1 在梁的受压翼缘处，柱腹板厚度tw应同时满足：
式中 Afc——梁受压翼缘的截面积；fc——柱钢材抗拉、抗压强度设计值；
fb——梁钢材抗拉、抗压强度设计值；
be——在垂直于柱翼缘的集中压力作用下，柱腹板计算高度边缘处压应力的假定分布长度，参照公式(4.1.3-2)计算；
hc——柱腹板的宽度；
fyc——柱钢材屈服点。
2 在梁的受拉翼缘处，柱翼缘板的厚度tc应满足：
式中 Aft——梁受拉翼缘的截面积。7.4.2 由柱翼缘与横向加劲肋包围的柱腹板节点域应按下列规定计算：
1 抗剪强度应按下式计算：
式中 Mb1、Mb2——分别为节点两侧梁端弯矩设计值；VP——节点域腹板的体积。柱为H形或工字形截面时，VP＝hbhctw，柱为箱形截面时，VP＝1.8hbhctw；
tw——柱腹板厚度；
hb——梁腹板高度。
当柱腹板节点域不满足公式（7.4.2-1）的要求时，对H形或工字形组合柱宜将腹板在节点域加厚。腹板加厚的范围应伸出梁上、下翼缘外不小于150mm处。对轧制H型钢或工字钢柱，亦可贴焊补强板加强。补强板上下边可不伸过柱腹板的横向加劲肋或伸过加劲肋之外各150mm。补强板与加劲肋连接的角焊缝应能传递补强板所分担的剪力，焊缝的计算厚度不宜小于5mm。当补强板伸过加劲肋时，加劲肋仅与补强板焊接，此焊缝应能将加劲肋传来的剪力全部传给补强板，补强板的厚度及其连接强度，应按所承受的力进行设计。补强板侧边应用角焊缝与柱翼缘相连，其板面尚应采用塞焊与柱腹板连成整体，塞焊点之间的距离不应大于较薄焊件厚度的
倍。对轻型结构亦可采用斜向加劲肋加强。2 腹板的厚度tw应满足下式要求：
7.4.3 梁柱连接节点处柱腹板横向加劲肋应满足下列要求：1 横向加劲肋应能传递梁翼缘传来的集中力，其厚度应为梁翼缘厚度的0.5～1.0倍；其宽度应符合传力、构造和板件宽厚比限值的要求。
2 横向加劲肋的中心线应与梁翼缘的中心线对准，并用焊透的T形对接焊缝与柱翼缘连接。当梁与H形或工字形截面柱的腹板垂直相连形成刚接时，横向加劲肋与柱腹板的连接也宜采用焊透对接焊缝。
3 箱形柱中的横向加劲隔板与柱翼缘的连接，宜采用焊透的T形对接焊缝，对无法进行电弧焊的焊缝，可采用熔化嘴电渣焊。
4 当采用斜向加劲肋来提高节点域的抗剪承载力时，斜向加劲肋及其连接应能传递柱腹板所能承担剪力之外的剪力。
条文说明 7.4 梁与柱的刚性连接
本节为新增内容。
7.4.1 梁与柱刚性连接时，如不设置柱腹板的横向加劲肋，对柱腹板和翼缘厚度的要求是：
1 在梁受压翼缘处，柱腹板的厚度应满足强度和局部稳定的要求。公式(7.4.1-1)是根据梁受压翼缘与柱腹板在有效宽度be范围内等强的条件来计算柱腹板所需的厚度。计算时忽略了柱腹板向轴向(竖向)内力的影响，因为在主框架节点内，框架梁的支座反力主要通过柱翼缘传递，而连于柱腹板上的纵向梁的支座反力一般较小，可忽略不计。日本和美国均不考虑柱腹板竖向应力的影响。
公式(7.4.1-2)是根据柱腹板在梁受压翼缘集中力作用下的局部稳定条件，偏安全地采用的柱腹板宽厚比的限值。
2 柱翼缘板按强度计算所需的厚度tc可用规范公式(7.4.1-3)表示，此式源于AISC，其他各国亦沿用之。现简要推演如下(图22)：
图22 柱翼缘在拉力下的受力情况
在梁受拉翼缘处，柱翼缘板受到梁翼缘传来的拉力T=Aftfb(Aft为梁受拉翼缘截面积，fb为梁钢材抗拉强度设计值)。T由柱翼缘板的三个组成部分承担，中间部分(分布长度为m)直接传给柱腹板的力为fctbm，其余各由两侧ABCD部分的板件承担。根据试验研究，拉力在柱翼板上的影响长度p≈12tc，并可将此受力部分视为三边固定一边自由的板件，在固定边将因受弯而形成塑性铰。因此可用屈服线理论导出此板的承载力设计值为P＝C1fct2c，式中C1为系数，与几何尺寸p、h、q等有关。对实际工程中常用的宽翼缘梁和柱，C1＝3.5～5.0，可偏安全地取P＝3.5fct2c。这样，柱翼缘板受拉时的总承载力为：2×3.5fct2c＋fctbm。考虑到翼板中间和两侧部分的抗拉刚度不同，难以充分发挥共同工作，可乘以0.8的折减系数后再与拉力T相平衡：
7.4.2 当梁柱刚性连接处不满足本规范7.4.1条的要求时，应设置柱腹板的横向加劲肋。在以柱翼缘和横向加劲肋为边界的节点腹板域，所受的剪力为(图23)：
图23 节点腹板域受力状态
实际上节点腹板域的周边有柱翼缘和加劲肋提供的约束，使抗剪承载力大大提高。试验证明可将节点域的抗剪强度提高到（4/3）fv。另外，在节点域设计中弯矩的影响最大，当略去式中剪力项的有利影响，则求得的剪应力τ偏于安全且使算式简化，因此上式即成为：
式中tw为柱腹板厚度，令hbhctw＝Vp，为节点腹板域的体积；对箱形截面柱，考虑两腹板受力不均的影响，取Vp＝1.8hbhctw。在上述节点板域的抗剪强度计算中同样没有考虑柱腹板轴力的影响，这是因为抗剪强度提高到（4/3）fv。后仍留有较大的余地，而且略去剪力项后使算得的剪应力偏高20％～30％，而柱腹板的轴压力对抗剪强度的影响系数为
(N为柱腹板轴压力设计值，Ny为柱腹板的屈服轴压承载力)。当影响系数为0.83～0.77(相当于略去剪力项后使剪应力计算值增加20％～30％)时，N/Ny＝0.55～0.64。而框架节点以承受弯矩为主，只要柱截面在Nc、Mc作用下产生拉应力，N/Ny将小于0.5， ＞0.87，可以忽略。
节点腹板域除应按式(7.4.2-1)验算强度外，还应按式(7.4.2-2)验算局部稳定，式(7.4.2-2)与现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011对高层钢结构的规定相同，采用了美国的建议，是在强震作用下不产生弹塑性剪切失稳的条件。但我国的初步研究则认为在轴力与剪力共同作用下保证不失稳的条件应为(hb＋hc)/tw≤70。考虑到在抗震规范中对高层钢结构因柱截面尺寸较大已采用了公式(7.4.2-2)，为与其协调，并将其作为最低限值，故本规范亦采用式(7.4.2-2)。当柱腹板节点域不满足公式(7.4.2-1)的要求时，应采取加强措施。其中加贴补强板的措施有两种，在国外均有应用实例。至于斜向加劲肋则主要用于轻型结构，因它对抗震耗能不利，而且与纵向梁连接时构造上亦有困难。
钢结构防火涂料 GB149
