钢筋混凝土框架节点抗震设计研究

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发布时间：2021-09-13

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钢筋混凝土框架节点抗震设计研究
Research of Sem ic Design of Reinforced Goncrete Fr．am e Joints
胡小勇，刘萍。 (1．西安职业技术学院，陕西西安710077；2．陕西省建筑科学研究院，陕西西安710077)
摘要：框架节点受力复杂，施工也较困难，是建筑结构的关键部位。震害调查和研究表明，框架节点是结构抗震的薄弱环节。这是因为在地震作
用下，框架节点承受很大的水平剪力，往往会产生剪切脆性破坏。另外，在反复荷栽的作用下，钢筋粘结力退化，易发生钢筋锚固破坏，从而大大降
低节点的强度、刚度和耗能能力。因此，梁柱节点的抗震设计是钢筋混凝土框架结构抗震设计的重要内容。
关键词：框架结构；节点核芯区；配筋率
中图分类号：TU375．4 文献标识码：A 文章编号：1007—7359(2011)05一O169—02
0 引言
框架结构在进行抗震设计时，除了保证框架梁、柱具有足
够的刚度和延性外，还必须保证框架节点的强度。震害调查表
明框架节点破坏主要是由于节点核芯区箍筋数量不足，在剪力
和弯矩共同作用下，节点核心区的混凝土出现斜裂缝，箍筋屈
服钢筋被拉断，柱的纵向钢筋被压屈等。因此，为了防止节点核
芯区发生剪切破坏，必须保证节点核芯区混凝土的强度和配置
足够数量的箍筋，同时核芯区其他内伸钢筋应有足够的锚固长
度。
1 理论分析
1．1分析模型
模型(见图1)取框架结构的中问节点，柱子四周的梁为轴
线居中的框架梁。
1．2计算分析
1．2．1节点剪压比的控制
为了使节点核芯区的剪应力不至于过高，避免过早地出现
斜裂缝，《抗震设计规范》规定，节点核芯区组合的剪力设计值
应符合下列条件。
V ≤ 一(o-30 ) (1)
f|
式中：V，为节点核芯区组合的剪力设计值；衄为承载力抗
震调整系数，取 =O．85；为正交梁的约束影响系数，楼板现
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，且正交方向梁的高度不小于框架梁高度的3／4时，可取
1．5，9度时易采用1．25，其他情况取1．0；hi为节点核芯区的截
面高度，可采用验算方向的柱截面高度，为节点核芯区截面
有效验算宽度，当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽
度的t／2时，可采取该柱截面宽度，当小于时采取下列二者的
较小值。
： bh+0·5hc r
，
b，=b 一
式中：
bb,b，一分别为验算方向梁的宽度和柱的宽度
收稿日期：2011—06-13
作者简介：胡小勇(1979一)，男，陕西西安人，毕业于西安建筑科技大
学，硕士；助教，主要从事《钢筋混凝土结构设计规范》修订工作。
，一验算方向的柱截面高度
当梁、柱中线不重合时且偏心距不大于柱宽的1／4时，核
芯区的截面有效验算宽度可采用式(2)和式(3)计算结果的较
小值，柱箍筋易沿柱全高加密。
b 0．5(bb+b )+0．25h 一e (3)
式中：e——粱与柱中心线的偏心距
1．2．2框架节点核芯区截面受剪承载力计算
节点核芯区截面抗震验算，应符合下面公式的要求。
对于一、二级框架节点：
V，≤ (1．1o-,V．Tojh~~O
RE y．．o5 u}c A ) (4)
对于一、二级框架节点，9度设防时，应按下式计算。
Vj≤ (0．9 A ) (5)
式中：
一混凝土抗拉强度设计值
N——柱子轴压力，取较小值，应满足下式的要求：
0≤N 。A X 50％ (6)
，= ——箍筋的抗拉强度设计值
A 广～核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算方
向箍筋的总截面面积
一
’—
— 梁上下钢筋合力点之间的距离
_～抗震调整系数，一般取0．85
s——框架箍筋之间的间距
规范指出对于三、四级抗震框架，按构造要求考虑。
2 内力计算
2．1计算公式
根据以下计算简图计算节点核芯区的剪力设计值。
现取-4～4-,i~⋯ ⋯ ⋯ ～⋯~⋯ ，- ，由ΣX=O、ΣY=O