框架梁柱结点设计

第5章多层及高层钢筋混凝土结构框架梁柱结点设计第1页破坏特点：对角方向斜裂缝或交叉斜裂缝（主拉应力引发），混凝土剪碎剥落，节点内箍筋极少时，柱纵筋压曲外鼓。框架节点破坏形态框架梁柱结点设计第2页框架梁柱结点设计第3页节点破坏主要形式是节点关键区剪切破坏和钢筋锚固破坏。节点主要受剪力和压力组合作用，节点关键区未开裂前，箍筋应力很小，基本上是混凝土承受剪力。约当剪力到达关键区极限抗剪能力60～70%时，混凝土突然发生对角贯通裂缝，节点刚度显著降低，箍筋应力也突然增大，个别甚至屈服，今后斜裂缝增多增宽，箍筋陆续到达屈服。节点区破坏与交于节点梁、柱破坏次序相关，弱柱强梁型节点区破坏严重。直交梁对节点关键区有显著约束作用。满足一定条件四边有梁节点，关键区混凝土抗剪强度可提升50～100%。节点区破坏与交于节点梁、柱破坏次序相关，弱柱强梁型节点区破坏严重。梁柱节点受力与破坏特点框架梁柱结点设计第4页影响梁柱节点承载力和延性原因

(抗震教材P.162)梁板对节点区约束作用提升抗剪强度中柱节点(四边都有梁)效果显著。轴压力影响正面影响：提升混凝土抗剪强度负面影响：降低混凝土延性箍筋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剪压比影响剪压比过高箍筋作用不显著，所以要限制剪压比。梁纵筋锚固影响纵筋滑移造成节点抗剪承载力降低框架梁柱结点设计第5页框架节点抗震设计标准

（1）强节点弱杆件。使节点承载力不低于与其相连构件（梁、柱）承载力。（2）多遇地震时，节点应在弹性范围内工作。（3）罕遇地震时，节点承载力降低不得危及竖向荷载传递。（4）梁、柱纵筋在节点区应有可靠锚固。（5）节点配筋不应使施工过分困难。框架梁柱结点设计第6页框架节点核芯区抗震设计内容1.剪力设计值调整－强节点弱构件2.抗剪承载力验算3.剪压比验算4.结构办法注：三、四级框架不需进行验算，仅需满足结构办法。框架梁柱结点设计第7页剪力设计值调整(强节点弱构件)式中—梁柱关键区组合剪力设计值；

—梁截面有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可采取平均值；

—梁受压钢筋协力点至受压边缘距离；

—柱计算高度，可采取节点上、下柱反弯点之间距离；

—梁截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可采取平均值；

—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，绝对值较小弯矩应取零；框架梁柱结点设计第8页剪力设计值调整(一、二级框架)—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受弯承载力所对应弯矩设计值之和。框架梁柱结点设计第9页例题－节点核芯区剪力设计值框架梁柱结点设计第10页节点关键区截面受剪承载力验算N—对应于组合剪力设计值上柱组合轴向力设计值。当N为轴向压力时，不应大于柱截面面积和混凝土轴心抭压强度设计值乘积50%;当N为拉力时，应取为零

—箍筋抗拉强度设计值；

—混凝土轴心抗拉强度设计值；

—关键区计算宽度范围内验算方向同一截面各肢箍筋全部截面面积；

s—箍筋间距。设防烈度为9度时关键区截面有效计算宽度框架梁柱结点设计第11页关键区截面有效计算宽度计算(1)

当验算方向梁截面宽度大于该侧柱截面宽度1/2时，可采取该侧柱截面宽度；(这是最常见情况，例题如此)当小于柱截面宽度1/2时，可采取以下二者较小值：

—节点关键区截面有效计算宽度； —梁截面宽度；

—验算方向柱截面高度；

—验算方向柱截面宽度。注意：抗震教材，P.162中关于有效截面宽度讲解。框架梁柱结点设计第12页关键区截面有效计算宽度计算(2)当梁、柱中线不重合且偏心距小于柱宽1/4时，可采取本条第1款和下式计算结果较小值。式中e—梁与柱中线偏心距。框架梁柱结点设计第13页梁柱中心线和梁水平加腋-阅读材料框架梁柱结点设计第14页梁水平加腋时节点有效宽度-阅读材料框架梁柱结点设计第15页例题－确定节点核芯区箍筋框架梁柱结点设计第16页例题－节点核芯区受剪承载力验算框架梁柱结点设计第17页剪压比限值验算节点关键区受剪截面应符合下式要求：式中—正交梁约束影响系数。楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度大于该侧柱截面宽度1/2且正交方向梁高度大于框架梁高度3/4时，可采取1.5,9度时宜采取1.25，其它情况宜采取1.0;—节点关键区截面高度，可采取验算方向柱截面高度—承载力抗震调整系数，可采取0.85;—混凝土强度影响系数，应按《高规》第6.2.6条采取—混凝土轴心受压强度设计值。框架梁柱结点设计第18页例题－节点核芯区剪压比验算框架梁柱结点设计第19页梁柱节点内钢筋锚固框架梁柱结点设计第20页梁、柱端和节点配筋框架梁柱结点设计第21页框架梁柱节点关键区箍筋最大间距和最小直径与框架柱端箍筋加密区要求相同。一、二、三级框架节点关键区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08(比柱略严格)，体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。柱剪跨比小于2框架节点关键区配筋特征值不宜小于关键区上下柱端较大配筋特征值。柱中纵向受力钢筋，不宜在节点中切断。接头应设置在节点以外。柱箍筋要延续到节点关键区。

(为了便于施工能够放宽要求