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浅谈钢筋混凝土框架梁柱节点的设计

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浅谈钢筋混凝土框架梁柱节点的设计

[摘 要]：钢筋混凝土框架结构的节点在地震作用下是最容易受损的部分，节点应保证框架整体结构的安全可靠、经济合理和施工方便。本文分析了影响框架节点抗剪强度的主因提出了节点的设计方法和节点的构造措施。

[关键词]：框架结构 节点 设计 构造 抗剪强度

[Abstract]: Reinforced concrete frame structure of the nodes under the effects of

earthquake is the most easily damaged parts, node should ensure that the framework

of the whole structure of the safe and reliable, reasonable economy and convenient for

construction. This paper analyzes the impact of framework node shear strength and

puts forward the main reason of the node of the design method and construction

measures of the node.

[Key Words]: frame structure, node, design, shear, strength

因为钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能，使得这一结构形式得以广泛的应用。而现浇钢筋混凝土结构梁柱节点节点是结构的关键部位，它联系着上下柱，起着传递、分配内力和保证整体性的作用，是框架结构传力的枢纽。在钢筋混凝土框架结构的设计中，除了两主构件应具有足够的强度和延性外，还必须保证框架结构节点的延性，节点应保证整个框架结构的安全可靠、经济和施工方便。

节点的受力特点分析

根据结构力学分析：在竖向荷载作用下，中柱节点核心区受剪力较小，边柱节点核心区受剪力较大。在水平荷载作用下，节点受水平剪力很大，一般约为柱子的4~6倍，在水平剪力和轴向压力的共同作用下，节点核心区将产生很大的斜拉力，使混凝土产生斜裂缝，产生剪切破坏，当超过粘结强度时钢筋发生滑移，差生锚固破坏。

影响节点抗剪强度的因素

2.1轴向力轴向压力在一定范围内对节点抗剪强度是有利的，但是对于是否提高节点极限抗剪强度观点还不一致。当轴压比不大于0.8时，一般认为有利于节点抗剪，可提高节点延性，减轻节点破坏程度。

2.2 混凝土强度等级 如混凝土强度等级低于25以下，框架节点在水平剪力的作用下会引起节点处于平均剪力过高，使节点过早出现裂缝而导致混凝土碎裂，同时还会影响框架梁纵筋在节点处的锚固效果。在水平剪力作用下，框架梁纵筋与节点处混凝土的粘结力早起退化，引起纵筋滑移进而影响梁端塑性铰的形成，造成强柱弱梁失效。

2.3 直角梁对提高核心区抗剪强度有明显提高

2.4 体积配箍率 震害表明：框架节点的严重破坏，大多是由于节点处于无箍筋或少箍筋。在剪压作用下由于箍筋率较低，不能对框架节点混凝土核心区起到约束作用，使混凝土抗剪强度降低。

2.5 偏心影响 同梁柱无偏心的情况下相比，其承载能力要降低50%~70%。

2.6 反复荷载 反复荷载是正负两个方向交替变化的循环荷载，在承受非弹性变形的反复荷载作用下，材料强度和构件刚度降低，粘结性退化，剪切变形变大，使核心区斜向裂缝一会张开，一会闭合，导致抗剪强度和剪切刚度的降低。

3. 节点设计

3.1 强柱弱梁节点的核算

由于框架柱的延性通常比梁的延性小，为了防止框架柱首先出现塑性铰而导致严重后果，对一、二级抗震等级设计的框架节点，必须满足强柱弱梁的要求，柱端的受弯承载力大于梁端的弯矩承载力，以保证塑性铰首先发生在梁端，梁比柱先屈服。

框架节点截面设计

框架节点区的破坏与交节点处梁柱破坏顺序有关。震害调查表明：在不同烈度地震作用下的结构进入非弹性程度也不同；同时，梁对节点也有明显的约束作用。在抗震设计时应注意对节点设计储备有一定的潜力，节点的截面尺寸和核心区混凝土强度等级都是直接影响节点质量的重要因素。但当节点四边都有梁时，梁的存在增加了对核心区混凝土的约束作用，能提高节点的抗剪能力，设计时应予以考虑。

框架节点抗剪验算

节点的水平剪力，一般由混凝土斜压杆和剪切钢筋共同承担。当进行非抗震和三、四抗震等级框架设计时，节点可不进行抗剪验算。试验表明：混凝土斜压杆截面积是随柱端的轴力增大而增大，但当轴压比增大到一定程度时，节点抗剪承载力不再随轴压比增大而增大。因此要限制受轴压比，这也是为了当柱子处于大偏压受压状态下时，防止受拉钢筋未达到屈服而混凝土先被压碎，柱子出现剪切破坏。

结语

由于节点部位在框架结构中的重要性，因此，对其进行合理设计显得尤为重要。对其设计标准的深刻理解，可使设计人员做到更详尽周到设计，并严格按照相关规范的要求执行。施工单位做到精心施工，这样将会带来更好的经济效益。

参 考 文 献：

[1]傅剑平，游 渊，白绍良.钢筋混凝土抗震框架节点的受力特征分类[J].重庆建筑大学学报.1996,(6).

[2]唐九如.钢筋混凝土框架节点抗震[M].南京：东南大学出版社,1989.

[3]傅剑平，游 渊，白绍良.钢筋混凝土抗震框架节点传力机构分析[J].重庆建筑大学学报,1996,(3).

[4]张大旭,张素梅.钢筋混凝土梁柱节点动力学性能试验研究[J].哈尔滨建筑大学学报.2001,(2).

[5]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.

[6]GB50010-2010,混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2010.

[7]母恩喜,陈国平.保证框架强节点的难点分析及处理建议[J].山西建筑,2006,(9).

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钢管混凝土框架结构设计浅谈

钢管混凝土框架结构设计浅谈

钢管混凝土框架结构设计浅谈

[摘要]： 本文以某工程为例，介绍了钢管混凝土柱-H型钢梁-SP预应力空心板楼盖体系框架结构设计的一些特点，提出了设计的要点，并总结了几点体会，对钢管混凝土框架结构设计有参考意义。

[关键词]：钢管混凝土结构；SP预应力空心板楼盖；设计

钢管混凝土结构因其具有承载力高、抗震性能好、施工方便等优点，越来越广泛地应用于单层和多层工业厂房、大宽度和空间结构、商业广场、多层办公楼及住宅、高层和超高层建筑以及桥梁结构中，并取得良好的经济效益和建筑效果。本文将结合某工程来探讨钢管混凝土柱-焊接H型钢梁-SP预应力空心板楼盖体系结构设计要点。

工程概况

本工程为商用综合楼，抗震设防烈度为8度，结构抗震等级为二级，主体工程地上四层，局部五层，平均层高将近5m, 建筑总面积约3万平方米，钢管混凝土框架结构。本工程柱网尺寸布置灵活，主要以12000×8800mm为主。框架梁采用焊接H型钢，楼盖采用大跨SP预应力空心板，独立柱基础。

2.钢管混凝土柱设计

本工程楼面活荷载与恒载均为5KN/m2，楼、屋面吊设荷载为0.4KN/m2, 柱距较大，因此框架柱须承担很大的荷载。本工程所在地属于８度抗震设防地区，如果采用钢筋混凝土柱，则对其轴压比要求比较严格，而采用钢管混凝土柱只需控制柱子长细比而不限制轴压比，因此采用承载力较大的钢管混凝土柱是非常合理的。底层柱柱截面为 φ478×8mm，Q235钢材和C45混凝土，如果采用钢筋混凝土柱，截面将为600×600mm，面积则增大一倍以上。采用钢管混凝土柱后，柱截面减小，建筑使用面积增大，柱自重的减轻，地震反应也随之减小，因此获得很大的经济效益。本工程最大柱截面φ478×8，最小柱截面φ325×6，一二层柱截面相同，从第三层开始，柱截面变小。

1-内衬管，2焊缝连接，3-环形封顶，

5、4-钢管混凝土上、下柱，6-上柱加劲板，

7-下柱加强环勒板，8、9-下柱上、下加强环

钢筋混凝土结构节点设计与施工

钢筋混凝土结构节点设计与施工

第３４卷第２２期　・７６・　２　０　０　８年８月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖ＿０Ｊ．３４Ｎｏ．２２　Ａｕｇ．２００８　

文章编号：１００９—６８２５（２００８）２２—００７６—０２　

钢筋混凝土结构节点设计与施工　

林紫峰　

摘要：结合现行有关规范及工程实践，围绕“强节点”及便于施工的原则，提出了节点设计准则，论述了节点配箍的设计和　

施工，就框架梁纵向钢筋伸入节点内数量的问题和节点混凝土强度的问题进行了探讨，从而保证节点的设计施工质量。　

关键词：钢筋混凝土，结构，节点设计，施工　

中图分类号：ＴＩＪ３１８　文献标识码：Ａ　

ｎ　号ｌ言　３）节点构造应该简单，易于施工。　

框架节点包括梁柱相交的节点核芯区以及与核芯区相连的　４）极限强度设计法可以用于梁柱节点处…。　

梁端、柱端，是框架结构的关键构件，起着传递、分配内力和保持　２　节点配箍问题　、　。　

框架结构整体性的作用。混凝土框架节点处梁筋及柱筋交汇，构　２．１　有关规范的规定　造复杂；受力情况也极为复杂，一般包括柱子传来的轴向力、弯矩　框架节点抗震设计包括节点核芯区受剪承载力计算和构造　

和剪力，梁传来的弯矩和剪力，当梁轴线对柱子有偏心时，对节点　措施，节点的受剪承载力可以由混凝土和节点箍筋共同承担。　

还会产生扭矩。此外，由于收缩、徐变、温度变化及地基沉陷的影　１）ＧＢ　５００１１—２００１建筑抗震设计规范第６．２．１５条规定：“一、　

响，也会在节点中产生相应的内力。　二级框架的节点核芯区，应进行抗震验算；三、四级框架节点核芯　震害调查表明，框架结构的震害多发生在柱和梁柱节点核芯　区，可不进行抗震验算，但应符合抗震构造措施的要求。核芯区　

区，框架节点破坏的主要形式是节点核芯区剪切破坏和钢筋锚固　截面抗震验算方法应符合本规范附录Ｄ的规定。”　

破坏，严重的会引起整个框架的倒毁，且节点破坏后的修复也比　２）考虑到节点核芯区内箍筋的作用与柱端有所不同以及便　较困难。框架（框剪等）结构设计与施工时，梁柱节点处存在的问　于施工等原因，ＧＢ　５００１１－２００１规范第６．３．１４条规定：“框架节点　

浅谈钢筋混凝土框架结构设计的心得体会

浅谈钢筋混凝土框架结构设计的心得体会

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浅谈钢筋混凝土框架结构设计的心得体会

作者：刘平湘

来源：《沿海企业与科技》2010年第05期

[摘要]在钢筋混凝土结构设计中,由于每个设计者的经验不同、对规范的理解不同,因而在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。文章对钢筋混凝土框架结构设计中,基础、梁、柱、板四部分应注意的问题,分别提出若干看法。

[关键词]钢筋混凝土结构设计;基础;梁;柱;板

[作者简介]刘平湘,南宁市建筑设计院助理工程师,研究方向:结构工程,广西南宁, 530022

[中图分类号] TU375 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2010)05-0111-0002

近年来越来越多的建筑物使用钢筋混凝土结构,故钢筋混凝土结构在整个建筑市场的地位越来越重要。在钢筋混凝土结构设计中,由于每个设计者的经验不同、对规范的理解不同,所以在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法。在这几年的结构设计实践工作中,笔者积累了一些经验,下面就钢筋混凝土框架结构设计中的基础、梁、柱、板四部分,在设计时应注意的问题,阐述一下个人观点。

一、基础部分

1.对于柱下扩展基础宽度较宽(大于4m)或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基;并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素,适当加宽基础。

2.建筑地段较好、基础埋深大于3m时,应建议甲方做地下室。当地基承载力满足设计要求时,地下室底板可不再外伸以利于防水。每隔30~40m设一后浇带,并注明两个月后用微膨胀混凝土浇注。设置地下室可降低地基的附加应力,提高地基的承载力(尤其是在周围有建筑时有用),减少地震作用对上部结构的影响。不应设局部地下室,且地下室应有相同的埋深。

3.地下室外墙为混凝土时,相应的楼层处梁和基础梁可取消。

钢筋混凝土梁柱节点设计优化研究

钢筋混凝土梁柱节点设计优化研究

钢筋混凝土梁柱节点设计优化研究

钢筋混凝土结构是目前建筑行业中常用的一种结构形式，而梁柱节点作为结构的重要连接部分，其设计优化对于结构的安全可靠性至关重要。针对钢筋混凝土梁柱节点设计优化问题，本文将从几个方面进行分析和探讨。

首先，梁柱节点设计需要考虑结构的强度与刚度，以确保节点在受力时能够保持良好的性能。节点的强度主要取决于混凝土和钢筋的强度，设计时应根据节点受力情况确定所需的钢筋配筋率和混凝土强度等参数，以满足节点的承载能力需求。此外，节点的刚度对于结构的整体性能也非常重要，应根据结构的变形和刚度要求，合理选择节点的尺寸和钢筋布置方式等设计参数。

其次，梁柱节点设计还需要考虑节点的延性能力。延性是钢筋混凝土结构的重要性能指标之一，对于提高结构的抗震能力和减震性能具有重要作用。为了提高节点的延性，可以在设计中采用一些延性设计方法，如设置预制附加装置、适当加强节点的受剪区域等。此外，还可以通过优化节点的设计参数，如增加节点的倾斜角度、加强节点的剪切连接等，来提高节点的延性能力。

第三，梁柱节点设计需要考虑施工的可行性和经济性。节点连接的施工过程会对节点的性能产生一定影响，因此在设计过程中应考虑施工的可行性，合理选择节点的结构形式和施工方法等。另外，节点设计还需要考虑经济性，即在满足节点性能要求的前提下，尽可能减少使用材料的数量和施工的难度，以降低工程造价。

最后，梁柱节点设计还需要考虑耐久性和防腐性能。钢筋混凝土结构的长期使用受到环境因素的影响，因此设计中应考虑节点的耐久性和防腐性能，采取相应的防护措施确保节点的长期性能和使用寿命。

综上所述，钢筋混凝土梁柱节点设计优化研究需要综合考虑节点的强度、刚度、延性、施工可行性、经济性和耐久性等方面的要求。通过合理选择节点的设计参数和采用适当的节点连接方式，可以提高节点的性能和整体结构的安全可靠性。进一步的研究和实践将为钢筋混凝土梁柱节点设计提供更多的理论和实用经验，推动结构设计的发展和进步。