鋼結(jié)構(gòu)住宅中型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅中型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的計(jì)算方法摘要：介紹了鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則，闡述了鋼結(jié)構(gòu)住宅中型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的連接形式及計(jì)算方法。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)住宅；型鋼混凝土；梁柱節(jié)點(diǎn)1 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，節(jié)點(diǎn)連接是保證鋼結(jié)構(gòu)安全的重要部位，對(duì)結(jié)構(gòu)受力有著重要影響，節(jié)點(diǎn)必須具有良好的抗震性能，以確保安全可靠，應(yīng)能滿(mǎn)足各種不同高度的鋼結(jié)構(gòu)體系相應(yīng)的強(qiáng)度、剛度和延性的要求。根據(jù)世界震害實(shí)錄表明，許多鋼結(jié)構(gòu)都是由于節(jié)點(diǎn)首先破壞而導(dǎo)致建筑物整體破壞的，因此節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)工作的重要環(huán)節(jié)。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一般應(yīng)遵循以下原則：(1)節(jié)點(diǎn)受力應(yīng)力求傳力簡(jiǎn)捷、明確，使計(jì)算分析與節(jié)點(diǎn)的實(shí)際受力情況相一致。(2)保

2、證節(jié)點(diǎn)連接有足夠的強(qiáng)度，使結(jié)構(gòu)不會(huì)因連接較弱而引起破壞。(3)節(jié)點(diǎn)連接應(yīng)具有良好的延性，建筑結(jié)構(gòu)鋼材本身具有很好的延性，對(duì)抗震設(shè)計(jì)十分重要，但這種延性在結(jié)構(gòu)中不一定能體現(xiàn)出來(lái)，這主要是由于節(jié)點(diǎn)的局部壓曲和脆性破壞而造成的，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)采用合理的細(xì)部構(gòu)造，避免采用約束度大和易產(chǎn)生層狀撕裂的連接形式。(4)構(gòu)件的拼接一般應(yīng)按等強(qiáng)度原則設(shè)計(jì)，亦即拼接件和連接強(qiáng)度應(yīng)能傳遞斷開(kāi)截面的最大承載力。(5)盡量簡(jiǎn)化節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，以便于加工，以及安裝時(shí)容易就位和調(diào)整。2 型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造與計(jì)算方法為避免傳統(tǒng)型鋼混凝土柱梁節(jié)點(diǎn)區(qū)域澆筑混凝土困難、施工復(fù)雜的缺點(diǎn)，特提出全裝配鋼骨梁柱節(jié)點(diǎn)體系，該體系的特點(diǎn)在于

3、柱與柱、柱與梁的節(jié)點(diǎn)連接區(qū)域不配筋，為保證節(jié)點(diǎn)的承載能力和剛度，采用局部加大型鋼斷面的方法。為更好地實(shí)現(xiàn)裝配化，采用型鋼混凝土柱與型鋼梁連接。柱子與梁進(jìn)行拼接時(shí)，由于采用梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)域的鋼骨柱型鋼不外包混凝土，不設(shè)置鋼筋。因此柱梁拼接形式同全鋼結(jié)構(gòu)拼接，但計(jì)算應(yīng)遵守型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ138-2001)中型鋼混凝土框架梁柱節(jié)點(diǎn)的計(jì)算規(guī)定。21 抗震等級(jí)的剪力設(shè)計(jì)值一級(jí)抗震等級(jí)：頂層中間節(jié)點(diǎn)Vj=1.05Moml+MomrZ其他層的中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn) Vj=1.05Moml+MomrZ(1-ZHC-Ha)二級(jí)抗震等級(jí)：頂層中間節(jié)點(diǎn)Vj=1.05Mal+MarZ其他層的中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)V

4、j=1.05Mal+MarZ(1-ZHC-Ha)式中：Moml、Momr：框架節(jié)點(diǎn)左、右兩側(cè)鋼梁的正截面受彎承載力對(duì)應(yīng)的彎矩值，其值應(yīng)按實(shí)際型鋼面積和材料標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。Mal、Mar：框架節(jié)點(diǎn)左、右兩側(cè)鋼梁的梁端彎矩設(shè)計(jì)值。Hc：型鋼截面高度；當(dāng)節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁高不相同時(shí)，梁截面高度應(yīng)取其平均值。22 地震作用組合的框架節(jié)點(diǎn)受剪的水平截面Vj1R（0.4jfchj）式中：hj：框架節(jié)點(diǎn)水平截面的高度，可取hj-hc , hc為框架柱的截面高度。bj：框架節(jié)點(diǎn)水平截面的寬度，當(dāng)b 為不小于bJ2時(shí)，可取bc ；當(dāng)bb小于bc/2時(shí)，可取bb +0.5h和bc二者的較小值。此處bb為梁的截面寬度，bc為柱

5、的截面寬度。j：梁對(duì)節(jié)點(diǎn)的約束影響系數(shù)：對(duì)2個(gè)正交方向有梁約束的中間節(jié)點(diǎn)，當(dāng)梁的截面寬度均大于柱截面寬度的12，且框架次梁的截面高度不小于主梁截面高度的3/4時(shí)，可取j =15；其他情況的節(jié)點(diǎn)，可取咕=10。注：當(dāng)梁柱軸線(xiàn)有偏心距e。時(shí)，e。不宜大于柱截面寬度14，此時(shí)，節(jié)點(diǎn)寬度應(yīng)取(O5be+05b +O25h -e。)，(6-05 )和b 三者中的最小值。23 一、二級(jí)抗震等級(jí)的框架節(jié)點(diǎn)的受剪承載力一級(jí)抗震等級(jí)Vj1R0.25jjfjbjhj+fycAmshc-as+0.58fwhw二級(jí)抗震等級(jí)Vj=1Rjj0.25+0.05Nfcbchcfcbjhj+fwAmshc-as+0.58fwhw式中：j：節(jié)點(diǎn)位置影響系數(shù)，對(duì)中柱中間節(jié)點(diǎn)取j=1O；邊柱節(jié)點(diǎn)及頂層中間節(jié)點(diǎn)取j =O7；頂層邊節(jié)點(diǎn)取j =O4。N：考慮地震作用組合的節(jié)點(diǎn)上柱底部的軸向壓力設(shè)計(jì)值；當(dāng)N>051 時(shí)，取N=0.5fcdchc。tw ：柱型鋼腹板厚度。hw：柱型鋼腹板高度。Aw：配置在框架節(jié)點(diǎn)寬度bj范圍內(nèi)同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積。24 梁端、柱端和受彎承載力之和符合的條件05 McaMba 20McaMba 0.5式中：Mca ：節(jié)點(diǎn)上、下柱端型鋼受彎承載力之和；Mba：節(jié)點(diǎn)左、右梁端型鋼受彎承載力之和； Mca：節(jié)點(diǎn)上、下柱端鋼筋混凝土截面受彎承載力之和； Mba：節(jié)點(diǎn)左、右梁端鋼筋混