钢结构主梁与次梁如何连接？详解8类节点构造与检测标准

一、主次梁连接的基本类型有哪些？

钢结构主梁与次梁的连接主要分为铰接连接和刚性连接两种基本形式。铰接连接仅传递次梁的竖向反力，不传递弯矩，适用于简支梁体系；而刚性连接除传递竖向反力外，还需传递次梁端部的弯矩，使次梁形成连续梁体系。从连接位置区分，可分为叠接和平接两种方式：叠接是将次梁直接放置在主梁顶面上，构造简单但占用空间高度较大；平接则是将次梁连接在主梁侧面，使次梁顶面与主梁顶面处于同一平面，显著减小结构高度且连接刚度更好，在现代建筑中应用更为广泛。

二、铰接连接的具体构造形式有哪些？

铰接连接在工程实践中具有多种构造形式，主要包括以下几种：

1.
短角钢连接：当次梁支座反力较小时，可采用短角钢与主梁连接，支座反力通过焊缝或螺栓传递。实施时需要切除次梁部分翼缘，其中一侧角钢应在次梁安装前固定于主梁，便于后续定位安装。

2.
主梁加劲肋连接：次梁腹板与主梁加劲肋通过螺栓连接，构造简单且安装便捷。这种连接方式通过螺栓直接将次梁支座反力传递至主梁，避免复杂的焊接作业。

3.
双面连接板连接：采用双面连接板连接主次梁时，无需对次梁进行切割，但会增加连接板和螺栓的使用数量。

4.
承托连接：当次梁支座反力较大时，可将次梁放置于主梁的承托上，使支座反力由承托直接承受，受力性能可靠且安装方便。为防止次梁截面扭转，需对其腹板采取固定措施。

三、刚性连接的构造特点是什么？

刚性连接要求同时传递竖向反力和弯矩，其构造相对复杂。H型钢次梁与主梁的刚性连接通常采用两种方式：一是次梁腹板与主钢梁耳板通过螺栓连接，上下翼缘板与主钢梁连接板采用焊接连接；二是次梁上下翼缘和腹板与主钢梁牛腿全部采用焊接连接。钢梁连接需采用坡口全熔透焊缝，并严格执行《钢结构焊接规范GB50661》等国家相关规范，坡口形式及尺寸通常在钢结构制作厂完成。

四、连接节点的传力机理如何分析？

铰接连接中，主梁仅承受来自次梁支座的反力。当采用叠接方式时，次梁直接置于主梁顶面，通过螺栓或焊缝固定位置，主梁相应位置需设置支承加劲肋，防止主梁腹板承受过大局部压应力。刚性连接的传力机理更为复杂，需同时考虑竖向剪力作用和弯矩传递效应。在实际工程中，任何简单连接都对连接转动有一定约束，理论上都能传递一定弯矩，但在铰接计算中通常忽略这部分影响。

五、螺栓连接与焊接连接如何选择？

连接方式的选择需综合考虑经济因素、施工条件、设备能力及荷载特性等多方面因素。普通C级螺栓连接在高空安装中最为方便经济，适用于荷载较小的情况；高强度螺栓摩擦型连接则适用于直接承受动力荷载的楼面系或工作平台，能显著增强连接的疲劳强度。焊缝连接构造简单且传力直接，应用较广，但高空焊接特别是竖向立焊对焊工技术要求较高。

六、连接设计中有哪些关键计算要点？

在铰接连接计算中，虽然理论上仅考虑剪力作用，但实际需按次梁支座反力V的1.20-1.30倍计算连接螺栓数量或焊缝尺寸，即按(1.20-1.30)V进行设计。采用螺栓连接时，需验算次梁端部扣除螺栓孔后的净截面抗剪强度，确保满足τ=1.5V/Aw≤fv的要求，其中Aw为次梁腹板净截面面积。对于图7.73左侧所示的连接形式，还需验算次梁腹板的块状剪拉破坏。

七、不同连接形式的适用范围是什么？

叠接构造简单、安装方便，但由于主次梁所占空间高度较大，连接刚度较差，适用于对建筑净空要求不高的场合；平接使主次梁顶面处于同一平面，显著减少结构占用空间，连接刚度较好，在现代多层和高层建筑中应用广泛。当现场施焊条件较差、焊缝质量难以保证时，较重要或受动力荷载的大型组合梁宜采用摩擦型高强度螺栓工地拼接。

八、连接施工的质量控制要点有哪些？

钢结构连接施工需严格控制以下环节：高强度螺栓紧固施工应由连接板中间向两端或四周进行；吊装前需清除钢柱顶面和底面的渣土和浮锈，保证对接面接触顶紧；钢柱校正后应及时进行二次灌浆，灌浆料需具备微膨胀性能，二次灌浆层厚度不小于50mm，且不宜大于100mm；屈曲约束支撑应按构造形式、核心钢支撑材料和屈服承载力分类进行试验检验，抽样比例为2%，每种类别至少有一根试件，且抽检后的构件不得用于主体结构。

九、连接节点的检测验收标准是什么？

钢结构节点检测需重点关注以下指标：角焊缝高度不得低于垫板的1/2；十字柱相邻翼缘板间距最小不得低于200mm；当连接按与翼缘等强度设计时，轴心力应采用翼缘截面的轴心受力承载力设计值，取净截面承载力和毛截面承载力的较小值。翼缘净截面强度验算需考虑摩擦型高强度螺栓孔前传力的影响。

十、常见连接缺陷及处理方法有哪些？

钢结构连接常见的缺陷包括：焊接缺陷如未焊透、气孔、裂纹等，需通过无损检测及时发现并处理；螺栓连接缺陷如漏拧、欠拧、超拧等，需使用专用扳手进行检查；安装偏差如中心线错位、标高误差等，需通过校正措施进行修正。