门式刚架中节点设计的规定与要求

1. 节点设计应传力简捷，构造合理，具有必要的延性；应便于焊接，避免应力集中和过大的约束应力；应便于加工及安装，容易就位和调整。

2. 刚架构件间的连接，可采用高强度螺栓端板连接。高强度螺栓直径应根据受力确定，可采用M16～M24螺栓。高强度螺栓承压型连接可用于承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构；重要结构或承受动力荷载的结构应采用高强度螺栓摩擦型连接；用来耗能的连接接头可采用承压型连接。

3. 门式刚架横梁与立柱连接节点，可采用端板竖放(图a)、平放(图b)和斜放(图c)三种形式。斜梁与刚架柱连接节点的受拉侧，宜采用端板外伸式，与斜梁端板连接的柱的翼缘部位应与端板等厚；斜梁拼接时宜使端板与构件外边缘垂直(图d)，应采用外伸式连接，并使翼缘内外螺栓群中心与翼缘中心重合或接近。连接节点处的三角形短加劲板长边与短边之比宜大于1.5：1.0，不满足时可增加板厚。

4. 端板螺栓宜成对布置。螺栓中心至翼缘板表面的距离，应满足拧紧螺栓时的施工要求，不宜小于45mm。螺栓端距不应小于2倍螺栓孔径；螺栓中距不应小于3倍螺栓孔径。当端板上两对螺栓间最大距离大于400mm时，应在端板中间增设一对螺栓。

5. 当端板连接只承受轴向力和弯矩作用或剪力小于其抗滑移承载力时，端板表面可不作摩擦面处理。

6. 端板连接应按所受最大内力和按能够承受不小于较小被连接截面承载力的一半设计，并取两者的大值。

7. 端板连接节点设计应包括连接螺栓设计、端板厚度确定、节点域剪应力验算、端板螺栓处构件腹板强度、端板连接刚度验算。并应符合下列规定：

（1）连接螺栓应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017验算螺栓在拉力、剪力或拉剪共同作用下的强度。

（2）端板厚度t应根据支承条件确定，各种支承条件端板区格的厚度应分别按公式计算：

（3）门式刚架斜梁与柱相交的节点域，应按下式验算剪应力，当不满足式要求时，应加厚腹板或设置斜加劲肋。

（4）端板螺栓处构件腹板强度应按规范规定公式计算。

（5）端板连接刚度应按规范规定进行验算。

8．屋面梁与摇摆柱连接节点应设计成铰接节点，采用端板横放的顶接连接方式。

图1  屋面梁和摇摆柱连接节点

9. 吊车梁承受动力荷载，其构造和连接节点应符合下列规定：

（1）焊接吊车梁的翼缘板与腹板的拼接焊缝宜采用加引弧板的熔透对接焊缝，引弧板割去处应予打磨平整。焊接吊车梁的翼缘与腹板的连接焊缝严禁采用单面角焊缝。

（2）在焊接吊车梁或吊车桁架中，焊透的T形接头宜采用对接与角接组合焊缝。

  

（3）焊接吊车梁的横向加劲肋不得与受拉翼缘相焊，但可与受压翼缘焊接。横向加劲肋宜在距受拉下翼缘50mm～100mm处断开，其与腹板的连接焊缝不宜在肋下端起落弧。当吊车梁受拉翼缘与支撑相连时，不宜采用焊接。

（4）吊车梁与制动梁的连接，可采用高强度螺栓摩擦型连接或焊接。吊车梁与刚架上柱的连接处宜设长圆孔；吊车梁与牛腿处垫板宜采用焊接连接；吊车梁之间应采用高强度螺栓连接。1-上柱；2-长圆孔；3-吊车梁中心线；4-吊车梁；5-垫板；6-牛腿

10. 用于支承吊车梁的牛腿可做成等截面，也可做成变截面；采用变截面牛腿时，牛腿悬臂端截面高度不应小于根部高度的1/2。柱在牛腿上、下翼缘的相应位置处应设置横向加劲肋；在牛腿上翼缘吊车梁支座处应设置垫板，垫板与牛腿上翼缘连接应采用围焊；在吊车梁支座对应的牛腿腹板处应设置横向加劲肋。牛腿与柱连接处承受剪力V和弯矩M的作用，其截面强度和连接焊缝应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定进行计算，弯矩M应按下式计算。

11. 在设有夹层的结构中，夹层梁与柱可采用刚接，也可采用铰接。当采用刚接连接时，夹层梁翼缘与柱翼缘应采用全熔透焊接，腹板采用高强度螺栓与柱连接。柱与夹层梁上、下翼缘对应处应设置水平加劲肋，如下图所示。

12. 抽柱处托架或托梁宜与柱采用铰接连接。当托架或托梁挠度较大时，也可采用刚接连接，但柱应考虑由此引起的弯矩影响。屋面梁搁置在托架或托梁上宜采用铰接连接，当采用刚接，则托梁应选择抗扭性能较好的截面。托架或托梁连接尚应考虑屋面梁产生的水平推力，如下图所示。

13. 女儿墙立柱可直接焊于屋面梁上，应按悬臂构件计算其内力，并应对女儿墙立柱与屋面梁连接处的焊缝进行计算。

14. 气楼或天窗可直接焊于屋面梁或槽钢托梁上，当气楼间距与屋面钢梁相同时，槽钢托梁可取消。气楼支架及其连接应进行计算。

15. 柱脚节点应符合下列规定：

（1）门式刚架柱脚宜采用平板式铰接柱脚；

也可采用刚接柱脚。

（2）计算带有柱间支撑的柱脚锚栓在风荷载作用下的上拔力时，应计入柱间支撑产生的最大竖向分力，且不考虑活荷载、雪荷载、积灰荷载和附加荷载影响，恒载分项系数应取1.0。计算柱脚锚栓的受拉承载力时，应采用螺纹处的有效截面面积。

（3）带靴梁的锚栓不宜受剪，柱底受剪承载力按底板与混凝土基础间的摩擦力取用，摩擦系数可取0.4，计算摩擦力时应考虑屋面风吸力产生的上拔力的影响。当剪力由不带靴梁的锚栓承担时，应将螺母、垫板与底板焊接，柱底的受剪承载力可按0.6倍的锚栓受剪承载力取用。当柱底水平剪力大于受剪承载力时，应设置抗剪键。

（4）柱脚锚栓应采用Q235钢或Q345钢制作。锚栓端部应设置弯钩或锚件，且应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。锚栓的最小锚固长度la(投影长度)应符合表1的规定，且不应小于200mm。锚栓直径d不宜小于24mm，且应采用双螺母。

表1 锚栓的最小锚固长度

知识点：门式刚架中节点设计的规定与要求

某地三连拱门式刚架部分节点设计图