浅谈钢筋混凝土框架节点的受力性能及抗震构造要求.pdf

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1、材料应用浅谈钢筋混凝土框架节点的受力性能及抗震构造要求聂红宇（中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司，广西南宁530003）摘要：本文对钢筋混凝土框架节点的受力机理及破坏特征进行了详细分析，并介绍了L型、T型、十字形节点的钢筋锚固特点，最后探讨了钢筋混凝土框架节点的抗震构造要求，希望能为钢筋混凝土框架节点的设计提供一定的参考。关键词：钢筋混凝土框架节点；受力；锚固；构造中图分类号：TU52文献标志码：A文章编号：1674-3024（2014）1—28—03节点核心区的受力与破坏过程，可以分为弹性阶段、前言通裂阶段、破裂阶段直至最后破坏。相应的剪力传递机制框架节

2、点是指梁和柱的重叠区域，是框架结构的关键环分别为混凝土斜压柱机制、桁架机制和组合体机制。节，框架结构梁柱节点的连接直接影响结构安全、经济以及节点核心区在混凝土未开裂前，处于弹性阶段。此时施工是否方便。由于一部分设计者不清楚框架节点的受力机核心区箍筋的应力很小，基本上由混凝土受剪由跨越核心理及破坏类型，因而忽视了框架节点的设计，常常出现节点区对角的混凝土斜压杆来承担，这样的受理机制称为混凝核心区箍筋配置不满足构造要求甚至箍筋配置面积不足等现土斜压杆机制（如图2所示）。当节点核心区所配箍筋较少象，给结构的使用安全带来了极大的隐患，尤其在地震力作或没有配箍筋时，

3、用斜压杆机制来计算该节点的承载能力用下，容易造成节点抗剪承载力不足而破坏；施工中也有相较为适合。当一部分技术员不重视节点钢筋锚固，常常出现梁纵向钢筋锚固长度不足，因而在地震力作用下造成节点粘结失效，从而影响结构的安全。通过调查框架节点的破坏情况，得出设计或施工上的疏忽、环境因素造成的钢筋锈蚀等因素，都会对框架节点的受力性能造成不利影响，从而影响结构的安全性，尤其是地震烈度较高的地区，框架节点引起的结构破坏现象更加突出。因此，本文重点分析了钢筋混凝土框架节点的受力机理及锚固特点，结合框架节点的构造要求，希望能为钢筋混凝土框架节点的设计提供一定的参考。1钢筋混

4、凝土框架节点的受力分析1.1框架节点传力机制中国建筑科学研究院在1987年就通过节点低周反复加载试验深入地研究了钢筋混凝土框架梁柱节点核心区的受力性能。研究发现在反复荷载作用下，梁柱节点核心区受图2斜压杆机制力情况较为复杂，主要受到柱子传来的轴向力、弯矩、剪力和梁传来的弯矩、剪力的作用，如图1所示。图1节点核心区受力图3桁架机制28建筑建材装饰2014年第1期材料应用max当作用于节点核心区的剪力达到最大受剪承载力Qj角方向的贯通裂缝，使节点的抗弯刚度大大降低，箍筋所的60%～70%时，在节点核心区产生很大的斜拉力和斜受应力突然增大，部分箍筋甚至屈服，此后

5、斜裂缝增多增压力，核心区混凝土突然出现对角贯通裂，缝宽一般为宽，箍筋陆续达到屈服。框架节点区的破坏与交于节点的梁、0.11～0.13mm，箍筋应力突然增大，个别达到屈服，节点柱破坏顺序有关，弱柱强梁型的破坏最严重。在工程实践剪切刚度明显下降，节点核心区进入通裂阶段。此时作用中常见的钢筋混凝土框架节点破坏形式有以下4种：于核心区的剪力主要通过梁纵筋与核心区混凝土之间的粘（1）梁端受弯破坏：梁端受拉钢筋屈服，受压混凝土结力传递，由核心区混凝土与箍筋共同承担，形成以横向被压碎，混凝土保护层脱落，梁上交叉裂缝严重，梁端形箍筋为水平拉杆，柱纵向钢筋为竖向拉杆，斜裂缝

6、间的混成塑性铰；凝土为斜向压杆的桁架机制（如图3所示）。因此，节点核（2）柱端压弯破坏：在弯距和轴压力的共同作用下，心区既有水平箍筋又有较密的垂直箍筋时，用桁架机制计柱端混凝土受压破坏，柱筋压曲，箍筋压曲或绷断，柱端算节点的承载能力较为适合。形成塑性铰；随着反复荷载的继续增加，节点核心区两边的梁纵筋（3）粘结锚固破坏：梁受力钢筋的锚固长度不足，在进入屈服强化阶段，梁纵筋在核心区的锚固逐渐破坏并产反复荷载作用下，钢筋与混凝土之间的粘结发生破坏，钢生滑移。核心区裂缝宽度逐渐加大，核心区混凝土被多条筋滑移或混凝土压酥，梁筋拔出，此时钢筋未屈服；交叉裂缝分割成若干

7、菱形块体，在横向箍筋和纵向柱筋的（4）核心区剪切破坏：在水平力的作用下，节点核心共同约束下，形成组合体块机制（如图4所示）。区抗剪强度不足，出现斜向对角线裂缝，严重时混凝土成块脱落，箍筋外鼓或绷断。2L型、T型、十字形框架节点锚固特点依据节点处梁和柱数目的不同，将框架结构的节点分为L型、T型、十字形三类，不同的类型节点受力差异很大。但是所有节点的核心区受力最为复杂，极其容易发生破坏，例如顶层的中柱是一个T型梁柱节点，中层梁柱则是十字型梁柱节点，建筑的边柱存在着L型梁柱节点。具体分析如下：L型节点：梁柱的钢筋全部锚固在核心区，加载受荷后节点将承受张开或闭合的

8、弯矩，使纵筋比较容易发生锚固破坏。可以将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作梁