13.4.1  本节规定适用于直接焊接且主管为矩形管，支管为矩形管或圆管的钢管节点(图13.4.1)，其适用范围应符合表13.4.1的要求。

图13.4.1  矩形管直接焊接平面节点

1-搭接支管；2-被搭接支管

表13.4.1  主管为矩形管，支管为矩形管或圆管的节点几何参数适用范围

13.4.2  无加劲直接焊接的平面节点，当支管按仅承受轴心力的构件设计时，支管在节点处的承载力设计值不得小于其轴心力设计值。

    1  支管为矩形管的平面T、Y和X形节点：

        1)当β≤0.85时，支管在节点处的承载力设计值Nui应按下列公式计算：

    式中：C——参数，按式(13.4.2-2)计算；

          ψn——参数，按式(13.4.2-3)或式(13.4.2-4)计算；

          σ——节点两侧主管轴心压应力的较大绝对值(N/mm2)。

        2)当β＝1.0时，支管在节点处的承载力设计值Nui应按下式计算：

    式中：fv——主管钢材抗剪强度设计值(N/mm2)；

          fk——主管强度设计值，按式(13.4.2-7)～式(13.4.2-9)计算(N/mm2)；

          φ——长细比按式(13.4.2-10)确定的轴心受压构件的稳定系数。

        3)当0.85＜β＜1.0时，支管在节点处的承载力设计值Nui应按式(13.4.2-1)、式(13.4.2-5)或式(13.4.2-6)所计算的值，根据β进行线性插值。此外，尚应不超过式(13.4.2-11)的计算值：

    式中：fi——支管钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值(N/mm2)。

    2  支管为矩形管的有间隙的平面K形和N形节点：

        1)节点处任一支管的承载力设计值应取下列各式的较小值：

    式中：Av——主管的受剪面积，应按式(13.4.2-19)计算(mm2)；

          α——参数，应按式(13.4.2-20)计算，(支管为圆管时α＝0)。

        2)节点间隙处的主管轴心受力承载力设计值为：

    式中：αv——剪力对主管轴心承载力的影响系数，按式(13.4.2-22)计算；

          V——节点间隙处弦杆所受的剪力，可按任一支管的竖向分力计算(N)；

          A——主管横截面面积(mm2)。

    3  支管为矩形管的搭接的平面K形和N形节点：

    搭接支管的承载力设计值应根据不同的搭接率ηov按下列公式计算(下标j表示被搭接支管)：

    4  支管为矩形管的平面KT形节点：

        1)当为间隙KT形节点时，若垂直支管内力为零，则假设垂直支管不存在，按K形节点计算。若垂直支管内力不为零，可通过对K形和N形节点的承载力公式进行修正来计算，此时β≤(b1＋b2＋b3＋h1＋h2＋h3)/(6b)，间隙值取为两根受力较大且力的符号相反(拉或压)的腹杆间的最大间隙。对于图13.4.2(a)、图13.4.2(b)所示受荷情况(P为节点横向荷载，可为零)，应满足式(13.4.2-29)与式(13.4.2-30)的要求：

图13.4.2  KT形节点受荷情况

        2)当为搭接KT形方管节点时，可采用搭接K形和N形节点的承载力公式检验每一根支管的承载力。计算支管有效宽度时应注意支管搭接次序。

    5  支管为圆管的各种形式平面节点：

    支管为圆管的T、Y、X、K及N形节点时，支管在节点处的承载力可用上述相应的支管为矩形管的节点的承载力公式计算，这时需用Di替代bi和hi，并将计算结果乘以π/4。

13.4.3  无加劲直接焊接的T形方管节点，当支管承受弯矩作用时，节点承载力应按下列规定计算：

    1  当β≤0.85且n≤0.6时，按式(13.4.3-1)验算；当β≤0.85且n＞0.6时，按式(13.4.3-2)验算；当β＞0.85时，按式(13.4.3-2)验算。

    式中：N*u1——支管在节点处的轴心受压承载力设计值，应按本条第2款的规定计算(N)；

          Mu1——支管在节点处的受弯承载力设计值，应按本条第3款的规定计算(N·mm)。

    2  N*u1的计算应符合下列规定：

        1)当β≤0.85时，按下式计算：

        2)当β＞0.85时，按本标准第13.4.2条中的相关规定计算。

    3  Mu1的计算应符合下列规定：

    当β≤0.85时：

    式中：n——参数，按式(13.4.3-5)计算，受拉时取n＝0；

          be——腹杆翼缘的有效宽度，按式(13.4.3-7)计算(mm)；

          W1——支管截面模量(mm3)。

13.4.4  采用局部加强的方(矩)形管节点时，支管在节点加强处的承载力设计值应按下列规定计算：

    1  主管与支管相连一侧采用加强板[图13.2.4(b)]：

        1)对支管受拉的T、Y和X形节点，支管在节点处的承载力设计值应按下列公式计算：

    式中：fp——加强板强度设计值(N/mm2)；

          Cp——参数，按式(13.4.4-2)计算。

        2)对支管受压的T、Y和X形节点，当βp≤0.8时可应用下式进行加强板的设计：

        3)对K形间隙节点，可按本标准第13.4.2条中相应的公式计算承载力，这时用tp代替t，用加强板设计强度fp代替主管设计强度f。

    2  对于侧板加强的T、Y、X和K形间隙方管节点[图13.2.4(c)]，可用本标准第13.4.2条中相应的计算主管侧壁承载力的公式计算，此时用t＋tp代替侧壁厚t，Av取为2h(t＋tp)。

13.4.5  方(矩)形管节点处焊缝承载力不应小于节点承载力，支管沿周边与主管相焊时，连接焊缝的计算应符合下列规定：

    1  直接焊接的方(矩)形管节点中，轴心受力支管与主管的连接焊缝可视为全周角焊缝，焊缝承载力设计值Nf可按下式计算：

    式中：he——角焊缝计算厚度，当支管承受轴力时，平均计算厚度可取0.7hf(mm)；

          lw——焊缝的计算长度，按本条第2款或第3款计算(mm)；

          fwf——角焊缝的强度设计值(N/mm2)。

    2  支管为方(矩)形管时，角焊缝的计算长度可按下列公式计算：

        1)对于有间隙的K形和N形节点：

    当50°＜θi＜60°时：lw按插值法确定。

    3  当支管为圆管时，焊缝计算长度应按下列公式计算：

    式中：a0——椭圆相交线的长半轴(mm)；

          b0——椭圆相交线的短半轴(mm)；

          Ri——圆支管半径(mm)；

          θi——支管轴线与主管轴线的交角。