MIT_0001

5.3 异形柱框架梁柱节点核心区受剪承载力计算

5.3.1

异形柱框架应进行梁柱节点核心区受剪承载力计算。

5.3.2

节点核心区受剪的水平截面应符合下列条件：

1. 无地震作用组合

$\200dpi \tiny V_{j}\leq 0.24\zeta _{f}\zeta _{h}f_{c}b_{j}h_{j}$ (5.3.2-1)

2. 有地震作用组合

$\200dpi \tiny V_{j}\leq \frac{0.19}{\gamma _{RE}}\zeta _{N}\zeta _{f}\zeta _{h}f_{c}b_{j}h_{j}$ (5.3.2-2)

式中

$\inline V_{j}$ ：节点核心区组合的剪力设计值；

$\inline \gamma _{RE}$ ：承载力抗震调整系数，取0.85；

$\inline b_{j},h_{j}$ ：节点核心区的截面有效验算厚度和截面高度，当梁截面宽度与柱肢截面厚度相同，或梁截面宽度每侧凸出柱边小于50mm时，可取 $\inline b_{j}=b_{c}$ ， $\inline h_{j}=h_{c}$ ，此处， $\inline b_{c}$ 、 $\inline h_{c}$ 分别为验算方向的柱肢截面厚度和高度（5.3.2）

$\inline \zeta _{N}$ ：轴压比影响系数，应按表5.3.2-1采用；

$\inline \zeta _{f}$ ：翼缘影响系数，应按本规程第5.3.4条的规定采用；

$\inline \zeta _{h}$ ：截面高度影响系数，应按表5.3.2-2采用。

表5.3.2-1

轴压比影响系数 $\inline \zeta _{N}$
轴压比	≤0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
$\inline \zeta _{N}$	1.00	0.98	0.95	0.90	0.88	0.86	0.84

※注：

轴压比 $\inline N/\left (f_{c}A\right )$ 指与节点剪力设计值对应的该节点上柱底部轴向压力设计值 $\inline N$ 与柱全截面面积 $\inline A$ 和混凝土轴心抗压强度设计值 $\inline f_{c}$ 乘积的比值。

表5.3.2-2

截面高度影响系数 $\inline \zeta _{h}$
$\inline h_{j}(mm)$	≤600	700	800	900	1000
$\inline \zeta _{h}$	1	0.9	0.85	0.80	0.75

5.3.3

节点核心区的受剪承载力应符合下列规定：

1. 无地震作用组合

$\200dpi \tiny V_{j}\leq 1.38\left (1+ \frac{0.3N}{f_{c}A}\right )\zeta _{f}\zeta _{h}f_{t}b_{j}h_{j}+\frac{f_{yv}A_{svj}}{s}\left ( h_{b0}-a_{s}^{'}\right )$ (5.3.3-1)

2. 有地震作用组合

$\200dpi \tiny V_{j}\leq \frac{1}{\gamma _{RE}}\left [ 1.1\zeta _{N}\left (1+ \frac{0.3N}{f_{c}A}\right )\zeta _{f}\zeta _{h}f_{t}b_{j}h_{j}+\frac{f_{yv}A_{svj}}{s}\left ( h_{b0}-a_{s}^{'}\right )\right ]$ (5.3.3-2)

式中

$\inline N$ ：与组合的节点剪力设计值对应的该节点上柱底部轴向力设计值，当 $\inline N$ 为压力且 $\inline N> 0.3f_{c}A$ ，取 $\inline N= 0.3f_{c}A$ ；当 $\inline N$ 为拉力时，取 $\inline N=0$ ；

$\inline A_{svj}$ ：核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积；

$\inline h_{b0}$ ：梁截面有效高度，当节点两侧梁截面有效高度不等时取平均值；

$\inline a_{s}^{'}$ ：梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离。

5.3.4

1. 翼缘对节点核心区受剪承载力提高作用的翼缘影响系数应按下列规定采用：

表5.3.4-1

翼缘影响系数 $\inline \zeta _{f}$
$\inline b_{f}-b_{c}(mm)$		0	300	400	500	600	700
$\inline \zeta _{f}$	L形	1	1.05	1.10	1.10	1.10	1.10
	T形	1	1.25	1.30	1.35	1.40	1.40
	十字形	1	1.40	1.45	1.50	1.55	1.55

※注：

1. 表中 $\inline b_{f}$ 为垂直于验算方向的柱肢截面高度（图5.3.2）；

2. 表中的十字形和T形截面是指翼缘为对称的截面。若不对称时，则翼缘的不对称部分不计算在 $\inline b_{f}$ 数值内；

3. 对 $\inline T$ 形截面，当验算方向为翼缘方向时， $\inline \zeta _{f}$ 按 $\inline L$ 形截面取值。

2. 对柱肢截面高度与厚度不相同的不等肢异形柱节点，根据柱肢截面高度与厚度不相同的情况，按表5.3.4-2可分为四类；在公式（5.3.2-1）、（5.3.2-2）和公式（5.3.3-1）、（5.3.3-2）中， $\inline \zeta_{f}$ 均应以有效翼缘影响系数 $\inline \zeta_{f,ef}$ 代替， $\inline \zeta_{f,ef}$ 应按表5.3.4-2取用。

表5.4.3-2

有效翼缘影响系数 $\inline \zeta_{f,ef}$
截面类型	L形、T形和十字形截面
截面类型	A类	B类	C类	D类
截面特征值	$\inline b_{f}\geq h _{c}$ 和 $\inline h_{f}\geq b_{c}$	$\inline b_{f}\geq h _{c}$ 和 $\inline h_{f}< b_{c}$	$\inline b_{f}< h_{c}$ 和 $\inline h_{f}\geq b_{c}$	$\inline b_{f}< h_{c}$ 和 $\inline h_{f}< b_{c}$
$\inline \zeta_{f,ef}$	$\inline \zeta_{f}$

※注：

1. 对A类节点，取 $\inline \zeta _{e,f}=\zeta _{f}$ , $\inline \zeta _{f}$ 值按表5.3.4-1取用，但表中（ $\inline b_{f}-b_{c}$ ）值应以（ $\inline h_{c}-b_{c}$ ）值代替；

2. 对B类、C类和D类节点，确定 $\inline \zeta _{f,ef}$ 值时， $\inline \zeta _{f}$ 值按表5.3.4-1取用，但对B类和D类节点，表中（ $\inline b_{f}-b_{c}$ ）值应分别以（ $\inline h_{c}-h_{f}$ ）和（bf-bf）值代替。

5.3.5

框架梁柱节点（本规程图5.3.2）核心区组合的剪力设计值V_j应按下列公式计算：

1. 无地震作用组合

1）顶层中间节点和端节点

$\200dpi \tiny V_{j}=\frac{M_{b}^{l}+M_{b}^{r}}{h_{b0}-a_{s}^{'}}$ (5.3.5-1)

2）中间层中间节点和端节点

$\200dpi \tiny V_{j}=\frac{M_{b}^{l}+M_{b}^{r}}{h_{b0}-a_{s}^{'}}\left (1-\frac{h_{b0}-a_{s}^{'}}{H_{c}-h_{b}} \right )$ (5.3.5-2)

2. 有地震作用组合

1）顶层中间节点和端节点

$\200dpi \tiny V_{j}=\eta _{jb}\left (\frac{M_{b}^{l}+M_{b}^{r}}{h_{b0}-a_{s}^{'}} \right )$ (5.3.5-3)

2）中间层中间节点和端节点

$\200dpi \tiny V_{j}=\eta _{jb}\left (\frac{M_{b}^{l}+M_{b}^{r}}{h_{b0}-a_{s}^{'}} \right )\left (1-\frac{h_{b0}-a_{s}^{'}}{H_{c}-h_{b}} \right )$ (5.3.2-4)

式中

$\inline \eta _{jb}$ ：核心区剪力增大系数，对二、三、四级抗震等级分别取1.2、1.1、1.0；

$\inline M_{b}^{l},M_{b}^{r}$ ：框架节点左、右两侧梁端弯矩设计值，无地震作用组合时，取荷载效应组合的弯矩设计值；有地震作用组合时，取有地震作用组合的弯矩设计值；

$\inline H_{c}$ ：柱的计算高度，可取节点上柱和下柱反弯点之间的距离；

$\inline h_{b0},h_{b}$ ：梁的截面有效高度、截面高度，当节点两侧梁高不相同时，取其平均值。

5.3.6

当框架梁截面宽度每侧凸出柱边不小于50mm但不大于75mm，且梁上、下角部的纵向受力钢筋在本柱肢的纵向受力钢筋外侧锚入梁柱节点时，可忽略凸出柱边部分的作用，近似取节点核心区有效验算厚度为柱肢截面厚度( $\inline b_{j}=b_{c}$ )，并应按本规程第5.3.2条一第5.3.4条的规定验算节点核心区受剪承载力。也可根据梁纵向受力钢筋在柱肢截面厚度范围内、外的截面面积比例，对柱肢截面厚度以内和以外的范围分别验算其受剪承载力。此时，除应符合本规程第5.3.2条一第5.3.4条要求外，尚宜符合下列规定：

1. 按本规程公式(5.3.2-1)和公式(5.3.2-2)验算核心区受剪截面时，核心区截面有效验算厚度可取梁宽和柱肢截面厚度的平均值；

2. 验算核心区受剪承载力时，在柱肢截面厚度范围内的核心区，轴向力的取值应与本规程第5.3.3条的规定相同；柱肢截面厚度范围外的核心区，可不考虑轴向压力对受剪承载力的有利作用。