构件连接节点是保证多层、高层钢结构安全可靠的关键部位，对结构的受力性能有重要影响。节点设计是否合理，不仅影响结构承载力的可靠性和安全性，还影响构件加工、现场安装的质量，直接影响结构的造价。因此，节点设计是整个设计工作的重要环节，必须引起足够的重视。
节点设计主要包括梁与柱、梁与梁、柱与柱、支撑及梁与柱脚之间的连接节点设计（见下图）。
1. 设计原则
概述
（1）当设计非抗震时，采用弹性设计；当设计抗震时，采用弹塑性设计，且节点连接承载力应高于构件截面承载力。
(2) 对于需要抗震设防的结构，当风荷载起控制作用时，仍应满足抗震设防的结构要求。
(3)强震作用下，塑性区一般会出现在距梁端（穿柱式梁柱节点）或柱端（穿柱式梁柱节点）1/10跨度或2倍截面高度范围内。节点设计应验证下列事项：
1)节点连接最大承载力；
2）构件塑性区板材宽厚比；
3)受弯构件塑性区侧向支撑点之间的距离；
4)梁柱节点域柱腹板宽厚比与剪切承载力。
（4）构件节点、杆件连接部位、板组合件可采用全焊透焊缝或部分焊透焊缝。有下列情况之一的，应采用全焊透焊缝：
1）要求与母材牢固的焊接连接；
2）框架节点塑料型材焊接连接。
（5）焊缝的坡口形式和尺寸应按照《手工电弧焊焊接坡口的基本形式与尺寸》和《埋弧焊焊接坡口的基本形式与尺寸》的规定或其他适用的规定采用。
（6）为达到全焊透、全焊缝钢结构螺栓用量，焊接时应设置焊接垫板和引弧板。
（7）高强螺栓用于高层建筑钢结构承重构件或承重构件（支撑）连接时，宜采用摩擦型连接，避免在使用荷载下发生滑移，增大节点的变形。
(8)抗震结构中高强度螺栓连接的最大剪切承载力，应按下式计算:
(9) 在节点设计时，节点结构应避免采用约束程度大、易产生板层撕裂的连接形式。
联系
按连接方式可分为：全焊连接（通常翼缘坡口采用全焊透焊缝、腹板采用角焊缝连接）、螺栓焊混合连接（翼缘坡口采用全焊透焊缝、腹板采用高强螺栓连接）和全螺栓连接（翼缘与腹板均采用高强螺栓连接），如图7-2所示。
全焊接连接：传力充分，无滑移。良好的焊接结构和焊接质量能为结构提供足够的延展性。缺点是焊接部位往往存在一定的残余应力。
栓焊混合连接：先用螺栓安装定位，再焊接法兰，操作简便，应用广泛。试验表明，该连接方式的滞回曲线与全焊缝连接相似，但法兰焊接平均会降低螺栓预紧力10%左右，因此，连接腹板的高强度螺栓的实际预紧力应留有一定的余量。
全螺栓连接：全部采用高强度螺栓连接，施工方便，符合工业化生产模式。但接头尺寸较大，钢板用量稍多，成本较高。若发生强震，接头可能出现滑移。
应用：在我国多层、高层钢结构工程实践中，柱的现场连接多采用满焊连接；梁的现场连接、支撑斜拉杆的现场连接及节点多采用满螺栓连接；梁与柱之间的连接多为螺栓与焊缝的混合连接。
根据结构形式及其受力性质（按约束刚度）不同，可分为刚性连接（刚性节点）、半刚性连接（半刚性节点）和柔性连接（铰链节点）三种类型。
刚性连接：指连接受力时梁、柱轴线夹角保持不变。实际使用中，只要连接的转角约束能达到理想刚性连接的90%以上，就可认为是刚性连接。工程中采用的全焊接连接、螺栓焊接混合连接、T型钢铸件辅助的全螺栓连接均属于此类。
柔性连接（铰接连接）：指受力时梁、柱轴线夹角可任意改变（不受任何约束）的连接。实际使用中，只要梁、柱轴线夹角的变化达到理想铰转角的80%以上（即转动约束不超过20%），即可视为柔性连接。工程中，梁腹板与柱之间采用角钢或钢板通过螺栓连接的连接，才属于此类。
半刚性连接：介于上述两者之间的一种连接。其承载力和变形能力对框架的承载力和变形有显著的影响。工程中采用的端板或梁上下翼缘布置角钢的满螺栓连接均属于此类。
安装单位划分
钢框架安装单元的划分，应根据构件重量、运输、起重设备等条件确定。
（1）框架的梁柱节点采用“柱穿式”节点形式时（图7-2、7-3a），柱安装单元一般每三层一个；梁安装单元通常每跨一个。
（2）柱的现场接头一般位于主梁顶面以上1.0～1.3m处，以方便安装。
（3）当采用带有悬臂梁段的柱单元（树形柱单元）时，可在工厂内将悬臂梁段预焊接到柱安装单元上。悬臂梁段的长度（即接头位置）应根据内力小、满足支撑需要、运输方便等条件确定。悬臂梁段距柱轴线的长度一般为0.9～1.6m。
(4)当框筒结构采用带有悬臂梁截面的柱安装单元时，可于跨中设置梁节点。
2.梁柱连接
梁柱节点类型
根据梁与柱的相对位置不同，可分为柱穿式和梁穿式两种，如图7-3所示。
一般情况下，为了简化结构、方便施工，框架的梁柱节点宜采用柱间贯通式（图7-3a）；当主梁采用箱形截面时，梁柱节点宜采用梁间贯通式（图7-3b）。
梁柱节点结构要求
刚性连接的结构要求
框架梁与柱之间的刚接连接宜采用柱间贯通式，且受力及安装形式应清晰可见，采用图7-4所示的连接方式。
提高梁柱刚性连接抗震性能的构造措施
基本措施有两种：一是削弱式，二是梁端加强式。前者是在梁的上下翼缘上距梁端一定距离处，通过削孔、钻孔或开缝隙形成薄弱截面（图7-14），以达到强震时梁塑性铰向外移动的目的；后者是通过焊接楔形盖板、焊接竖肋板、焊接梁腋、焊接侧板，或将梁端翼缘局部加宽或加厚等方法对节点进行加强（图7-15），以达到强震时梁塑性铰向外移动的目的。
半刚性连接的结构要求
梁柱节点半刚性连接通常采用以下两种构造形式。
柔性连接的结构要求
采用连接角钢或连接板通过高强螺栓仅与梁腹板连接而成的连接（摩擦型或压力型）可视为柔性连接。
刚性梁柱节点承载力验证
钢梁与钢柱间的刚接连接一般应进行下列验算：
(1) 抗震框架节点承载力验证；
(2)连接焊缝、螺栓的强度验证；
(3) 柱腹板抗压承载力校核；
（4）柱翼缘受拉区承载力计算；
(5)梁柱节点承载力验证。
抗震框架节点承载力验证
（1）“强柱弱梁”型节点承载力验证
对于抗震设防烈度为7度及以上的结构，为保证“强柱弱梁”抗震设计准则的实现，在框架的任一节点处，汇聚于该节点且位于验算平面内的各柱截面塑性抗力矩和各梁截面塑性抗力矩应满足下式要求：
（2）“强连接、弱杆”类节点承载力验证
1）节点承载力验证公式
对于有抗震设计的多层、高层钢框架结构，当采用柱间贯通节点时，为保证“强连接、弱杆件”抗震设计原则的实现，节点连接的极限承载力应满足下式要求：
连接焊缝和螺栓的强度验证
工字梁与工字柱全焊接时，可按简化设计法或精确设计法进行计算。当主梁翼缘弯曲承载力大于主梁整个截面承载力的70%时，可采用简化设计法进行连接承载力设计；小于70%时，应考虑采用精确设计法进行设计。
柱腹板抗压承载力验算
梁、柱上下翼缘连接处一般应设置水平加劲肋，否则，由梁翼缘传来的压力或拉力所形成的局部应力，可能使柱腹板在受压点处屈服或屈曲钢结构螺栓用量，而受拉点处柱翼缘与相邻腹板间的焊缝可能被拉断，造成柱翼缘弯曲过大（见图7-20）。
柱翼缘受拉区承载力验算
在梁的受拉翼缘传来的拉力作用下，除非柱翼缘的刚度很大（翼缘很厚），否则柱翼缘在受拉作用下会发生弯曲，应力集中在腹板附近，焊缝容易损坏。因此，对于全焊接或螺栓焊接混合节点，当框架柱在节点处不设水平加劲肋时，应校核柱翼缘的厚度及其弯曲强度。
梁柱节点域承载力验证
包括节点域的稳定性和强度验证。
当验算不满足时，应注意采取加固措施（见图7-25、7-27）。
3. 梁与梁之间的连接
施工要求
主梁接头
主梁的拼接点应位于框架节点塑性截面以外，并尽量靠近梁的拐点。工程上常用全螺栓连接和焊接螺栓混合连接两种形式（见图7-32）。
次梁与主梁连接
次梁与主梁连接一般采用简支连接（图7-33）。当次梁跨度较大、跨度数较多，或荷载较大时，为减少次梁挠度，可将次梁与主梁采用刚接连接。
主梁水平角撑
抗震设计时，为防止框架梁侧向屈曲，应在节点塑性段设置侧向支撑构件或水平角撑（见图7-37）。
梁腹板开孔补强
注意开孔位置、孔洞大小、孔洞配筋、弯曲和剪切能力验证（见图7-38）。
承载力计算
注：用于抗震建筑时，为使抗震建筑结构符合“强连接、弱杆件”的设计原则，梁节点的承载力应高于母材的承载力。
4. 柱间连接
接头的结构要求
柱节点承载力验算
注：用于抗震建筑时，为使抗震建筑结构符合“强连接、弱杆件”的设计原则，柱节点的承载力应高于母材的承载力。
5.钢柱底座
多层、高层钢结构的柱脚按连接方式不同可分为内嵌式、外包式、外露式三种。对于12层以上的高层钢结构，以内嵌式柱脚为宜，6度或7度时也可采用外包式柱脚。对于只需传递竖向荷载的铰接柱脚（如延伸至多层地下室底部的钢柱脚），可采用外露式柱脚。
6. 其他部件的连接
支持连接
注意中心支撑节点与偏心支撑节点、多层钢结构支撑与高层钢结构支撑连接在构造和计算上的差异。
抗震剪力墙板与钢框架之间的连接
注意钢板剪力墙、内藏钢板支座剪力墙、带竖缝的混凝土剪力墙板与钢框架连接方式的区别。
钢梁与钢筋混凝土构件的连接
钢梁与钢筋混凝土构件之间的连接可采用简支连接，也可采用刚接连接，取决于混凝土构件的类型和连接方向。
注意两个连接之间的区别。
