钢结构梁柱连接节点，按其构造形式及其力学特征，可以分为铰接连接节点、刚性连接节点、半刚性连接节点。从连接形式和连接方法来看，主要是采用焊接连接和高强度螺栓。本文主要介绍常见的H型钢梁与柱的高强螺栓-连接板铰接节点（单剪）的设计及验算方法。

连接节点的验算主要遵循《钢结构连接节点设计手册》（第二版）、《钢结构设计规范》中的相关条文及规定。

节点设计过程中，应尽量采用与母材强度等级相同的钢板做为连接板。当采用焊接连接时，应采用与母材强度相适应的焊条或焊丝和焊剂。当采用高强度螺栓连接时，在同一个连接节点中，应采用同一直径和同一性能等级的高强度螺栓。

当构件内力较大、板件较厚时，在连接节点设计中应注意连接节点的合理构造，避免采用易于产生过大约束应力和层状撕裂的连接形式和连接方法，使结构具有良好的延性，而且便于加工制造和安装。

连接节点设计有非抗震设计和抗震设计之分，即按结构处于弹性受力状态设计和考虑结构进入弹塑性阶段设计。当按抗震设计时，须按设计手册及抗震规范相关要求进行节点连接的承载力验算。

铰接连接设计

梁柱的铰接连接通常如下图所示（单剪）：

梁与柱的铰接连接，当采用连接板与柱的连接为双面角焊缝，且连接板与梁腹板的连接为高强度螺栓摩擦型连接时，焊缝和高强度螺栓的连接计算，除了考虑作用在梁端部的剪力（剪力按作用于螺栓群中心计）外，尚应考虑由于偏心所产生的附加弯矩（，偏心距取至螺栓群中心）的影响。此时，其连接可按以下要求确定：

（1）当采用单侧连接板连接时，连接板的厚度按下式计算：

mm且不宜小于8mm

（2）高强度螺栓摩擦型连接，螺栓承载力计算及验算按下列公式计算：

当仅一列螺栓时（如上文图示）：

1）梁端部剪力作用下，一个高强度螺栓所受的力为：

2）偏心弯矩作用下，边行受力最大的一个高强度螺栓所受的力为：

3）在剪力和偏心弯矩共同作用下，边行受力最大的一个高强度螺栓所受的力为：

计算时，注意X、Y向各个力的正负号关系，切不可绝对值直接相加。

当为螺栓群时（如下图示）：

1）梁端部剪力作用下，一个高强度螺栓所受的力为：

2）偏心弯矩作用下，受力最大的一个高强螺栓（角点）所受的力为：

X向分力：

Y向分力：

3）在剪力和偏心弯矩共同作用下，受力最大的一个高强螺栓（角点）所受的力为：

计算时，注意X、Y向各个力的正负号关系，切不可绝对值直接相加。

（3）连接板与柱相连的角焊缝强度可按下列公式计算：

参数说明：为连接板厚度；

为梁腹板厚度；

为梁腹板高度；

为连接板高度；

为梁端剪力（作用在螺栓群中心）；

为计算位置处高强度螺栓数目；

为偏心弯矩；

为剪力偏心距；

为受力最大的一个高强度螺栓（角点）距螺栓群中心点的水平距离；

为受力最大的一个高强度螺栓（角点）距螺栓群中心点的垂直距离；

为受力最大的一个高强度螺栓（角点）距螺栓群中心点的距离；

、为任一个高强度螺栓至螺栓群中心点的水平距离和垂直距离；

为计算位置处所有高强螺栓至螺栓群中心点距离的平方和；

为一个摩擦型高强度螺栓抗剪承载力设计值；

为角焊缝焊脚尺寸；

为角焊缝计算长度，对每条角焊缝取其实际长度减去；

为角焊缝的截面模量，焊缝截面按有效截面计算，

，双面角焊缝时为其两倍；

为角焊缝的计算厚度，对直角角焊缝等于；

为角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值。

相关参数介绍

高强度螺栓摩擦型连接中，每个高强度螺栓的承载力设计值按下式计算：

参数说明：为传力摩擦面数目；

为摩擦面的抗滑移系数，按下文中表格采用；

为一个高强度螺栓的预拉力，按下文中表格采用。

焊缝强度设计值

注：1 自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T 12470中相关的规定。

2 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声波探伤确定焊缝质量等级。

3 对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取，在受拉区的抗弯强度设计值取。

4 表中厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。

高强度螺栓构造要求

铰接设计时，应优先考虑布置一列螺栓，当计算和构造实在无法满足时，方考虑多列布置。高强度螺栓孔应采用钻成孔。摩擦型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径大1.5~2.0mm；承压型连接的高强度螺栓的孔径比螺栓公称直径大1.0~1.5mm。软件计算过程中按工程中常用的摩擦型连接计算。

在高强度螺栓连接范围内，构件接触面的处理方法应予以明确，处理方式见上文中图表中所列。

螺栓的距离应符合下表中的间距要求：

注：1 为螺栓或铆钉的孔径，为外层较薄板件的厚度。

2 钢板边缘与刚性构件（如角钢、槽钢等）相连的螺栓或铆钉的最大间距，可按中间排的数值采用。

连接板构造要求

连接板距钢梁上翼缘下边缘（下翼缘上边缘）距离应根据实际情况采用，一般需避开钢梁翼缘与腹板角焊缝高度（或针对型钢的内圆弧半径），以使连接板与钢梁腹板能有效贴合，一般选取距钢梁上翼缘下边缘或下翼缘上边缘的距离约为15~40mm。