第5章-2-3 框架梁柱结点设计

Vj ≤ 1
γ RE
(0.9η j f t b j h j + f yv Asvj
hb 0 − a′ s ) s
(6 − 20b)
核心区截面有效计算的宽度计算
(1) 当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时， 可采用该侧柱截面宽度；(这是最常见情况，例题如此) 当小于柱截面宽度的1/2时，可采用下列二者的较小值：
γ RE
式中 η j —正交梁的约束影响系数。楼板为现浇、梁 柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度 的1/2且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时，可 采用1.5 ,9度时宜采用1.25，其他情况宜采用1.0;
γ RE —承载力抗震调整系数，可采用0.85; β c —混凝土强度影响系数，应按《高规》第6.2.6条采用 f c —混凝土轴心受压强度设计值。
h j —节点核心区截面高度，可采用验算方向柱截面高度 hc
例题－节点核芯区剪压比验算
梁柱节点内的钢筋锚固
梁、柱端和节点配筋
框架节点构造要求(P.163)
1. 2. 3. 4. 5. 6.
框架梁柱节点核心区箍筋的最大间距和最小直径与框架 一、二、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于 体积配箍率分别不宜小于0.6%、 0.5%和0.4%。 柱剪跨比不大于2的框架节点核心区配筋特征值不宜小于核 柱中的纵向受力钢筋，不宜在节点中切断。接头应设置在 柱的箍筋要延续到节点核心区。 (为了便于施工可以放宽要求
5. 梁纵筋锚固影响
纵筋滑移导致节点抗剪承载力降低
框架节点抗震设计原则
（1）强节点弱杆件。使节点的承载力不低于与其相连的构件（梁 （2）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作。 （3）罕遇地震时，节点的承载力的降低不得危及竖向荷载的传递 （4）梁、柱纵筋在节点区应有可靠的锚固。 （5）节点配筋不应使施工过分困难。
框架节点核芯区的抗震设计内容
1. 剪力设计值的调整－强节点弱构件 2. 抗剪承载力验算 3. 剪压比验算 4. 构造措施 注：三、四级框架不需进行验算，仅需
Vj =
η jb ∑ M b
′ hbo − as
(1 −
′ hbo − as ) H c − hb
影响梁柱节点承载力和延性的因素 (抗震教材P.162)
1. 梁板对节点区的约束作用
提高抗剪强度 中柱节点(四边均有梁)的效果明显。
2. 轴压力的影响
正面影响：提高混凝土抗剪强度 负面影响：降低混凝土延性
3. 箍筋的影响
箍筋不足抗剪承载力下降 箍筋过多则混凝土先于钢筋破坏
4. 剪压比的影响
剪压比过高箍筋作用不明显，所以要限制剪压比。
例题－节点核芯区剪力设计值
节点核心区截面受剪承载力验算
Vj ≤ 1
核心区的截面有 效计算宽度
bj
γ RE
; hb 0 − as (1.1η j f t b j h j + 0.05η j N + f yv Asvj ) bc s
(6 − 20a )
N—对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向力设计值。 当N为轴向压力时，不应大于柱的截面面积和混凝土轴心抭 压强度设计值乘积的50%; 当N为拉力时，应取为零 f yv —箍筋的抗拉强度设计值； f t —混凝土轴心抗拉强度设计值； Asvj —核心区计算宽度范围内验算方向同一截面各 肢箍筋的全部截面面积； s—箍筋间距。 设防烈度为9度时
b j = bb + 0.5hc , b j = bc
bj bb hc
(6 − 21a, b)
bc
— — — —
节点核心区的截面有效计算宽度； 梁截面宽度； 验算方向的柱截面高度； 验算方向的柱截面宽度。
注意：抗震教材，P.162中关于有效截面宽度的讲解。
核心区截面有效计算的宽度计算
(2)当梁、柱的中线不重合且偏心距不大于柱宽的1/4时，可 采用本条第1款和下式计算结果的较小值。
(6 −19a)
式中
∑M
b
—梁柱核心区组合的剪力设计值； hb 0 —梁截面的有效高度，节点两侧梁截面高度不 等时可采用平均值； as' —梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离； H c —柱的计算高度，可采用节点上、下柱反弯点之 间的距离； hb —梁的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可 采用平均值； η jb —节点剪力增大系数，一级取1.35，二级取1.2 —节点左、右梁端反时针或顺时针方向组合的弯矩 设计值之和。一级节点左、右梁端弯矩均为负值时， 绝对值较小的弯矩应取零；
Vj
剪力设计值的调整(一、二级框架)
9度和一级框架结构尚应符合：
1.15∑ M bua h − a′ Vj = (1 − bo s ) hbo − a′ H c − hb s (6 − 19b)
∑M
bua
—节点左、右梁端反时针或顺时针方向按实配钢筋 面积(计入受压钢筋)和材料强度标准值计算的受弯 承载力所对应的弯矩设计值之和。
b j = 0.5(bb + bc ) + 0.25hc − e
式中 e —梁与柱中线偏心距。
(6 − 21c )
梁柱中心线和梁的水平加腋-阅读材料
梁水平加腋时的节点有效宽度-阅读材料
例题－确定节点核芯区箍筋
例题－节点核芯区受剪承载力验算
剪压比限值验算
节点核心区受剪截面应符合下式要求：
Vj ≤ 1 (0.30η j β c f cb j h j ) (6 − 22)
第5章
多层及高层钢筋混凝土结构
框架节点的破坏形态
破坏特点：对角方向的斜裂缝或交叉斜裂缝 （主拉应力引起），混凝土剪碎剥落，节点 内箍筋很少时，柱纵筋压曲外鼓。
梁柱节点的受力与破坏特点
节点破坏的主要形式是节点核心区剪切破坏和钢筋锚固破坏。 节点主要受剪力和压力的组合作用，节点核心区未开裂前， 箍筋应力很小，基本上是混凝土承受剪力。约当剪力达到核心 区极限抗剪能力60～70%时，混凝土突然发生对角贯通裂缝，节 点刚度明显降低，箍筋应力也突然增大，个别甚至屈服，此后 斜裂缝增多增宽，箍筋陆续达到屈服。 节点区的破坏与交于节点的梁、柱破坏顺序有关，弱柱 强梁型的节点区破坏严重。 直交梁对节点核心区有明显约束作用。满足一定条件的四 边有梁的节点，核心区混凝土抗剪强度可提高50～100%。节点 区的破坏与交于节点的梁、柱破坏顺序有关，弱柱强梁型的节 点区破坏严重。
梁柱节点混凝土强度不同
强度相差不宜超过5MPa 梁的混凝土强度范围C20~C40，不宜过大。 节点混凝土与柱相同，先浇节点，留坡槎
END