摘要：針對節點在鋼筋混凝土框架結構中的重要性，本文提出了鋼筋混凝土框架節點設計參考，探討了鋼筋混凝土框架節點的受力機理，分析了提高鋼筋混凝土框架節點抗震性能的措施以及節點構造設計要點，確保結構設計安全經濟。
　　關鍵字：鋼筋混凝土；框架結構；節點設計
　　引言
　　鋼筋混凝土在建筑工程中起著很重要的作用。在框架結構中，它不僅能傳遞和分配內力，還保障了工程結構的整體性，它還是連接梁柱的重要部分。它在框架中起著傳遞內力、分配內力和保證結構整體性的作用，但框架結構易受各種因素的影響，所以這就在混凝土框架結構的設計上有更高的要求。
　　1.鋼筋混凝土框架節點的受力機理
　　鋼筋混凝土框架節點的受力機理是指通過合理的計算假定模式，描述由梁、板、柱傳來的內力在框架節點核心區的傳遞和由此產生的各種破壞形式。當前，主要有三種理論：斜壓桿機理、剪摩擦機理、桁架機理。這三種框架節點的受力機理，被應用于各種不同的破壞形式和設計規范中。例如，新西蘭的框架節點設計以斜壓桿和桁架機理共同作用為依據，而美國則以梁剪機理和斜壓桿機理為主。
　　2.節點設計準則
　　在鋼筋混凝土框架中,節點設計的基本要求如下:
　　1、節點在性能上，使用荷載特性應表現出與其相鄰構件相同。
　　2、節點應具有安全和堅固的強度,它足以抵抗相鄰構件使用所承受的最不利荷載,在必要時甚至可抵抗幾倍的荷載。
　　3、節點構造應該簡單,并且易于施工。
　　4、梁柱節點處可以使用極限強度設計法。
　　3.鋼筋混凝土框架節點設計時要注意的因素
　　在地震作用下，框架節點經受著很大的水平剪力，使得節點處容易產生剪切脆性破壞。其破壞特征表現為：節點核心區混凝土出現斜向交叉裂縫；混凝土和柱縱向鋼筋產生粘結開裂，混凝土保護層剝落；縱向鋼筋混凝土壓屈成燈籠狀等，最終導致節點核心區失效，同時也意味著交匯于節點的全部梁、柱失效。影響框架節點抗剪強度的主要因素有以下幾個。
　　3.1材料信息
　　混凝土強度直接影響框架節點抗剪承載力。承受一定荷載的框架節點，混凝土強度越高，則梁、柱的截面尺寸越小，框架節點核心區混凝土的承剪截面也相應減小，但在一定配箍率下，對其抗震性能反而不利。
　　3.2節點形式
　　GB50010-2002混凝土結構設計規范第11.6.7條提供了按框架節點在框架中所在位置的不同，所產生的四種基本形式：框架中間層的中間節點(╋型)和框架中間層的端節點(┣型)、框架頂層中間節點(┳型)、框架頂層端節點(┏型)。對于╋型節點，框架梁的上部縱向鋼筋貫穿中間節點，強震作用下，框架節點兩側梁端可能均達到屈服，框架節點核心區受到很大的剪力，容易發生核心區剪切破壞。對于┣型節點，柱抗彎承載力較大，“強柱弱梁”比較容易滿足，但梁筋的錨固相對薄弱，梁筋易發生粘結滑移，角柱節點受力最為不利。對于┳型節點，梁的縱筋可直通錨固，水平荷載作用下，柱抗彎承載力弱于梁，柱端易產生塑性鉸。對于┏型節點，梁、柱的縱筋均需在框架節點核心區內錨固，節點核心區受力較復雜，易產生破壞。
　　3.3軸壓比
　　試驗研究表明，在一定范圍內軸向壓力可提高框架節點核心區混凝土的抗剪承載力。由于柱軸向壓力的作用，在框架節點核心區混凝土開裂以前，柱截面受壓區面積加大，斜壓桿作用加強。當混凝土出現裂縫時，混凝土塊體間產生咬合力。隨著軸壓比的增大，抗剪承載力相應增大，但當軸壓比超過某一臨界值時，框架節點受壓區混凝土產生微裂縫，使混凝土壓碎，抗剪承載力反而降低。
　　3.4剪壓比
　　為了防止框架節點核心區出現斜拉破壞或斜壓破壞，必須控制剪壓比，即限制配箍率，避免框架節點核心區混凝土的破壞先于箍筋的屈服。
　　3.5水平箍筋
　　在框架節點內配置水平封閉箍筋，一方面對框架節點核心區混凝土產生有利約束，增強傳遞軸向荷載的能力。另一方面承擔部分水平剪力，提高框架節點的抗剪承載力。由試驗得出，配箍適當的框架節點核心區出現貫通裂縫后，混凝土承擔的剪力繼續增加，箍筋全部屈服，混凝土與箍筋同時充分發揮作用，使節點核心區受剪承載力在破壞時達到最大。而對于配箍較高的節點，當節點核心區產生貫通斜裂縫時，混凝土抗剪承載力達極值，但箍筋應力還很低，混凝土破壞先于箍筋屈服，使得節點核心區的抗剪承載力達不到預期的最大值，箍筋的作用不能充分發揮。
　　3.6豎向箍筋
　　節點在水平反復荷載作用下，框架節點核心混凝土出現交叉斜裂縫后，剪力的傳遞由斜壓桿作用過渡到水平箍筋承擔水平分力、柱縱向鋼筋承擔豎向分力以及平行于斜裂縫的混凝土骨料咬合力所構成的桁架抗剪機制，設置豎向箍筋可承擔框架節點剪力的豎向分量，減少混凝土的負擔，因此可以提高框架節點的抗剪承載力，但施工不太方便。
　　3.7柱縱向鋼筋
　　通常按抗彎要求設置，沿柱截面的高度方向，按構造規定也相應配置一定數量的縱向鋼筋。這些縱筋與水平箍筋聯合對框架節點核心區混凝土形成雙向約束。因此，合理布置柱縱向鋼筋對提高框架節點抗剪承載力有一定作用，但增加柱縱向鋼筋不象增加水平箍筋那樣能顯著地提高框架節點的抗剪承載力。
　　3.8樓板
　　框架節點四周的樓板對節點核心區具有約束作用，與梁軸平行的樓板鋼筋與梁上部受力鋼筋同時工作。如果考慮樓板作為梁翼緣在受彎過程中發揮的作用，則應相應地提高節點的剪力計算值。
　　4．節點構造設計要點
　　節點的混凝土強度等級與柱相同或接近，這樣就可以保證節點的強度和延性的要求。但是，由于施工的實際過程中，節點區混凝土與水平構件是同時澆注的，因此梁柱混凝土強度等級要求相差不宜大于5MPa。節點中必須配置足夠的箍筋，節點的箍筋能起到約束混凝土的作用，提高混凝土的強度和變形能力，防止混凝土剪切破壞，增強節點延性。抗震設計時節點內配筋按計算和有關規定執行。框架節點內箍筋一律采用封閉式，抗震設計時節點內的封閉箍筋末端應有135。彎鉤，彎鉤端部直線長度不小于10倍的箍筋直徑。柱中的縱筋不宜在節點范圍內切斷，梁上部鋼筋貫通中間節點，梁端、柱頂鋼筋均應按照規定的要求在節點內有堅固可靠的錨固。
　　4.1強柱弱梁節點的核算
　　框架柱的延性通常比梁的延性小，因此為了防止框架柱首先出現塑性鉸而導致嚴重后果，對一、二級抗震等級設計的框架節點，必須嚴格按照強柱弱梁的要求，柱端的受彎承載力大于梁端的受彎承載力，以保證塑性鉸首先發生在梁上，梁比柱先屈服。
　　4.2框架節點截面設計
　　框架節點區的破壞與交節點處梁柱破壞順序有很大的關系。調查表明，在不同烈度地震作用下的結構進入非彈性程度也不同。同時，梁對節點也有明顯的約束作用。在抗震設計時應注意對節點設計儲備有一定的潛力，節點的截面尺寸、核心區混凝土強度等級都是直接影響結點質量的重要因素。但當結點四邊都有梁時，梁的存在增加了對核心區混凝土的約束作用，能提高節點的抗剪能力，設計時應加以考慮。
　　4.3框架節點抗剪驗算
　　節點的水平剪力，通常由混凝土斜壓桿和剪切鋼筋（箍筋）一起承擔。當進行非抗震和三、四級抗震等級框架設計時，節點可以不進行抗剪驗算。試驗表明，混凝土斜壓桿截面積是隨柱端的軸力增加而增大的，但當軸壓比增大到一定程度，節點抗剪承載力不再隨軸壓比增加而增加。因此，為了當柱子處于大偏壓受壓狀態時，防止受拉鋼筋未達到屈服而混凝土先被壓碎，柱子出現剪切破壞，要限制軸壓比。
　　5．結語
　　總之，通過對鋼筋混凝土框架節點的受力原理以及提高鋼筋混凝土框架節點抗震性能的因素和節點設計要素的分析，我們得知在設計鋼筋混凝土框架節點時，要綜合“概念設計”和“構造措施”，確保結構設計安全和經濟。
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