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《高層民用建筑鋼結構技術規程》JGJ 99-2015 第8.1.2條 ,明確說明了不宜采用懸臂段式梁柱連接。
98規程提到的懸臂段式梁柱連接,根據日本2007年JASS 6的說明,此種連接形式的鋼材和螺栓用量均偏高,影響工程造價,且運輸和堆放不便;更重要的是梁端焊接影響抗震性能,1995年阪神地震表明懸臂梁段式連接的梁端破壞率為梁腹板螺栓連接時的3倍,雖然其梁端內力傳遞性能較好和現場施工作業較方便,但綜合考慮不宜作為主要連接形式之一推廣采用。
總結一句話,為什么不推廣,其中的主要原因:在地震中更容易破壞。
本文主要聊聊這件事,看看事實到底是怎么樣的呢?
首先看這個3倍是怎么算出來的?
看這張對比數據圖(數據來源于《阪神?淡路大震災調査報告》),工廠翼緣腹板全焊接接頭和現場翼緣焊接腹板螺栓接頭,兩種節點破壞率分別是3.3% 和 8.5%,兩個比例等于2.6,接近于3。
但是分子、分母與條文說明中的 是相反的,懸臂梁段式的節點破壞率沒那么高,反而是更低的。這樣推出的結論就完全不同,不被《高鋼規》推薦的懸臂梁段式,地震中更不容易發生破壞。

所以按照這個數據,帶懸臂梁段式的節點,才是應該推薦的做法。
這樣是不是可以結束了呢?
從工程師的思維角度,這還不是我們想要的全部結果。工程經驗的依據都是有場景的、有時效的,那這個對比數據依據現在還能用嗎?
都20多年過去了,這個3倍還有意義嗎,還值得參照嗎?
我們可以再看一下《1995年地震的鋼結構建筑的破壞調查報告》,報告中調查了988棟房屋,統計出了各種破壞的數據。下面只是其中很多數據圖中的一張。

這些統計數據,是基于95年已經建好房屋,所采用的鋼材性能和不合理的節點做法,比如該用剖口焊的地方用了角焊縫,用了容易引起應力集中的焊孔形狀等因素,當時這些落后的材料和技術導致,地震后,出現了很多脆性破壞現象,這種破壞形式,是我們現在抗震設計研究中最不想發生的。


日本大地震發生在1995年,規程是2015年,還參照因為采用老技術而被地震破壞的統計結果,編寫條文,并以此規定作為對未來設計選型的指導,還適合嗎?
況且日本大地震以后的20年,鋼結構技術也是在不斷在更新發展完善。
拿近20年的新材料和新技術的研究成果作為依據,可能會更合理。
這么個非常重要的、標準化的梁柱節點選型,條文說明就想簡單地用一個還不準確的數字,糊弄我們這些已經苦不堪言的結構工程師,實在不應該,既然已經有明確的依據,是不是可以把這個數字背后的內容再說得更明白些,避免誤解誤用呢?
最后,說到這個節點形式,有不少熱心的“工友”(工程師朋友)留言,說有懸臂梁段,工人有個落腳的地方,安裝焊接更安全。的確是這樣,不想在措施費上多花錢,那就在鋼構件上多花點吧。

這個節點形式已經寫了三篇文,感覺差不多說清楚了,怎么來的,為什么要用,用的時候有哪些問題,怎么用比較合適。
最后還有個疑惑,既然不推薦用懸臂梁段,那《高鋼規》最后附錄F還給“梁拼接的極限承載力計算”,是不是前后有些多余了呢?其他推薦懸臂梁段節點做法的規范,都沒有寫得這么詳細。