盡管通過增加節(jié)點板板厚，其受力性能有所改善，但其安全度和剛度仍不能滿足設(shè)計要求。鑒于此大跨度樓蓋的跨度、荷載都比較大且組合網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)高度僅為1.67 m，在用鋼量比較經(jīng)濟的情況下桿件的設(shè)計內(nèi)力很大；為了保證節(jié)點有足夠的安全度，節(jié)點設(shè)計時本工程在對節(jié)點形式1進行有限元分析的基礎(chǔ)上曾提出了多種節(jié)點構(gòu)造形式進行試算和調(diào)整，并最終在滿足安全的前提下考慮施工便利而取用了馬鞍型節(jié)點，即節(jié)點形式2。此節(jié)點形式通過在節(jié)點板部位設(shè)連續(xù)的馬鞍型蓋板使斜腹桿與蓋板垂直相交并用全熔透坡口焊連接，從而使施工更加方便且易于保證質(zhì)量。針對節(jié)點區(qū)域剛度不足的缺點在主桁架斜腹桿的翼緣部位設(shè)置了與翼緣等厚的加勁肋，次桁架斜腹桿按構(gòu)造設(shè)置一道加勁肋，主桁架及次桁架的桿件連接仍采用標(biāo)準節(jié)點進行拼接。

                                                                                  專業(yè)從事機械產(chǎn)品設(shè)計│有限元分析│強度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
                                                                                                                                                  杭州納泰科技咨詢有限公司
                                                                          本文出自杭州納泰科技咨詢有限公司www.yw15777.cn，轉(zhuǎn)載請注明出處和相關(guān)鏈接！