摘要：近年来，经济发展迅速，钢结构建设的发展也越来越普遍。钢结构具有强度较高、稳定性好以及成本低廉等诸多优势特点，因此，在我国建筑工程中得到了广泛应用。而实现对建筑钢结构节点的优化设计，则能够进一步巩固钢结构的应用优势，全面提升建筑结构质量水平。本研究旨在丰富该领域理论研究的同时，也能够为相关工作人员完成建筑钢结构节点优化设计，提供必要实践指导与帮助。
关键词：建筑钢结构；节点设计；要点
引言
随着人们对于建筑工程质量要求的不断提升，装配式钢结构建筑工程就非常符合当下建筑行业的发展方向。装配式钢结构建筑采用了预制钢构件作为建筑工程的主要框架基础结构构件，建筑墙板作为辅助结构构件，在建筑现场施工过程中，进行钢结构构件的组装安装和建筑楼板的现浇作业。由于钢结构构件具备很好的强度和抗震性能，安装步骤简单，施工周期短、结构轻等特点，常被用于房屋建造。对于装配式钢结构施工技术来说，它是现阶段建筑行业施工技术的发展主流，实现装配式建筑工业化、产业化发展方向。
1钢结构节点设计原则
在钢结构的节点设计中主要有三个设计原则，即强节点弱构件、强柱弱梁和强焊缝。在钢结构节点设计过程中，严格遵从这三种原则，可以有效强化钢结构框架支撑的承载力，还可以在建筑结构遭到破坏时，防止相关节点先于构件受到损坏，使建筑整体更加稳定。同时，还需要在钢结构节点设计过程中，结合实际进行设计，避免钢结构节点过强，使其存在一定的空间。在建筑遭遇地震时，可以使板件有效承载一定的变形，通过提高建筑钢结构的韧性，使建筑的安全性得到有效保证。强柱弱梁原则就是合理遵从建筑结构的屈服原则，合理应用提高架构韧性的方式，从而明显提升建筑的重力荷载。一般情况下，一层构架只能承载一层楼的重量，而框柱需要对盖层建筑及之上的重力进行承载，所以合理提升框架柱的承载力，可以使建筑整体的稳定性明显提升。因此，需要在构件焊缝的过程中，注重遵循强焊缝弱钢材的原则，使焊缝的承载力比板材构件承载力更高，有效保证构件屈服面顺利避开相关焊缝，在钢板中坚固地嵌入，从而有效提高整个框架构件的延展性。另外，为了有效提高侧力构件的抗震性，就需要加强关注构件出现的意外情况，注重节点螺栓的连接情况，保证节点螺栓的连接韧性比焊缝更高，还要在重要构件与节点的连接过程中，加强对高强度螺栓的选择与应用。
2装配式钢结构的优势
2.1高度集成化且设置灵活
对于装配式钢结构来说，它与传统砖混框架结构相比，有着更加灵活的设置。同时，装配式钢结构构件能够基于施工需求，直接在工厂进行构件生产，由于模数化的构件尺寸设计，能够让用户根据自己的使用需求随意安排设计。
2.2施工周期短
装配式钢结构的工厂化生产，能够将产品直接运送至工地，实现装配施工，有利于缩短施工周期，提高施工效率。同时，装配式钢结构构件由于在工厂生产加工，使预制构件产品的生产制造质量得到了有效的保证，有利于提高施工的安全。
2.3制造成本低
传统的砖混框架结构，在施工过程中需要大量劳动力。而装配式钢结构能够直接通过工厂化施工来集中进行构件的制造、生产，有效的降低了施工现场的作业量。另外，装配式钢结构构件的生产方式为工厂的流水线生产模式，能够节约一部分施工现场的人工费和模板费。
3建筑钢结构节点设计的方法与策略
3.1科学选择节点连接方式
考虑到该冲浪场结构特殊，节点尺寸最大可达1800mm×1800mm，构件厚度最大超过50mm，翼缘板的厚度相对较大，且在节点交汇处有众多杆件。因此，完全使用全焊接或全螺栓连接的节点连接方式均缺乏较高的适用性。例如：在该冲浪场K形节点中，当翼缘板厚度达到25mm时，使用全螺栓连接方式下，节点质量将会超过1300kg，而采用栓焊混合连接方式下，节点质量则不足800kg。本建筑中起连接作用的双夹板厚度普遍超过25mm，相较于栓焊混合节点，结构质量增幅明显更大，且需要众多高强螺栓。在实际进行施工安装时，结构构件需要保障极高的安装精度，施工难度相对较大，工作人员开展施工质量管理的难度也颇大[1]。因此，经过综合考量，在该建筑钢结构节点连接方式设计中，相关工作人员最终选择以翼缘焊接为主，配合使用腹板螺栓连接的方式，同时适当外移连接段，防止出现焊缝交叉而出现焊接冷脆的情况。在有效控制节点用钢量的同时，也有助于避免结构自重过重而影响后续现场施工作业。
3.2建立模型分析节点受力
在建筑钢结构节点设计中，相关工作人员需要对各结构构件以及节点的受力情况进行准确分析，以此为基础有针对性地制定科学、合理的节点设计方案。为有效提升节点受力分析的准确性和分析效率，在该建筑项目中，工作人员设计采用专业的建模软件，根据工程实际建立三维模型，并对其进行有限元分析。在此过程中，工作人员在运用有限元软件完成建筑钢结构节点三维实体模型的建立后，对其进行四面体单元网格划分，并将节点模型中的相关信息数据直接导入至MIDAS软件中。利用该软件建立该建筑三维实体节点模型，再将该节点模型和结构计算分析构件相对应的线性模型进行耦合，从而运用有限元分析的方式，使得工作人员能够对节点实体模型边界及其具体荷载条件等进行准确把握。全方位地掌握建筑各区域变形情况与应力情况。
3.3框架柱的交叉节点
在完成建筑钢结构节点受力有限元分析后，工作人员需要从工程实际出发，针对建筑钢结构中的各关键节点对其进行优化设计。如本工程中，巨柱之间相互连接时形成了众多呈“X”形的交叉节点，在该类节点处有6根杆件进行相互连接，构件截面尺寸最大可以达到1800mm×1800mm，节点板厚度最大值超过50mm。因此，选择将栓焊连接节点作为铸钢节点显然并不适用，为了有效增强节点区承载力，使其能够至少达到构件承载力，工作人员通过将通长纵向加劲肋与适量横向加劲肋，一并增设在节点内部，以此有效达到节点强化的效果。通过将适量具有一定厚度的加劲肋设置在节点杆件“X”形交叉位置处，可以使得交角处的倒角在一定程度上得到有效增加，配合使用增加设置加劲板等方式，可以进一步实现节点加强的效果。在本建筑项目中，为了实现钢结构节点连接的安全可靠，同时有效降低现场施工难度，工作人员最终在连接巨柱交叉主杆件时，设计使用全熔透焊接连接的方式，并要求焊接质量等级达到一级。在分肢连接中需要使用强度等级达到10.9级的高强度螺栓，以此有效保障连接的紧固度与安全可靠性。
3.4人的管理
在整个施工过程中，人的因素对于建筑工程的施工质量起着至关重要的作用。人的因素主要有操作技能和职业道德。当人的情感受到巨大影响后，其施工操作技能也会受到一定程度的影响，导致施工质量受到影响。为此，需要做好员工专业技能的提升，强化员工自控能力，加强特殊工种管理，做好员工劳动力的合理调配。
结语
综上，在实际开展建筑钢结构节点设计时，相关工作人员需要充分结合工程实际与钢结构具体特征，在严格遵循相关标准要求下，合理选择与之相适宜的节点连接方式。并主动运用建模思想，配合使用各种专业工具软件建立该模型，对各钢结构节点受力情况进行准确分析。在此基础上，对建筑钢结构中的各个节点进行科学优化设计，对其中各项设计要点进行严格把控。从而有效完成建筑钢结构节点设计工作，并获得理想的设计效果。
参考文献
[1]张世伟,王建,杜新红.浅谈钢结构深化设计及方案优化[J].企业科技与发展,2017(10):69-71.