钢筋混凝土框架结构节点设计.pdf

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1、设计与规划·289·钢筋混凝土框架结构节点设计王磊　毛文擂（浙江省舟山市规划建筑设计研究院，浙江舟山316000）摘要：钢筋混凝土框架结构虽然相对简单，但也要提高钢筋混凝土框架节点抗震性能的因素和节点设计，要综合“概念设计”和“构造措施”，并具有良好的结构概念，才能把作品设计得既安全又经济适用。关键词：框架节点设计；钢筋混凝土；框架结构中图分类号：TU375.4文献标志码：A文章编号：1674-3024（2012）12-0289-02前言使水平剪力作用下的节点处于过高的平均剪应力状态，造钢筋混凝土框架结构节点的受力机理是指结构在荷成节点区裂缝过早出现，导致混凝土碎裂，同时框架梁纵载作用下，

2、梁、板、柱构件受力后如何通过节点核心区传向钢筋在节点处的锚固效果也会受到影响。在水平剪力作递给支座，以及结构由此产生的不同的行为表现或破坏形用下，节点处混凝土与框架梁纵向钢筋之间的黏结力退化，式。目前，节点受力机理主要有三种理论：斜压杆机理、纵筋与混凝土产生相对移动，影响到梁端塑性铰的形成，剪摩擦机理和桁架机理。这三种框架节点的受力机理各有不利于内力重分布，强柱弱梁的设计因无法满足而失效。其特点，被应用于描述各种不同的破坏形式和不同国家的2.2轴压比设计规范中。例如，新西兰以斜压杆和桁架机理共同作用试验研究表明，在一定范围内轴向压力可提高框架节为依据来设计框架节点，而美国主要采用剪摩擦机理

3、和斜点核心区混凝土的抗剪承载力。由于柱轴向压力的作用，压杆机理，我国则主要着眼于节点核心区的宏观受力性能，在框架节点核心区混凝土开裂以前，柱截面受压区面积加未涉及受力机理研究。大，斜压杆作用加强。当混凝土出现裂缝时，混凝土块体1节点设计准则间产生咬合力。随着轴压比的增大，抗剪承载力相应增大，在钢筋混凝土框架中，节点设计的基本要求如下：但当轴压比超过某一临界值时，框架节点受压区的混凝土（1）节点应表现出与其相邻构件相同的使用荷载特性，产生微裂缝，使混凝土压碎，抗剪承载力反而降低。节点的承载力不应低于其连接构件的承载力（强节点，弱2.3水平箍筋构件）；在框架节点内配置水平封闭箍筋，一方面能够承

4、担一（2）梁柱纵筋在节点区应可靠锚固（强节点，强锚固）；部分水平剪力，提高节点区抗剪承载力；另一方面箍筋能（3）节点应具有足够的强度，足以抵抗最不利荷载条对核心区混凝土产生约束作用，使其传递轴向荷载的能力件下相邻构件所承受的内力，还必须有足够的安全系数，提高。试验结果表明，若配箍率适当，当框架节点核心区以抵抗各种偶遇荷载或设计中未考虑到的荷载；出现贯通裂缝后，混凝土还能够继续承担剪力，直至箍筋（4）多遇地震时，节点应处在弹性范围内，而在罕遇全部屈服。也就是说，箍筋屈服时混凝土也正好剪坏，混地震时，节点承载力允许有一定程度的降低，但不得危及凝土与箍筋同时达到极限承载力，使节点核心区在破坏时竖

5、向荷载的传递；达到最大受剪承载力。当节点处未配置箍筋或箍筋配置过（5）在满足承载力要求的条件下，节点构造应尽量简单，少时，在剪力和压力共同作用下，箍筋不能对节点核心区节点配筋应注意不应过分增加施工度，以免影响施工效果；混凝土起到足够的约束作用，混凝土强度无法得到充分发（6）梁柱节点的设计可以采用极限强度设计法，以充挥，节点核心区就可能出现斜拉破坏或斜压破坏。而当节分利用材料。点核心区配箍率较高时，当混凝土出现贯通斜裂缝时，混2节点设计时要注意的因素凝土达到抗剪承载力极值，但箍筋应力还很低，即箍筋屈在地震作用下，框架节点承受的水平剪力很大，容易服晚于混凝土破坏，使得箍筋作用不能充分发挥，节点

6、核使节点区产生剪切脆性破坏。其主要破坏特征为：节点核心心区的抗剪承载力也达不到最大值。因此必须控制剪压比，区混凝土出现斜向交叉裂缝；柱纵向钢筋和混凝土之间的黏即限制核心区体积配箍率，避免框架节点核心区混凝土的结力退化，混凝土开裂，保护层剥落；纵向混凝土压屈成灯破坏先于箍筋的屈服。笼状等，最终造成节点核心区破坏，其功能失效，同时也意2.4竖向箍筋味着与节点相连的全部梁、柱失效，结构丧失承载力。影响节点受水平反复荷载作用时，当节点核心区混凝土出框架结构节点抗剪强度的主要因素有以下几个方面：现交叉斜裂缝后，剪力的传递由斜压杆作用过渡到桁架抗2.1材料性能剪机制，即水平箍筋承担水平分力、柱纵筋承担

7、竖向分力，混凝土强度直接影响框架节点抗剪承载力。根据《混平行于斜裂缝的混凝土骨料咬合力也承受一部分剪力。设凝土结构设计规范》（GB50010—2010），在梁柱截面不变的置竖向箍筋可承担一部分节点区的竖向剪力分量，减少混情况下，提高混凝土强度等级能提高框架梁柱节点核心区凝土承担的荷载，从而提高了框架节点的抗剪承载力，但的受剪承载力。因此，在其余条件一定的情况下，混凝土缺点是施工不太方便。强度越高，则所需的梁、柱构件截面尺