10.3.1 直接焊接鋼管結(jié)構(gòu)中支管和主管的軸心內(nèi)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)超過(guò)由本規(guī)范第5章確定的桿件承載力設(shè)計(jì)值。支管的軸心內(nèi)力設(shè)計(jì)值亦不應(yīng)超過(guò)節(jié)點(diǎn)承載力設(shè)計(jì)值。
10.3.2 在節(jié)點(diǎn)處，支管沿周邊與主管相焊，焊縫承載力應(yīng)等于或大于節(jié)點(diǎn)承載力。
在管結(jié)構(gòu)中，支管與主管的連接焊縫可視為全周角焊縫按本規(guī)范公式(7.1.3-1)進(jìn)行計(jì)算，但取β_f＝1。角焊縫的計(jì)算厚度沿支管周長(zhǎng)是變化的，當(dāng)支管軸心受力時(shí)，平均計(jì)算厚度可取0.7h_f。焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度可按下列公式計(jì)算：
1 在圓管結(jié)構(gòu)中，取支管與主管相交線長(zhǎng)度：
當(dāng)d_i/d≤0.65時(shí)： 當(dāng)d_i/d＞0.65時(shí)： 式中 d、d_i——分別為主管和支管外徑；
θ_i——支管軸線與主管軸線的夾角。
2 在矩形管結(jié)構(gòu)中，支管與主管交線的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：
對(duì)于有間隙的K形和N形節(jié)點(diǎn)：
當(dāng)θ_i≥60°時(shí)： 當(dāng)θ_i≤50°時(shí)： 當(dāng)50°＜θ_i＜60°時(shí)，l_w按插值法確定。
對(duì)于T、Y和X形節(jié)點(diǎn)(見圖10.3.4)： 式中 h_i、b_i——分別為支管的截面高度和寬度。
當(dāng)支管為圓管、主管為矩形管時(shí)，焊縫計(jì)算長(zhǎng)度取為支管與主管的相交線長(zhǎng)度減去d_i。
10.3.3 主管和支管均為圓管的直接焊接節(jié)點(diǎn)承載力應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算，其適用范圍為：0.2≤β≤1.0；d_i/t_i≤60；d/t≤100，θ≥30°，60°≤φ≤120°（β為支管外徑與主管外徑之比；d_i、t_i為支管的外徑和壁厚；d、t為主管的外徑和壁厚；θ為支管軸線與主管軸線之夾角；φ為空間管節(jié)點(diǎn)支管的橫向夾角，即支管軸線在主管橫截面所在平面投影的夾角）。
為保證節(jié)點(diǎn)處主管的強(qiáng)度，支管的軸心力不得大于下列規(guī)定中的承載力設(shè)計(jì)值：
1 X形節(jié)點(diǎn)(圖10.3.3a)：
1)受壓支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 ψ_n——參數(shù)，，當(dāng)節(jié)點(diǎn)兩側(cè)或一側(cè)主管受拉時(shí)，則取ψ_n＝1。
f——主管鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；
f_v——主管鋼材的屈服強(qiáng)度；
σ——節(jié)點(diǎn)兩側(cè)主管軸心壓應(yīng)力的較小絕對(duì)值。
2)受拉支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算：  2 T形(或Y形)節(jié)點(diǎn)(圖10.3.3b和c)：
1)受壓支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 ψ_d—一參數(shù)；當(dāng)β≤0.7時(shí)，ψ_d＝0.69＋0.93β；當(dāng)β＞0.7時(shí)，ψ_d＝2β－0.68。
2)受拉支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算：
當(dāng)β≤0.6時(shí)： 當(dāng)β＞0.6時(shí)： 3 K形節(jié)點(diǎn)(圖10.3.3d)：
1)受壓支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 θ_c——受壓支管軸線與主管軸線之夾角；
ψ_a——參數(shù)，按下式計(jì)算： a——兩支管間的間隙；當(dāng)a＜0時(shí)；取a＝0。
2)受拉支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 θ_t——受拉支管軸線與主管軸線之夾角。 圖10.3.3 圓管結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)形式 4 TT形節(jié)點(diǎn)(圖10.3.3e)：
1)受壓支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 ψ_g＝1.28－0.64 ≤1.1，g為兩支管的橫向間距。
2)受拉支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算：  5 KK形節(jié)點(diǎn)(圖10.3.3f)：
受壓或受拉支管在管節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)等于K形節(jié)點(diǎn)相應(yīng)支管承載力設(shè)計(jì)值 的0.9倍。
圖10.3.4 矩形管直接焊接平面管節(jié)點(diǎn)
表10.3.4 矩形管節(jié)點(diǎn)幾何參數(shù)的適用范圍 注：1 標(biāo)注*處當(dāng)a/b＞1.5(1－β)，則按T形或Y形節(jié)點(diǎn)計(jì)算。
2 b_i、h_i、t_i分別為第i個(gè)矩形支管的截面寬度、高度和壁厚；
d_i、t_i分別為第i個(gè)圓支管的外徑和壁厚；
b、h、t分別為矩形主管的截面寬度、高度和壁厚；
a為支管間的間隙，見圖10.3.4；
O_v為搭接率，見第10.2.3條；
β為參數(shù)；對(duì)T、Y、X形節(jié)點(diǎn)，  ；對(duì)K、N形節(jié)點(diǎn)，  ；
f_yi為第i個(gè)支管鋼材的屈服強(qiáng)度。
為保證節(jié)點(diǎn)處矩形主管的強(qiáng)度，支管的軸心力N_i和主管的軸心力N不得大于下列規(guī)定的節(jié)點(diǎn)承載力設(shè)計(jì)值：
1 支管為矩形管的T、Y和X形節(jié)點(diǎn)(圖10.3.4a、b)：
1)當(dāng)β≤0.85時(shí)，支管在節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算： 式中 ψ_n——參數(shù)；當(dāng)主管受壓時(shí)，  ；當(dāng)主管受拉時(shí)，ψ_n＝1.0；
σ——節(jié)點(diǎn)兩側(cè)主管軸心壓應(yīng)力的較大絕對(duì)值。
  2)當(dāng)β＝1.0時(shí)，支管在節(jié)點(diǎn)處的承載力設(shè)計(jì)值 應(yīng)按下式計(jì)算： 當(dāng)為X形節(jié)點(diǎn)，θ_i＜90°且h≥h_i/cosθ_i時(shí)，尚應(yīng)按下式驗(yàn)算： 式中 f_k——主管強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；當(dāng)支管受拉時(shí)，f_k＝f；當(dāng)支管受壓時(shí)，對(duì)T、Y形節(jié)點(diǎn)，f_k＝0.8φ_f；對(duì)X形節(jié)點(diǎn)，f_k＝(0.65sinθ_i)φ_f；φ為按長(zhǎng)細(xì)比 確定的軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；
f_v——主管鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
3)當(dāng)0.85＜β＜1.0時(shí)，支管在節(jié)點(diǎn)處承載力的設(shè)計(jì)值應(yīng)按公式(10.3.4-1)與(10.3.4-2)或公式(10.3.4-3)所得的值，根據(jù)β進(jìn)行線性插值。此外，還不應(yīng)超過(guò)下列二式的計(jì)算值： 當(dāng) 時(shí)： 式中 h_i、t_i、f_i——分別為支管的截面高度、壁厚以及抗拉(抗壓和抗彎)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
2 支管為矩形管的有間隙的K形和N形節(jié)點(diǎn)(圖10.3.4c)：
1)節(jié)點(diǎn)處任一支管的承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)取下列各式的較小值：   當(dāng)  時(shí)，尚應(yīng)小于：   式中 A_v——弦桿的受剪面積，按下列公式計(jì)算： 2)節(jié)點(diǎn)間隙處的弦桿軸心受力承載力設(shè)計(jì)值為： 式中 a_v——考慮剪力對(duì)弦桿軸心承載力的影響系數(shù)，按下式計(jì)算： V——節(jié)點(diǎn)間隙處弦桿所受的剪力，可按任一支管的豎向分力計(jì)算。
3 支管為矩形管的搭接的K形和N形節(jié)點(diǎn)(圖10.3.4d)：搭接支管的承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)不同的搭接率O_v按下列公式計(jì)算（下標(biāo)j表示被搭接的支管）：
1)當(dāng)25％≤O_v＜50％時(shí)：   2)當(dāng)50％≤O_v＜80％時(shí)： 3)當(dāng)80％≤O_v≤100％時(shí)： 被搭接支管的承載力應(yīng)滿足下式要求： 4 支管為圓管的各種形式的節(jié)點(diǎn)：
當(dāng)支管為圓管時(shí)，上述各節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算公式仍可使用，但需用d_i取代b_i和h_i，并將各式右側(cè)乘以系數(shù)π/4，同時(shí)應(yīng)將式(10.3.4-10)中的a值取為零。

條文說(shuō)明 10.3 桿件和節(jié)點(diǎn)承載力
10.3.2 根據(jù)本規(guī)范第10.2.5條的規(guī)定，支管與主管連接焊縫可沿全周采用角焊縫，也可部分采用對(duì)接焊縫。由于坡口角度、焊根間隙都是變化的，對(duì)接焊縫的焊根又不能清渣及補(bǔ)焊，考慮到這些原因及方便計(jì)算，故參考國(guó)外規(guī)范的規(guī)定，連接焊縫計(jì)算時(shí)可視為全周角焊縫按本規(guī)范公式(7.1.3-1)計(jì)算，取β_f＝1。
焊縫的長(zhǎng)度實(shí)際上是支管與主管相交線長(zhǎng)度，考慮到焊縫傳力時(shí)的不均勻性，焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度l_w均不大于相交線長(zhǎng)度。因主、支管均為圓管的節(jié)點(diǎn)焊縫傳力較為均勻，焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度取為相交線長(zhǎng)度，該相交線是一條空間曲線。若將曲線分為2n段，微小段△l_i可取空間折線代替空間曲線。則焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度為： 式中 K_s——相交線率，它是d_i/d和θ的函數(shù)，即： 經(jīng)采用回歸分析方法，提出了規(guī)范中的公式(10.3.2-1)和公式(10.3.2-2)。兩式精度較高，計(jì)算也較方便。
圓管節(jié)點(diǎn)焊縫有效厚度h_e沿相交線是變化的。第△l_i區(qū)段的焊縫有效厚度為： 式中 α_i+1/2——第△l_i段中點(diǎn)支管外壁切平面與主管外壁切平面的夾角。
沿焊縫長(zhǎng)度有效厚度平均值： C值與d_i/d和θ有關(guān)，經(jīng)電算分析，一般C＞0.7，最低為0.6079。C值小于0.7都發(fā)生在θ＞60°的情況，考慮到這時(shí)支管與主管的連接焊縫基本上屬于端焊縫，它的強(qiáng)度將比側(cè)焊縫強(qiáng)度規(guī)定值高30％，故取C＝0.7是安全的。目前國(guó)際上對(duì)角焊縫的計(jì)算考慮外荷載方向，這樣經(jīng)電算分析其有效厚度平均系數(shù)C均大于0.7，最高可達(dá)0.8321。故取h_e＝0.7h_f還是合適的。
矩形管節(jié)點(diǎn)支管與主管的相交線是直線，計(jì)算方便，但考慮到主管頂面板件沿相交線周圍在支管軸力作用下剛度的差異和傳力的不均勻性，相交焊縫的計(jì)算長(zhǎng)度l_w將不等于周長(zhǎng)，需由試驗(yàn)研究而得。本條公式(10.3.2-3～10.3.2-5)引自《Design Guide For Rectangular Hollow Section(RHS)Joints Under Predominantly Static Loading》，Verlag Tüv Rheinland，1992，p19～20和《空心管結(jié)構(gòu)連接設(shè)計(jì)指南》J.A.Packer，科學(xué)出版社，1997年版，第246～249頁(yè)。該公式是在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上歸納出來(lái)的，既簡(jiǎn)單又可靠。
10.3.3 本條為圓管節(jié)點(diǎn)的承載力適用范圍和要求。
原規(guī)范對(duì)保證鋼管節(jié)點(diǎn)處主管強(qiáng)度的支管軸心承載力設(shè)計(jì)值的公式是比較、分析國(guó)外有關(guān)規(guī)范和國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，根據(jù)近300個(gè)各類型管節(jié)點(diǎn)的承載力極限值試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)回歸分析歸納得出承載力極限值經(jīng)驗(yàn)公式，然后采用校準(zhǔn)法換算得到的。
X形和T、Y形節(jié)點(diǎn)的承載力極限值與試驗(yàn)值比較見圖32、圖33。圖中縱坐標(biāo)用無(wú)量綱系數(shù)表達(dá)。圖32、圖33中也給出了美國(guó)石油學(xué)會(huì)API RP-2A規(guī)范和日本《鋼管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工指南》中所采用的計(jì)算曲線，以便比較。對(duì)于X形節(jié)點(diǎn)，從圖32可看出：d/t對(duì)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度影響不大，故采用單一曲線公式已有足夠的精度。對(duì)T、Y形節(jié)點(diǎn)，本規(guī)范采用折線形公式，并以(d/t)^0.2計(jì)及徑厚比對(duì)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響。由圖33可見，其計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。
圖32 X形節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度(σ＝0，θ＝90°) 圖33 T、Y形節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度(σ＝0，θ＝90°) K形節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的幾何影響因素較多，情況也較復(fù)雜。一般說(shuō)來(lái)由于兩支管受力(拉壓)性質(zhì)不同，限制了節(jié)點(diǎn)局部變形，提高了節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度。API規(guī)范和歐洲《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》對(duì)K形節(jié)點(diǎn)公式的計(jì)算誤差較大，一般偏于保守。本規(guī)范對(duì)K形節(jié)點(diǎn)公式是采用將T、Y形節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度乘上提高系數(shù)ψ_a得到的。節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的提高值體現(xiàn)在ψ_a中三個(gè)代數(shù)式的乘積，它分別反映了間隙比a/d、徑厚比d/t和直徑比β＝d_i/d的影響。這三個(gè)代數(shù)式是通過(guò)對(duì)有關(guān)試驗(yàn)資料的回歸分析確定的。圖34給出了K形節(jié)點(diǎn)的計(jì)算值和試驗(yàn)值的比較。圖中也給出了日本規(guī)范的曲線。 圖34 K形節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度(σ＝0，θ＝60°，d/t＝31) 由于K形節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度對(duì)各種隨機(jī)因素的敏感性較強(qiáng)，試驗(yàn)值本身的離散性較大，在一般情況下本條公式的取值也略低一些。對(duì)于搭接節(jié)點(diǎn)，規(guī)定仍按a＝0計(jì)算，稍偏保守。這是考慮到搭接節(jié)點(diǎn)相交線幾何形狀更為復(fù)雜，而目前加工、焊接、裝配經(jīng)驗(yàn)不足，另外也是為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化計(jì)算。從與試驗(yàn)值對(duì)比的統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果看，這樣計(jì)算的結(jié)果比采用精確而煩瑣的公式計(jì)算，離散度的增加并不明顯，僅2％左右。
除了幾何因素影響外，管節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度與節(jié)點(diǎn)受力狀態(tài)關(guān)系很大，如支管與主管的夾角θ、支管受壓還是受拉，以及主管軸向應(yīng)力情況等。
試驗(yàn)表明，支管軸心力垂直于主管方向的分力是造成節(jié)點(diǎn)破壞的主要因素。支管傾角θ越小，支管軸心力的垂直分力也越小，節(jié)點(diǎn)承載力就越高。由于支管傾斜使相交線加長(zhǎng)和支管軸心力的水平分力分別會(huì)對(duì)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度產(chǎn)生有利和不利的影響。但由于其影響相對(duì)較小，并相互抵消，為計(jì)算方便起見，公式中未予考慮。公式中用1/sinθ來(lái)表達(dá)支管傾角θ對(duì)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度的影響，也就是說(shuō)僅考慮支管軸力垂直分力作用。
圓管節(jié)點(diǎn)的破壞多由于節(jié)點(diǎn)處過(guò)大的局部變形而引起的。當(dāng)主管受軸向壓應(yīng)力時(shí)，將促使節(jié)點(diǎn)的局部變形，節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度隨主管壓應(yīng)力增大而降低，而當(dāng)主管受軸向拉應(yīng)力時(shí)，可減小節(jié)點(diǎn)局部變形，此時(shí)節(jié)點(diǎn)承載力比主管σ＝0時(shí)約提高3％～4％，如圖35所示。本公式中在σ＜0時(shí)，ψ_n采用二次拋物線；而當(dāng)σ＞0時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)算近似取σ＝0時(shí)的值，即ψ_n＝1。這樣基本與試驗(yàn)結(jié)果符合。 圖35 主管軸向應(yīng)力的σ影響 當(dāng)支管承受壓力時(shí)，節(jié)點(diǎn)的破壞主要是由于主管壁的局部屈曲引起的，而當(dāng)支管承受拉力時(shí)主要是強(qiáng)度破壞。大量試驗(yàn)得出結(jié)論：支管受拉時(shí)承載力的數(shù)據(jù)離散性大，大約比受壓時(shí)大1.4～1.7倍。對(duì)X形節(jié)點(diǎn)，經(jīng)分析，用規(guī)范公式(10.3.3-2)進(jìn)行計(jì)算。對(duì)T、Y形節(jié)點(diǎn)，由圖36中的試驗(yàn)點(diǎn)可看出：當(dāng)β大于0.6時(shí)，N_t/N_c值由1.4逐步下降，公式中采用直線下降，當(dāng)β趨近于1.0時(shí)，節(jié)點(diǎn)的破壞已趨近于強(qiáng)度破壞的性質(zhì)，無(wú)論支管受壓還是受拉，其強(qiáng)度差別不大。 圖36 T、Y形節(jié)點(diǎn)的N_t/N_c值 原規(guī)范在確定圓鋼管節(jié)點(diǎn)承載力極限值公式時(shí)，以經(jīng)過(guò)篩選的日本和歐美大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)日本、歐洲、美國(guó)規(guī)范中的公式和本規(guī)范采用的公式進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析比較。由統(tǒng)計(jì)離散度看，除K形搭接節(jié)點(diǎn)外，均較日本、歐洲、美國(guó)公式計(jì)算精度有所提高或相當(dāng)，K形搭接節(jié)點(diǎn)也接近于日本公式的結(jié)果。
這次對(duì)圓管節(jié)點(diǎn)承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式的修訂工作，是根據(jù)同濟(jì)大學(xué)的研究成果進(jìn)行的。除對(duì)平面管節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算公式作局部修正外，還增加了空間管節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算方法。
隨著鋼管結(jié)構(gòu)的發(fā)展，應(yīng)用到結(jié)構(gòu)中的鋼管節(jié)點(diǎn)的尺寸越來(lái)越大；由于試件的尺寸效應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)承載力有影響，因此先前節(jié)點(diǎn)尺寸過(guò)小的試驗(yàn)數(shù)據(jù)被刪除，新的試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了補(bǔ)充，一個(gè)包含1546個(gè)圓鋼管節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果和790個(gè)圓鋼管節(jié)點(diǎn)有限元分析結(jié)果的數(shù)據(jù)庫(kù)建立了起來(lái)。根據(jù)不斷補(bǔ)充的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，一些國(guó)家和組織如日本和國(guó)際管結(jié)構(gòu)研究和發(fā)展委員會(huì)(CIDECT)從20世紀(jì)80年代起，對(duì)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算公式作了不同程度的修改。
對(duì)于圓鋼管節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算公式的修正是對(duì)照新建立的管節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的試驗(yàn)結(jié)果(由于不少試驗(yàn)的破壞模式為支管破壞，分析時(shí)只采用屬于節(jié)點(diǎn)破壞的試驗(yàn)結(jié)果)，比較了原規(guī)范中平面管節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度公式的計(jì)算結(jié)果得出的。同時(shí)又將GBJ 17-88公式、日本建筑學(xué)會(huì)(AIJ)公式、國(guó)際管結(jié)構(gòu)研究和發(fā)展委員會(huì)(CIDECT)公式和本規(guī)范修訂后的公式與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較后得出來(lái)的。其對(duì)比結(jié)果如表12所示。 表12 有關(guān)圓管節(jié)點(diǎn)承載力設(shè)計(jì)值公式計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較   注：表中m為規(guī)范公式計(jì)算值與試驗(yàn)值比值的平均值，σ為方差，v為離散度，cl為置信度。
對(duì)修改各點(diǎn)說(shuō)明如下：
1 將d/t的取值范圍從d/t≤50改為d/t≤100。由于鋼管節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)的尺寸越來(lái)越大，d/t值也已超過(guò)50，K、T、X形試驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的d/t都達(dá)到100，因此公式適用范圍可由原來(lái)的d/t≤50擴(kuò)大到d/t≤100，日本規(guī)范也已擴(kuò)大到100。這一擴(kuò)大也與本規(guī)范第5.4.5條一致。
2 對(duì)于X形節(jié)點(diǎn)，支管受壓情形下GBJ 17-88的計(jì)算結(jié)果置信度和均值皆較適中，且介于AIJ和CIDECT之間，故未作調(diào)整；支管受拉情形下GBJ 17-88的計(jì)算結(jié)果均值偏低，改為式(10.3.3-2)后，均值提高為0.7032，置信度僅微有降低，比修正前更合理。
3 由于T、Y形節(jié)點(diǎn)支管受壓情形下GBJ 17-88的計(jì)算結(jié)果置信度偏低，故將承載力設(shè)計(jì)值降低5％，即將原規(guī)范式中的12.12改為本規(guī)范公式(10.3.3-3)中的11.51，修正后的計(jì)算結(jié)果置信度提高至80.53％，比修正前更合理；相應(yīng)地，T、Y形節(jié)點(diǎn)支管受拉情形下修正后的計(jì)算結(jié)果置信度提高至78.80％。
4 由于T、Y形節(jié)點(diǎn)是K形節(jié)點(diǎn)在間隙a為無(wú)窮大時(shí)的特例，K形節(jié)點(diǎn)受壓情形下GBJ 17-88的計(jì)算公式中12.12也相應(yīng)地改為11.51[見本規(guī)范公式(10.3.3-6)]，修正后的計(jì)算結(jié)果置信度和均值皆較適中，且介于AIJ和CIDECT之間，因而是可行的。
5 GBJ 17-88沒(méi)有空間管節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算公式，而目前國(guó)內(nèi)的空間管結(jié)構(gòu)中已大量出現(xiàn)KK形節(jié)點(diǎn)和TT形節(jié)點(diǎn)，增加相應(yīng)的計(jì)算公式是必要的。本規(guī)范公式(10.3.3-9)、(10.3.3-10)及第5款的規(guī)定是對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得出的，這些公式比AIJ和CIDECT的計(jì)算公式更為合理。
6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)中TT形和KK形管節(jié)點(diǎn)支管的橫向夾角 ∮ 分布在60°～120°之間，故將 ∮ 限定在該范圍內(nèi)，同時(shí) ∮ 確定后支管的槽向間距g即已相應(yīng)地確定。
7 由于XX形管節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)較少，AIJ和CIDECT計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合情況也不甚理想，而這種節(jié)點(diǎn)類型目前在實(shí)際應(yīng)用中較少用到，故在本規(guī)范內(nèi)未予列入。
8 在規(guī)范公式(10.3.3-1)中，將主管軸力影響系數(shù)ψ_n表達(dá)式中對(duì)主管軸向應(yīng)力σ的定義由原來(lái)的“最大軸向應(yīng)力(拉應(yīng)力為正，壓應(yīng)力為負(fù))”改為“節(jié)點(diǎn)兩側(cè)主管軸心壓應(yīng)力的較小絕對(duì)值”是為了使用方便，不易混淆，且與國(guó)外資料相符。由于采用了絕對(duì)值，故將ψ_n公式改為：。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)一側(cè)的主管受壓另一側(cè)受拉時(shí)，可將σ取為零，此時(shí)ψ_n＝1.0。
10.3.4 矩形管(含方管)平面管節(jié)點(diǎn)承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式，是根據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)的研究成果并結(jié)合國(guó)外資料補(bǔ)充的。
試驗(yàn)研究表明，矩形管節(jié)點(diǎn)有7種破壞模式：主管平壁因形成塑性鉸線而失效；主管平壁因沖切而破壞或主管側(cè)壁因剪切而破壞；主管側(cè)壁因受拉屈服或受壓局部失穩(wěn)而失效；受拉支管被拉壞；受壓支管因局部失穩(wěn)而失效；主管平壁因局部失穩(wěn)而失效；有間隙的K、N形節(jié)點(diǎn)中，主管在間隙處被剪壞或喪失軸向承載力而破壞等。有時(shí)幾種失效模式同時(shí)發(fā)生。國(guó)外已針對(duì)不同破壞模式給出了節(jié)點(diǎn)承載力的計(jì)算公式，這些公式只有少數(shù)是理論推出的，大部分是經(jīng)驗(yàn)公式。CIDECT和歐洲規(guī)范(Eurocode 3)均采用了這些公式作為節(jié)點(diǎn)的承載力設(shè)計(jì)值公式，沒(méi)有給出正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算公式。
國(guó)外的新近研究成果指出，對(duì)于以主管平壁形成塑性鉸線的破壞模式，應(yīng)考慮兩種極限狀態(tài)的驗(yàn)算。建議取令主管表面的局部凹(凸)變形達(dá)主管寬度b的3％時(shí)的支管內(nèi)力為節(jié)點(diǎn)的極限承載力(承載力極限狀態(tài))；取局部變形為0.01b的支管內(nèi)力為節(jié)點(diǎn)正常使用極限狀態(tài)的控制力。至于由哪個(gè)極限狀態(tài)起控制作用，應(yīng)視承載力極限狀態(tài)的承載力與正常使用極限狀態(tài)的控制力的比值K而定。若K值小于折算的總安全系數(shù)，則承載力極限狀態(tài)起控制作用，反之由正常使用極限狀態(tài)起控制作用。歐洲規(guī)范的總安全系數(shù)是1.5，因此當(dāng)K＞1.5時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算正常使用狀態(tài)。分析表明，當(dāng)β＜0.6、b/t＞15時(shí)，一般由正常使用極限狀態(tài)局部變形(δ＝0.01b)控制。目前尚沒(méi)有簡(jiǎn)單的變形計(jì)算公式可供應(yīng)用。
根據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)的管節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)和考慮幾何和材料非線性的有限元分析結(jié)果，以及國(guó)內(nèi)外收集到的其他試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)CIDECT和歐洲規(guī)范的公式進(jìn)行了局部修訂，得到了本規(guī)范的承載力設(shè)計(jì)值公式。具體修改如下：
1 考慮到在以主管平壁形成塑性鉸線為破壞模式的某些情況下，節(jié)點(diǎn)將由正常使用極限狀態(tài)控制，為避免復(fù)雜的變形驗(yàn)算，將相應(yīng)公式乘以0.9的系數(shù)予以降低，作為節(jié)點(diǎn)的極限承載力設(shè)計(jì)值[即得本規(guī)范公式(10.3.4-1)和(10.3.4-6)]。經(jīng)大量有限元分析表明，采取上述處理方法，可不必再驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)的正常使用極限狀態(tài)。
2 將主管因受軸心壓力使節(jié)點(diǎn)承載力降低的參數(shù)表達(dá)式改為：  ，與國(guó)外的相關(guān)公式比較，該式?jīng)]有突變，符合有限元分析和試驗(yàn)結(jié)果，并可用于β
＝1.0的節(jié)點(diǎn)。
3 對(duì)β＝1.0，以主管側(cè)壁失穩(wěn)為破壞模式的國(guó)外公式進(jìn)行了修訂。將假想柱的計(jì)算長(zhǎng)度由與主管側(cè)壁的凈高有關(guān)改為與凈高的1/2有關(guān)，也就是將主管側(cè)壁的長(zhǎng)細(xì)比λ由3.46 改為1.73 。這一修改符合試驗(yàn)結(jié)果的破壞模式，經(jīng)與收集到的國(guó)外27個(gè)試驗(yàn)結(jié)果和哈爾濱工業(yè)大學(xué)5個(gè)主管截面高寬比h/b≥2的等寬T形節(jié)點(diǎn)的有限元分析結(jié)果相比，精度遠(yuǎn)高于國(guó)外公式。以屈服應(yīng)力f_y代入修訂后的公式所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的比值作為統(tǒng)計(jì)值，27個(gè)試驗(yàn)的平均值為0.830，其方差為0.111，而按國(guó)外的公式計(jì)算，這兩個(gè)值分別為0.531和0.195。在本規(guī)范修訂過(guò)程中，還考慮了1.25倍的附加安全系數(shù)和主管受壓時(shí)節(jié)點(diǎn)承載力降低的參數(shù)ψ_n，使本規(guī)范公式(10.3.4-2)的計(jì)算值不致較國(guó)外公式提高的太多。
4 對(duì)β＝1.0的X形節(jié)點(diǎn)側(cè)壁抗剪驗(yàn)算的規(guī)范公式(10.3.4-3)補(bǔ)充了限制條件：當(dāng)θ_i＜90°且h≥h_i/cosθ_i時(shí)，尚應(yīng)驗(yàn)算主管側(cè)壁的抗剪承載力。該條件排除了支管壁可能幫助抗剪的情況。
5 矩形管節(jié)點(diǎn)其他破壞模式的計(jì)算公式均與CIDECT和歐洲規(guī)范的相同，僅將國(guó)外公式中的f_y用f代替。國(guó)外節(jié)點(diǎn)承載力設(shè)計(jì)值的表達(dá)式可簡(jiǎn)寫為：  式中 γ＇_s——平均荷載系數(shù)，其值約為我國(guó)平均荷載系數(shù))，γ_s的1.1倍；
Q_k——荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值；
N^*——以f_y表達(dá)的節(jié)點(diǎn)極限承載力設(shè)計(jì)值。
若將N^*公式中的f_y用f乘以抗力分項(xiàng)系數(shù)r_R代替，則 將上述二式代入公式(75)后，即得本規(guī)范的表達(dá)通式： 由此可見，除以塑性鉸線失效模式控制的承載力公式(10.3.4-1)和(10.3.4-6)以外，國(guó)內(nèi)外管節(jié)點(diǎn)的承載力設(shè)計(jì)值的安全系數(shù)大體相當(dāng)。