1》。3.3  圆钢【管直接焊接节点【。和，局部：加劲节点的》计算 【 13.3.1！ ，。 本条沿用原—规范：第10.3.3条的！一部分主《管为圆钢管》的节点本标》准将其归为圆钢管】节，点；主管《为方矩形钢管—时本标准将其—归为方钢管节—点 ？ ？ 13.3.2  ！本条第1款～第【3款基本沿用原规范！。第，1，0.3.1条、第1！0.3.《3条第4款～—第8款为新》增条：款对主要计算公式】和规定说明如—下 ？ ？   ？。  关于第1—款～第3款88版】规范：。对平面X、Y、【T形：和K：形节点处《主管强度的支管轴心！承载：力设计值的公—式是比？较、分析国外有关】规范和？国，内外有关《资料的基础上根【据近：300个各》类型管节点》的承载力极限—值试验数据通过回】归分析归纳得出的承！载，力极：限值经验公》式然后采《用，校准法换算得到【的原规范修订时根据！同济大学的》研究成果对平面节】。点承载力计》算公式进行了若干修！正修正时主要对【。照了新？建立：的国际管《节点数据库中的【试验结果并考—虑，了公式表达的合理性！经与日？。本建筑学会(A【I，J，)公式、《国际管结构研究和】。发展委员会(C【IDECT)公【式的比？较所修正的计算公】式与试验数据对比】其，均值和置信区间【都，较之前更加合理本】。次修订时除了—对K形节点考虑搭接！影响之外未作进【一步改动(本条【第1款？～第3？款)详？见原规？范条文？说明第1《0.3.3条 ！。     关】。于第4款K形—搭接节点中两支管中！垂直于主管的内力】分，量可相互平衡一【部分：使得主管连接面所承！受的作？。用力相对《。减小；？同时：搭，接部位的存在也增】大了约束主管管壁局！部变形的刚》。度近年来的搭—接节点试验和—有限元分析结果均表！明，搭接：节点的破坏》模式主要为支管【局部屈曲《破坏、支管局部【屈曲与主管管壁塑】性，的联合破《坏，、支管轴向屈服【破坏等三种模式与】平面圆？钢管：连接节点的主管壁】塑性破？坏模式相比有—很大差？别因此目前》。国外：各规程中均将搭接节！点的：承载力计算公式【。。特别：列出有两《种主要？方法其一是如Eu】rocode3规程！保持与？K形：。间隙节点《公式的连续性通【过调：整搭接(《间隙)？关系参数《给，出搭：接节点的计》算公：式；其？二是如I《SO规程(草案)根！据搭接节点的破坏模！式摒弃了原来环模型！计算公式(f—t2)给出与间隙节！点完全不同的—计，算公式本标》准采用方法二由【于搭：接节点的破坏主要发！生在支管而非主【管上因此将节点【效率表？示为几何参》数的函？数即采用Ni＝【f(βγτ》η，Ov)？×Aifi的—公式：形式；通过研究【节，。点几：。。何参数对节点效率的！。影响选？定f(βγτηOv！)的函数《形式；以同》济，大学1？1个搭接节》点的单调加载试【验、540个节点有！限元计？算结：果以及国际管—节点数？据库：的资料为基础经【回归分析《得到K形搭接—节点承载力计算公式！    ！ 对于节点有限【元分析结果》。以，下述两个准则中最先！达到的一个准则【决定节点的极—限，承载力受压支管【轴力-节点》变形曲线达到峰【值节点变形》。达到3％ —   —  有限元参数分】析结果表明当其他参！数相同？时，θ，＝4：5°与θ＝60°】。的节点承载》力相比提高幅度均】在，10％以内平均仅2！.4％基本可以忽略！；θ＝30》°与θ＝《60°的节》点承载力相》比，提，高，幅度不等平》均提高？约20％若承载力】公式中与《原规范相似地采用】θ函数1／》s，inθ则难以准【确，反映：θ的影响考虑到【实，。际工程中θ＜—45°？的情况相对少见【。在建立K形》搭接节点承载力【公式时以θ＝—60°节点的承载】力数据作《为基础略《偏保守？但不失经济性 】    【 影响K形搭接【节点性能的因—素除几？。何，参数外还《包括搭接支管和贯通！支管的搭《接，顺序、隐《蔽，部分焊接与否等根据！搭接顺？序的不同(C—贯，通，支管受压T贯通支管！受拉)？。和隐蔽部位是否焊接！(W焊接N不焊)可！将K：形，搭接节点分别记【为CW、《。TW、？CN、T《N四：。种类型研究发现 ！  》   1 》。 在隐蔽部位焊【接的情况《下贯通？。。支管受？拉相：比贯通支管受—压节点承《载力平均高6％；】在隐蔽部位不—焊，的情：况，下贯通支管》受压相比贯通支【管受拉节点》。承载：力平均高出4％； ！    】 2  《隐蔽部位不》焊会造成承载—力某种程度》的，。降低且在《贯，通，支管受拉的》情况下这种》降低要？显著：得多(贯通支管受】压时平均降低—4％、最大降低【11％贯通支管受】拉时：平均降低13％【、最大降低3—0％：)CW、TW、【CN：、，TN四？种类型的搭接节【点承：载力的变化如图3】6所示综合》考虑其变《化规律以及规范的】简洁性？和设计的经济—性将：CW：、TW、CN、TN！四种类型的搭接【节点承载力》计算公式统一本标】准公：式计算值(95【％保证率《)与四？种类型？。搭接节点有限元数】据的对比见图36 ！ ： ！图36  本标准公！式计算值与四种【类型搭接节点有限】元数据的《对比： 》     表1【3给：出了本标准》公式：计算值？与相关试验数据的】对比表中公》式计算值所》采用的钢材强—度值为试验给—出的：钢材强度平均值【    ！ 关于第5》款和第6款目前【平面DY和DK形节！点已：经应用？于网架、网》壳结构中本标准平】面DY和DK形【节点承载《力设计值公式引自钢！。结构设计规》范EC3Des【ign of st！eel struc！tures》(Euroco【。de3-1-82】005？) 【表13  》平面K形圆钢—管搭：接节点？承载力设计》公式计？算，结果与相关试验数据！的比较 — —     【。。关于第7款平—面，KT形节点计算公式！(13.《3.2-2》9)、式(13.3！.2-？30)来源于E【ur：oco？de3-《1-82005【本条补充了》关于间隙a的取值】规定Eur》。ocode的计算】方公式是依据—各支管？垂直于？主管：。轴，线的竖向分力合【力为零的假定但当竖！杆受拉力时仅按式】(，13.3.2-【28)计算可能对】节点受压的计算【偏于：不安：全本条补《充了按式(13【.3.？2-30)进行计】算的规定 》 ？    》 关于第8款J.A！.Packer在空！心管结构连接设计指！南(曹？俊杰：译科学出版社19】97)中认》为平面节点的失效模！式由主管管》壁塑性控制》因而可以不计算主】管管壁冲剪破坏但】是在管节点数据库中！仍存在冲《剪破坏的记录—日本建筑学会(【AIJ)设计—。指南：(1990》)和欧洲钢结—构设计规范EC【3Desig—n of ste】el s《。t，ruc？tures(Eu】rocod》e 3-1-8【2005《)要求T、》Y，、X形？节点和有《间隙的？K、N形节点—需进行冲剪承载力】计算考虑到这类破】坏发生？的可能性本次修订规！定对这类节点—进，。行支管在节点处的冲！剪承载？力补充验算本条公】式引自欧洲钢结【。构设计规范E—C3Desig【n o？f steel 】structur】es：(E：u，rocode3-】1，-82005)【 ：。 13.3.！3  本条在原规】范的基础《上增：加了部分规定原【。规范：修订时在《分析管节点数据库相！关，数据和对《照，同济大学实施的【试，验基础上补》充了空间TT形和】KK形节点》的计算规定与日【本建：筑学会(A》IJ)公式、国【际管结构研究和发】。展，委员会(CID【ECT？)，公，式相：比按所提出的计【算公式和试验数【据，比，较无论其均值还是】置信区间都更—加合理？详见原规范》条文说明第1—0.3.3》条的条文说明表1】2最后2《组数据 —    — 但制订原》规范时所依据的管】节点数据库和—国，。内大学试验研—究的：空间K？K形节？点都是间《隙节点即图1—3.3？。.3-1的情况【而工程？实践中因支》管搭接与《否有多种组合除全】。间隙：节，点外还可《能遇：。到图37所示另3】种典型情《况其：中图3？7(d)的情况为】支管：全搭接型《。而，前，3种情况《称为：。支管：。非全搭接型》 ！ 图《37 ？ 空间KK形—节点分类《 》 1-支管》；2-主管》；，3，-，搭接支管；4-被搭！接支管；《5-内隐《蔽部分 《 ，  》   对图3—7中：(b)、(c—)、(d《)三种形式节点的极！限承载力《进，。行分析将支管—全，搭接型的KK形节点！的空间？调，整系数采《用不：同于原规范的形【式其余情况》则仍：采用0.9与实【验，数据和有限元—计算数据的对—比分别？见表13和表14】表中还列出了欧【洲，钢结构设计规范【E，C3De《sign o—f steel【 struct【ure？sEuroc—ode？。3公式和《。。日本建筑学会(AI！J，)公式的相应—比较结果 】 表？13  空间—K，。K形节点承载—力计算公式与试验数！据的：比较 】 ，   【  原规范没有空间！KT形圆管节点强度！。计算公式而近年的】工程实践表明这【类形式的节点在【空间桁架和空间网】壳中并不少见本【。条第3款的计—算公式采用在平面K！形节点强《度计：。算公式基《础，上，乘以支？管轴力比影》响系：数Qn和空间调【整系数μKT的方法！。其中μKT反映【。了空：间几何效应》。。Q，n反：映了荷载效应分【三种情况规》定了μKT的取值即！三支管？间均有间隙(—空间K？T，-Gap型)—；K形？支，管搭：接，。但与T形支管间有】间隙(空间KT-】IPOv《型，)；三支管》均搭接(空》间KT-Ov型【)   ！  图？38显示了空间KT！形节点极限承载力比！。值NKT′K/Nθ！KT：′K(即Qn)【与T形支管》轴力：比nTK的关系【曲线其中NK—T′K为空间KT】型节点？中，K形受压支管承载】力N：θKT′K为—相同几何尺寸但轴】力比nTK＝0【。(即T形支管—轴，。力为0)的》空间KT型节点【中K形 ！ 图38！ ， 支管轴力比影【响系数？Qn-n《TK关系曲》线 《 ？受压支管《承载力轴力比—。nTK？是反映T形支管【。所受轴？力，。相对大？小的一个参》数nT？K为正表示T—形支管受拉nT【。K为：负表示支管》受压实际工程中【T形支管一般不【是主要受力构件【其所：受，轴力往往小于K形】支管轴？力即：nTK的范围为[1！1] ？ 表—14  空间KK】形节点承载力计算公！式与有？限，元计算？。结果的比较 【 ， ： ？ ，     【图38表明 — 《 ，    1 —。 对于几《何尺寸？不同：但，轴力比nT》K相同的节点Q【n大致相同说明【轴力比nTK对节】点极限承载力的【。影响：是独立的不受节点】几何参数变化—。的影响； 【     【2  在0.2【≤nT？K，。≤0.2《范围内Qn值大体为！1变化较小》；   ！  3  在nT】K＜0.2或nTK！＞0：.2范围内Q—。n，值均呈下降趋势【。说，明T形？支管轴力增大导致】节点极限承》载，力降低从图》中可：看，出T形支管受—轴压时？更为不利 —。  》   ？有限元分析表—明对：空间K？。T-Gap节点的】空，间调整系数μKT无！量纲参数βT—、ζt的影》响较大其他》参数则可不予考虑】；对：于空：间KT-O》v节点γ、》。ζt有较大影响【；对于空间》KK：-，IPOv节点—各无：量纲：几，何参数对μK—T均：。。无显著影《响，为简：单计取μ《KT＝1《.0 《 ？     拟合的空！间K：T形节点强度计算公！式与：试验数据和有—。限元数据的》比较分别见表15】和表：16 【 表15  空间】KT：形节点承载力—计算公式与》试验数据的》比较 》。 】 表1？6  空间KT【形节点？。承载：力计算公《式与有限元》。数据的比较 】 ， 《 ： ？ 13.】3.4  本条为】新增：条文无斜腹杆—的桁架(空腹桁【架)、单层网壳等】结构其？构件承受的弯—。。矩在设？计中是不可忽略的这！类结构？采用无加劲直接【。焊接节？点时设计中》应考虑节点的抗弯】计算本次标准—修订：时在分析国外—有，关规范和国内外【有关资料的基础上根！据近160个管节点！。的受弯承载》力极限值试验数【据通过回归》分析：考虑了？可靠度与《。安全系数《。后得出了《主管和支《管均为圆管的平面】T、Y、X形相【贯节点受弯承载【力设计值公式 【 ： ： 表17  —对应于主管塑性破坏！。模式的受弯承载力】公式拟合试验—数据的统计》分析 — ？ ？     表【。17给出了对—各国受弯承载力【。规范：公式拟合试验—数据的统计分析【结果：m、σ和v》。分别表示公式计算】值与试验值之比【的均值、方差和离散！度其中Mjui、M！juo分别为根据公！式计算得到的节【点平面内与平—面外受弯承载力计算！时已将各规范—。中的强度设计值置换！为钢材屈《服值Mu《i、Muo分别为】。试验测得的节点平面！内与平面外受弯承载！力从：表17中的对比可以！看，出在平面内受弯承】载力方面API公】。式与试验结果—最为接近但离散度较！大HSE与Eu【ro：cod？e， 3：。公式比试《验，结，果低但？数据离散度较小在平！。。面外受弯承载力方面！HSE公式与试验】结果最为接近API！公式次之但数据【离散度较大Va【n ：der Vegt】e公式与试》验结：果差别较大且计算】异常繁琐不便于工程！应用：  【   由《于各：规范公式《考虑：。了一定的承载—力安全？。储，备所以计《算值均？低于节点实际承【载力为此《在上述公式的基础上！提出了以《下未考？虑强：度折减的《相，贯节点平面内受弯承！载力计算公式 】 ？。 ：。。   【  统计分析表【明该公？式能够较《好地预测《相贯节？点的实际平面内受】弯承载力《在此基础上考—虑，可靠度后得到本【次标准修订公式标准！修订公？式拟：合试验数据的—。统计分析结果列【于表1？7中 —。  ？  ：  对应《于主：。管冲剪破《坏模式的相贯节点】受弯承？载力计算公式的主】要，来，源，为，CIDECT设计指！南  】   无斜》腹杆的桁架(—空腹桁架)、单【。层网壳结构中的杆件！同时承受轴力和弯】矩作用本条第3款适！用于这？种条：件下的节点》计算规？。范修订时对比了各国！规范：对于节点在弯矩与】轴力共同作》用下的承载力—相关方程其中—。Nc、Ncu分【别为组合荷》载下支？管，轴压力与《节点仅受轴压力作用！时的极限《承载力公式》计算值Nt》、Ntu《分别为组合荷载下支！管轴拉力与》节点仅受轴拉力【作用时的《极限承？载，力公式？计算值Mi、Mui！分别为？组合荷载下支—管，平面内？弯矩与节点仅受平面！内，弯矩作用时的极【限承载力公式计【算值M？o、Muo分别为】组，。合荷载下支》管平面外弯》矩与节点仅》。受，平面外？弯，矩作用时的》极限承？。载力公式计》算值 ？ 《  】  ：。 上述公式》的比较表明钢—结构设计规》范，EC3De》sign o—f s？。teel str】uctu《res认为》平面：内弯矩对《节点组合荷载—作用下承载力—的影响较平面—外弯矩小《而API规》范和日本标准则认为！两者权重《相同图39～图42！给出了不同荷载【组合：下试验值与相关方程！曲线的比较可以看出！AIJ相关公式在】所有情况下都—是偏：于，安全 】 图3】。9  NcMi相】关方程与试验—数据：的比较 — ？的Eurocode！ 3相关《公式在大多数情况下！是，安全的仅有》个，别数据点越界而【API-LRFD】相关公式相对来说安！全，度稍低有少数—数据点越《界表18还给出了】节点在轴力、平面】内弯矩、平 】 ！图40  Nc【。Mo相关方程与试】验数据的《比较 》 ， — 图41  Nt！。Mo相关方程与试验！。数据的比较》 》 面外弯《矩共同作用下试【验值代入《各相关公式中的计算！结果：同样显示《。了上述现象从安全和！简化出？发标准修《订时直接采》用了AIJ》公，。式的形式 【。 【 ：图42  MiMo！相关方程与试验数据！。。的比较 — 表《18： NcMiMo【相关方程与试验【数据的比较 】。。 — ， ， 1：3.3.5》  本？条，为新增条文》国内大学进行—了主管为《向内弯曲、向外弯】。曲和无弯《曲(直线状》)的：圆管焊接节点静力加！载对比试《验，共15件节点形式有！平面K形、空间T】T形、？KK形、KT—。T形同时应》用有限元《分析方？。。法对节点进行了【弹塑性分析》考虑的节点参—数包：括β变化范围0.5！～0：.8主管径厚比2】γ变化？范围3？6～50支管与主】管的厚度《比τ变？化范围0.5～1】.0：主管轴线弯》曲曲率半径》R，。变化范围5》m，～，35：m以及？轴线弯曲曲率—半径R与主管直径】d，之比变化范围1【2～110研究表明！无，论主管轴线》向内还是向外弯曲】以，上各种？形，式的圆管节点与直】。线状的主管节点【相比节点受》。力性：能没有大的差别【节点极限承载力相差！不超过5％》 》 13.3.—6  本条为—。。新，增条文圆《管加强板《的几何？尺寸国外有若干【试验数据发表国内大！学补充实施了新的试！验据此校《验，。了有限？元模型采用校验【过的模型《对T形连接的极限承！载，力进行了数值计算】。计算表？。明当支管受压时【加强板？和主管分担》支管传递的内力但】并非如此前》文献认为的那样可以！用加强？板的厚？度，加上主管壁厚代【入强度公式；根据】计算结果回归分析采！用本：标，准图13.2—.4(a)加强板】的节点承载力是【。无加强时《节点承载《力的(？0.：23τr《1.18β-0.6！8＋1)倍其—中τ：r是：加强板厚度与主【管壁厚的比值计【算也表明当支管【受拉时由于主—管对加强《板有约？束并非只有加—强板：在起作用根据—回归分析用》按本标准图1—3.2.4(a)】加强板的《节点承载《力是无加强》时节点承载力的【1.13τr—0.5？。9，倍 — 13.3.7 】。 本条为《新增条文近年来【工程实践中》出现了主管为圆管、！支管为方矩形—管的情况但》国内对此研究不多仅！有少数几例试—验，参考E？urocod—e3-1-》8的规定给出—相关计？。算公式？与国内大学》的试验资料相—比较见表19 】 表19 X！形节：点，矩形：。支管-圆形主管连接！节点公式计算值【与试验结《果的比较 【 》 1》。3.3.8 — 为防止焊缝先于节！点发生破坏故—规定：焊缝承载力不应小于！节点承载力 ！ 13《.3.9  本条为！原规范第10.【3.2条的修改【和补充非搭接管连接！焊缝在轴《力作用下的》强度计算公式(【13.3.9-1】)～式(13.3.！9-3？)沿用原规范—。的有关规定》 》     本标【准关于非搭接管连】接焊缝在平面内与】平面外？弯矩作用下》的强度计算》公式是采用空间解析！几何原理经数值计】。算与：。回归分析后》提出：。的 —     钢管节点！关，于，x-o-《。z平面对称根—。据对：称性：原理可取对称—面一侧结构施—加总荷？载，的一半进行研究【如，图，43(a)》。所示 》 】 ，图43  焊缝截】面的简化 】 1-《焊缝；2《-水平面；》。3-焊缝截面；【4-弦杆《外壁  ！   假设焊缝截面！符合：平截面假定钢管【相，。贯节：点中连接《主管与支管的—焊缝截面《实际为一空间曲面】建立空间坐标—系x′y′》z′[图43—(a)]将焊缝【曲面投影至x’o】y’：平面并将平截面假】。定不加证明地推广至！该，焊缝投影平》面此外还《假定主管与支管【的，连接焊缝可》。视为：全周角焊缝进行【抗弯计算角焊缝有效！截面的计算》厚度he为焊—脚尺寸？hf的70％ 】 ？     为计【算钢管相《贯节点焊缝》截面的几何特性将焊！缝有效截面的形【成方式假定如下焊缝！有效截面的内—边缘线即为主管与支！管外表面的相—贯线外边缘线则【由，主管外表面》与半：径，为r1且同》支管：共轴线的圆柱面【相贯形成其中r1＝！d/2＋0.7h】fsi？nθ 《 《    当》T形节点焊》缝截面边缘相—。。贯线在x′oy【′平面的投影—近似为椭圆时其平】面，内与平？面外抗弯的有—效截面？惯性矩分别按式(6！4)与？式(65)计—算 】 ？。   《  因此非搭—接管节点焊缝在平】面内与平面外的抗弯！。截面模量分别为式(！13.3.9-5】。)，与式(13.3【.9-10)的形】式 —     》经对所收集》的近70个管节点的！极限承？载力、杆件承载力、！。焊缝：承载力与破坏模【式的计算比较(如】表20和表21所】示表：中破坏模式符号【含义如下C》LD-主管塑性；】CPS-主管冲剪】；BY-支管屈服；！C，Y，-主管屈服》；WF-焊缝断裂】；CC-主》管表面焊趾裂纹)】可以保证静力荷载】下焊缝验算公式【的适用性 》 》表20 T》、Y形节点平面【外，受弯实测承载力与公！式计算值的》比较 】。 》 【表，21 T《、Y形节点平—面内受弯《实测承载力与—公式计算值》的比较 — ， 》 ？。 ：