高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理

概要：3.3 当梁板比柱的混凝土强度等级低10MPa及以上而仍用梁混凝土浇注节点区，则对节点区必须采取措施。从偏心受压公式N ≤ 0.9（fc A cor＋f ’y A’s＋2αfy A sso）中的3项抗压数值来看，第1项即节点区截面混凝土抗压强度是不可变更的；第3项即箍筋提供的抗压强度所占的比例最小，且一般设计不可能改变节点区的配箍规格；第2项即节点区竖向钢筋提供的抗压强度所占比例较大，且若采用HRB400钢（fy=360N/mm2）来增加节点区的竖向配筋率则可显著提高其抗压强度。 4、施工措施 考虑到梁柱节点区需要处理的都在高层建筑的下部，该区段的柱主筋配率一般接近或略大于1%，因此根据以上规律可将节点区的施工措施归纳如下： 4.1 当梁板与柱的混凝土强度等级仅相差5MPa时，节点区完全可以与楼盖一起浇注； 4.2 当梁板比柱的混凝土强度等级分别低于10MPa和15MPa时，节点区需增设竖向短筋，其数量分别为柱主筋配筋量的50%和100%。 4.3 当梁板比柱的混凝土强度等级

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　　3.3 当梁板比柱的混凝土强度等级低10MPa及以上而仍用梁混凝土浇注节点区，则对节点区必须采取措施。从偏心受压公式N ≤ 0.9（fc A cor＋f ’y A’s＋2αfy A sso）中的3项抗压数值来看，第1项即节点区截面混凝土抗压强度是不可变更的；第3项即箍筋提供的抗压强度所占的比例最小，且一般设计不可能改变节点区的配箍规格；第2项即节点区竖向钢筋提供的抗压强度所占比例较大，且若采用HRB400钢（fy=360N/mm2）来增加节点区的竖向配筋率则可显著提高其抗压强度。 
　　4、施工措施 
　　考虑到梁柱节点区需要处理的都在高层建筑的下部，该区段的柱主筋配率一般接近或略大于1%，因此根据以上规律可将节点区的施工措施归纳如下： 
　　4.1 当梁板与柱的混凝土强度等级仅相差5MPa时，节点区完全可以与楼盖一起浇注； 
　　4.2 当梁板比柱的混凝土强度等级分别低于10MPa和15MPa时，节点区需增设竖向短筋，其数量分别为柱主筋配筋量的50%和100%。 
　　4.3 当梁板比柱的混凝土强度等级低20MPa及以上时，再靠增设节点区竖向短筋来提高其抗压强度已不可行，其原因一是无法布筋，二是短筋数量太大。此时节点区需采用与柱同等级混凝土单独浇注，虽然有一定的施工难度且需有较严密的施工组织措施，但所占的分量不很大，仍可以接受。 
　　偏心受压计算公式中没有体现节点区各方向水平梁对其提高强度的影响，事实上该影响是存在且有效的，尤其中柱节点通常有两向梁对其约束产生的效果较为显著。正如抗剪验算中考虑“正交梁的约束影响系数”一样，同等条件下中柱的抗剪承载力是边、角柱的1.3倍左右。上述施工措施虽未将中柱、边柱、角柱加以区分，但事实上应有所不同。笔者认为，上述施工措施可以针对边柱和角柱节点区而言，如系中柱节点区，则可将各条措施中梁柱混凝土强度等级的差异各提高5MPa。该结论的依据虽是定性而不是定量的，但从充分发掘中柱节点的抗压潜力，并考虑现场施工方便性的角度而言，它是可行且科学的。综上所述，节点区的施工措施可用表1简示。 
　　表1 节点区施工措施表 
　　梁柱混凝土强度等级相差级别 边柱、角柱节点 中柱节点 
　　5MPa（一级） 不需特殊处理 不需特殊处理 
　　10MPa（二级） 加插短筋（柱主筋数的50%）  
　　15MPa（三级） 加插短筋（柱主筋数的100%） 加插短筋（柱主筋数的50%） 
　　20MPa（四级） 需用柱混凝土强度等级浇注 加插短筋（柱主筋数的100%） 
　　25MPa（五级） 需用柱混凝土强度等级浇注 
　　（注）①柱主筋采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋，配筋率ρ≥1%；②加插短筋采用Ⅲ级钢筋（fy=360N/mm2）。 
　　5、混凝土强度等级的合理取值 
　　梁柱节点区的强度验算和施工处理同时也涉及到高层建筑混凝土结构中竖向构件和水平构件混凝土强度等级的合理取值问题，其合理与否必须符合以下原则：  

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