框架梁柱节点核芯区

框架梁柱节点核芯区　　（GB 50010－2010）

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技术条件

摘要：框架梁柱节点核芯区的抗震验算。可实现不同抗震性能要求的构件承载力验算。
编制依据
- 《混凝土结构设计规范》GB 50010－2010（2015 年版），以下简称“混凝土规范”；
- 《建筑抗震设计规范》GB 50011－2010（2016 年版），以下简称“抗震规范”；
- 《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T 50476－2019；
- 《建筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002－2021；
- 《混凝土结构通用规范》GB 55008－2021；
- 广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ/T 15－92－2021，以下简称“广东高规”；
- 广东省标准《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》DBJ/T 15－151－2019，以下简称“广东抗震性能规程”。

适用范围
- 混凝土规范第 11.6.1 条规定，“一、二、三级抗震等级的框架应进行节点核心区抗震受剪承载力验算；四级抗震等级的框架节点可不进行计算，但应符合抗震构造措施的要求”。
- 当计算箍筋体积配箍率 ρ_v 时，核芯区混凝土保护层厚度按 25mm 考虑。

基本信息

计算方式
- 选择计算方式，可选择“弯矩 → 实配箍筋”“弯矩 → 箍筋面积”“剪力 → 实配箍筋”“剪力 → 箍筋面积”“实配箍筋 → 弯矩”“箍筋面积 → 弯矩”“实配箍筋 → 剪力”“箍筋面积 → 剪力”等。
计算方向
- 选择剪力的计算方向，可选择“X 向”“Y 向”“双向”等。
框架结构
- 设置是否为框架结构。
材料强度取值
- 设置材料强度取值，可选择“强度设计值”“强度标准值”“最小极限强度值”“强度平均值”“广东高规第1性能水准中震”“广东高规第2性能水准中震”“广东高规第2性能水准大震”“广东高规第3性能水准中震”“广东高规第4性能水准中震”等。
- 当选择“强度标准值”“最小极限强度值”时，不计入作用分项系数、承载力抗震调整系数和内力调整系数，但材料强度分别取标准值和最小极限值。其中，钢筋最小极限强度参照抗震规范第 3.9.2 条第 2 款第 2 项的规定，“钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25”，取钢筋屈服强度 f_y 的 1.25 倍；混凝土最小极限强度参照混凝土规范条文说明第 4.1.3 条的规定，“考虑到结构中混凝土的实体强度与立方体试件混凝土强度之间的差异，根据以往的经验，结合试验数据分析并参考其他国家的有关规定，对试件混凝土强度的修正系数取为 0.88”，取立方强度的 0.88 倍。
- 当选择“强度平均值”时，按广东抗震性能规程附录 B 公式（B.0.3）计算：f_m＝f_k/（1-1.6435δ）。混凝土、钢筋的强度变异系数 δ 分别取 0.10、0.06。
- 当选择广东高规时，材料强度取考虑承载力利用系数 ξ 后的强度标准值。ξ 根据广东高规第 3.9.5 条各款的规定采用。

节点选项

抗震等级
- 选择抗震等级，可选择“一级”“二级”“三级”等。
9 度抗震设防烈度
- 设置是否为 9 度抗震设防烈度。
强节点系数 η_jb
- η_jb——强节点系数（节点剪力增大系数）。
- 当输入“自动”时，根据混凝土规范第 11.6.2 条的规定，“对于框架结构，一级取 1.50，二级取 1.35，三级取 1.20；对于其他结构中的框架，一级取 1.35，二级取 1.20，三级取 1.10”。
顶层节点
- 设置是否为顶层节点。当选择“否”时为中间层节点。
- 混凝土规范第 11.6.1 条规定，“框支柱中间层节点的抗震受剪承载力验算方法及抗震构造措施与框架中间层节点相同”。
X 向中间节点
- 设置水平方向上是否为中间节点。
- 当选择“是”时，为左、右两侧均有梁的中间节点，否则为仅一侧有梁的端节点。
Y 向中间节点
- 设置垂直方向上是否为中间节点。当选择“是”时，为上、下两侧均有梁的中间节点，否则为仅一侧有梁的端节点。
正交梁对节点的约束影响系数 η_jx、正交梁对节点的约束影响系数 η_jy
- η_jx、η_jy——分别为 X、Y 计算方向正交梁对节点的约束影响系数。
- 根据混凝土规范第 11.6.3 条的规定，“当楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度 1/2，且正交方向梁高度不小于较高框架梁高度的 3/4 时，可取 η_j 为 1.50，但对 9 度设防烈度宜取 η_j 为 1.25；当不满足上述条件时，应取 η_j 为 1.00”，当选择“自动”时，由程序根据楼板是否为现浇、梁偏位、梁截面尺寸等条件按上述要求取值。
- 当“计算方向”不为“双向”时，η_jx、η_jy 不能选择“自动”。

柱的几何参数

截面形式
- 选择柱的截面形式，可选择“矩形”“圆形”。
截面宽度 b、截面高度 h
- b、h——柱截面宽度、高度（mm）。默认分别为沿 X、Y 向尺寸。
圆柱截面直径 D
- D——圆柱截面直径（mm）。
柱的计算高度 H_cx、柱的计算高度 H_cy
- H_cx、H_cy——分别为水平验算方向（X 向）、垂直验算方向（Y 向）柱的计算高度（mm）。可采用节点上、下柱反弯点之间的距离。
核芯区的截面有效验算宽度 b_jx、核芯区的截面有效验算宽度 b_jy
- b_jx、b_jy——分别为节点核芯区水平验算方向（X 向）、垂直验算方向（Y 向）的截面有效验算宽度（mm）。
- 当输入“自动”时，根据抗震规范第 D.1.2 条的规定计算。
柱上边缘定位尺寸 y_cu
- y_cu——柱上边缘与水平方向（X 向）定位轴线之间的距离（mm）。
- 当输入“居中”时，柱垂直方向相对定位轴线居中布置。
- 当输入 0 时，表示柱上边缘与定位轴线重合。
- 当输入负值时，表示柱上边缘在定位轴线的下侧。
柱右边缘定位尺寸 x_cr
- x_cr——柱右边缘与垂直方向（Y 向）定位轴线之间的距离（mm）。
- 当输入“居中”时，柱水平方向相对定位轴线居中布置。
- 当输入 0 时，表示柱右边缘与定位轴线重合。
- 当输入负值时，表示柱右边缘在定位轴线的左侧。

节点箍筋

单根圆形箍筋的截面面积 A_sh
- A_sh——单根圆形箍筋的截面面积。
- 当输入“自动”时，根据“箍筋直径 d_g”计算。
X 向箍筋的总截面面积 A_svjx、Y 向箍筋的总截面面积 A_svjy
- A_svjx、A_svjy——分别为核芯区有效验算宽度范围内同一截面水平验算方向（X 向）、垂直验算方向（Y 向）箍筋的总截面面积（mm²）。
- 对于圆柱，A_svjx、A_svjy 分别为同一截面水平验算方向（X 向）、垂直验算方向（Y 向）的拉筋和非圆形箍筋的总截面面积（mm²）。
- 当输入“自动”时，根据实配钢筋的“箍筋形式”“箍筋组成”“箍筋直径 d_g”等参数进行计算。
箍筋形式
- 选择节点箍筋形式。
- 当“截面形式”为“矩形”时，“箍筋形式”可选择“普通箍”“复合箍”“连续复合螺旋箍”等。
- 当“截面形式”为“圆形”时，“箍筋形式”可选择“普通箍”“螺旋箍”“复合螺旋箍”等。
箍筋组成
- 选择节点箍筋的组成，根据“截面形式”“箍筋形式”的不同，“箍筋组成”可选择“矩形箍或拉筋”“无矩形箍或拉筋”“非螺旋箍”“菱形箍”“非螺旋箍”等。

菱形箍的个数 n_s
- n_s——菱形箍的个数。

箍筋直径 d_g
- d_g——箍筋直径（mm）。
- 允许输入两种箍筋直径。当输入两种直径时，第一个数值表示最外面的箍筋直径，第二个数值表示除最外面箍筋之外其余箍筋的直径。数值之间使用逗号“,”分开，例如“10,8”“12,10”等。

箍筋肢数 n
- n——配置在同一截面内验算方向箍筋的肢数。
两方向箍筋的肢数 n_x、n_y
- n_x、n_y——配置在同一截面内水平、垂直方向（分别平行于 X 轴、Y 轴方向）的箍筋肢数。
- 水平方向箍筋的肢数 n_x
  - n_x——水平方向（平行于 X 轴方向）的箍筋肢数。
- 垂直方向箍筋的肢数 n_y
  - n_y——垂直方向（平行于 Y 轴方向）的箍筋肢数。

水平方向一侧梁的几何参数、垂直方向一侧梁的几何参数

截面宽度 b、截面高度 h
- b、h——分别为截面宽度、高度（mm）。
梁上边缘定位尺寸 y_bu
- y_bu——梁上边缘与水平方向（X 向）定位轴线之间的距离（mm）。
- 当输入“居中”时，梁中心线与定位轴线重合。
- 当输入 0 时，表示梁上边缘与定位轴线重合。
- 当输入负值时，表示梁上边缘在定位轴线的下侧。
- 水平方向上的梁与柱中线上下偏心距 e_y 按下式计算：
  e_y＝（y_bu－0.5b_b）－（y_cu－0.5h）。
梁右边缘定位尺寸 x_br
- x_br——梁右边缘与垂直方向（Y 向）定位轴线之间的距离（mm）。
- 当输入“居中”时，梁中心线与定位轴线重合。
- 当输入 0 时，表示梁右边缘与定位轴线重合。
- 当输入负值时，表示梁右边缘在定位轴线的左侧。
- 垂直方向上的梁与柱中线左右偏心距 e_x 按下式计算：
  e_x＝（x_br－0.5b_b）－（x_cr－0.5b）。

水平方向另一侧梁的几何参数、垂直方向另一侧梁的几何参数

截面宽度 b
- b——截面宽度（mm）。
- 当输入“自动”时，同方向两侧梁截面宽度相同。
截面高度 h
- h——截面高度（mm）。
- 当输入“自动”时，同方向两侧梁截面高度相同。
梁上边缘定位尺寸 y_bu、梁右边缘定位尺寸 x_br
- 当输入“自动”时，同方向两侧梁偏心距相同。

基本组合

剪力设计值 V_jx、剪力设计值 V_jy
- V_jx、V_jx——分别为 X、Y 轴方向梁柱节点核芯区组合的剪力设计值（kN）。
弯矩设计值 M_bx1、弯矩设计值 M_by1
- M_bx1、M_by1——分别为 X、Y 轴方向节点一侧梁端的弯矩设计值（kN·m）。
弯矩设计值 M_bx2、弯矩设计值 M_by2
- M_bx2、M_by2——分别为 X、Y 轴方向节点另一侧梁端的弯矩设计值（kN·m）。
弯矩设计值 M_buax1、弯矩设计值 M_buay1
- M_buax1、M_buay1——分别为 X、Y 轴方向节点一侧梁端实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩设计值（kN·m）。
- 弯矩设计值可根据实配钢筋截面面积（计入纵向受压钢筋）和材料强度标准值强度确定，且应考虑正截面承载力抗震调整系数。
弯矩设计值 M_buax2、弯矩设计值 M_buay2
- M_buax2、M_buay2——分别为 X、Y 轴方向节点另一侧梁端实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩设计值（kN·m）。
- 弯矩设计值可根据实配钢筋截面面积（计入纵向受压钢筋）和材料强度标准值强度确定，且应考虑正截面承载力抗震调整系数。
轴向力设计值 N
- N——对应于组合剪力设计值的上柱组合轴向力设计值（kN)，压力输入正值，拉力输入负值。

节点材料

混凝土的强度等级
- 节点核芯区混凝土的强度等级。
现浇楼板
- 设置节点核芯区周围是否为现浇楼板。
箍筋抗拉强度设计值 f_yv
- f_yv——节点核芯区箍筋抗拉强度设计值（N/mm²）。
- 请参阅“箍筋抗拉强度设计值 f_yv”。
箍筋间距 s
- s——沿构件长度方向的箍筋间距（mm）。
- 输入值不应小于 50mm，且不大于 1000mm。

梁底纵筋合力点至近边距离 a_s、梁面纵筋合力点至近边距离 a_s'
- a_s、a_s'——分别为梁底、梁面纵向受力钢筋合力点至截面近边边缘的距离（mm）。
- 当 a_s' 输入“自动”时，取为 a_s。
- 当输入“一类”“二a类”“三a类”等环境类别或“Ⅰ-A”“Ⅰ-B”“Ⅱ-C”等环境作用等级时，默认的纵筋直径 d 取 25mm、箍筋直径 d_g 取 10mm，梁的混凝土强度等级按不大于 C25 考虑。
- 请参阅“受拉纵筋合力点至近边距离 a_s”。