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关于框架节点混凝土强度等级的取值

  《全国民用建设工程设计技术措施》-(结构)209页9.1.4条指出:柱与梁的混凝土强度等级相差不宜大于5Mpa,否则,设计应仔细验算节点区的受剪、轴心受压、偏心受压承载力,并采取保证节点核心区混凝土强度等级的措施。
这条规定的意思是说,当混凝土强度等级相差不大于5Mpa时,节点区的混凝土强度等级可以随梁的混凝土强度等级,只有两者相差大于5Mpa时,方须采取保证节点核心区混凝土强度等级的措施。
  李永泉在《建筑工人》2008年第4期,发表文章认为,“当框架柱混凝土强度等级为C60以下而梁的混凝土强度等级不小于C30时,梁柱节点混凝土可随梁混凝土强度等级浇注。”显然,这是基于考虑梁参与节点共同工作之截面惯性矩得到极大增强的因素。
  所谓的刚度,通常是指截面惯性矩J与截面材料弹性模量E的乘积,在节点区的柱截面,不仅仅只是柱子本身的b×h孤军作战,尚是有4个方向的梁杆件参与共同工作,因此各国规范对节点区混凝土强度等级的取值往往既不采用柱的等级,又不采用梁的等级,而是考虑梁参与节点共同工作的折算的强度等级来验算节点区的受剪、轴心受压、偏心受压承载力,美国早在1963年的ACI318规范中,就给出了节点混凝土折算强度
f′节点=0.75f′柱 0.35f′梁≤f′柱 (1)
譬如,框架柱混凝土强度等级C60,框架梁混凝强度等级C30
f′节点=0.75×60 0.35×30=55.5Mpa
即采用55.5Mpa来验算节点区的受剪、轴心受压、偏心受压承载力。
加拿大CSAA23.3-94规范也有节点混凝土折算强度
f′节点=0.75f′柱 0.35f′梁≤f′柱 (2)
框架柱混凝土强度等级C60,框架梁混凝强度等级C30,按照加拿大公式,有:
f′节点=0.25f′柱 1.05f′梁=46.5Mpa
还有人根据试验结果提出了如下经验公式:
f′节点=(1.4-0.35/(h/c))f′梁 f′柱 / (4h/c)=f′柱 (3)
式中:h——梁高,c——柱短边长。
美国公式(1)和加拿大公式(2)“隐形”考虑梁参与节点共同工作,经验公式(3)“显形”考虑梁参与节点共同工作。
  对于《全国民用建设工程设计技术措施》-(结构)是建设部2003年1月2日以建质〔2003〕4号文件批准发布的,对其应持的准确态度是:凡属规范(规程)的细化、引伸部分,是必须贯彻执行的;凡属以经验总结为依据的部分,是不得无故变更的,确有特殊情况时,允许采用更合理的措施;凡属“建议”的,可结合实际灵活掌握,使设计更合理;凡属地方性的技术措施,则应结合有关省、市、自治区的技术法规予以实施。


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