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摘要：混凝土异形柱框架结构设计过程中，经常出现节点域抗剪超限的情况，本文从规范公式的角度出发，简要分析调整节点域抗剪超限的几条措施。
关键词：混凝土异形柱框架结构；节点核心区抗剪超限。
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
前言:
异形柱框架梁柱节点核心区的受剪承载力是异形柱框架的薄弱环节。当结构的高度接近规范规定的的限值或者地震烈度较高的时候，经常出现底面几层节点域抗剪不够的情况。
<混凝土异形柱结构技术规范 JGJ149-2006>规定的有地震组合的节点核心区受剪承载力计算公式5.3.2-2及5.3.5-3如下，
5.3.2-2
5.3.5-3
根据上面公式包含的对节点抗剪承载力的影响因素，考虑以下几种调整措施。
Abstract: the weakness of frame structure with specially shaped columns is that the Shear Strength of the joints is weak. In the case that the hight of the building is close to the limit of the code , or the seismic intensity is very strong , the joints of the following stories can not endure the shear.
give the following formulas to design the joints:
5.3.2-2
5.3.5-3
Consider the formulas,we take the following measures to meet the demand of the code.
Key words: frame structure with specially shaped columns;Shear Strength of the joints.
节点加腋
梁端加腋分水平加腋和竖向加腋两种构造。水平加腋在住宅建筑中，由于使用的要求，比较难以实现，而竖向加腋，也只能用于梁下有不小于200宽的分户墙或隔墙，使加腋能隐藏在填充墙中。按规范5.3.5-3，垂直加腋可以增大hb0 ，梁截面高度450，加腋高度取150，可以使节点验算剪力减小到0.75倍。同时加腋可以提高节点核心区的截面高度hj ，且不不增加整个建筑物的结构刚度及地震力，是一种有效的调整措施。采用此方法结构设计及施工复杂，但只是框架梁端部部分截面加大，结构费用增加较少，效率较高，结构设计的经济指标较好。
2.提高梁柱混凝土强度等级或者单纯加大柱的混凝土强度等级
提高混凝土强度等级增加结构的刚度可以忽略，地震内力不增加，混凝土强度等级从C35提高到C45，fc增加到原来的1.26倍，节点抗剪极限承载力提高了26% ，对于抗剪承载力差别比较小的情况很容易解决掉。 且单纯提高混凝土强度等级不影响建筑使用，具有一定的优越性。
当梁、柱混凝土强度等级差不超过两级（混凝土规范表4.1.4中的两个强度等级差）时，梁、柱节点可按梁的混凝土强度等级施工；当梁、柱混凝土强度等级差超过两级时，可优先考虑梁、柱混凝土分开浇筑的可能性。采用此方法，梁、柱节点区混凝土符合设计要求，实现设计意图所花费的结构费用最小。但应注意，采用梁柱混凝土强度等级不同的施工方法时，对施工条件及组织管理能力的要求较高。方案确定之前，应与施工单位密切配合，对工程施工的具体情况应有大致了解。
加大柱肢的厚度
随着时代的发展，住宅对使用空间的要求越来越高，住宅的面积卡的也越来越紧，在笔者经历的深圳地区的一些项目设计中，卧室的墙厚加大是一件非常敏感的事情。异型柱截面厚度bj 从200增加到250，极限抗剪承载能力提高百分之25。为了室内不漏柱角，砌体填充墙的厚度也需要做到与柱肢厚度相同，墙厚的加大会影响使用面积，还要考虑工地是否有240模数的轻质砌块。此措施要在建筑做方案阶段就进行试算提出，不然进入施工图阶段再提出，可能会让甲方有意见。
加大柱肢的高度
单纯加大本榀框架的柱肢高度往往会带来吸收更多的水平力，如地震力在节点弯矩占的比例较大时，此种方法效果并不好，需要结合本文第6条来调整。
如果水平地震力不占主导成分，节点弯矩主要是由于本跨梁跨度或者荷载较大造成，加大柱肢高度对节点区抗剪不够有较好的效果。
减小框架梁的跨度
当节点弯矩主要是由垂直荷载造成时，梁端弯矩与跨度的平方成正比。异形柱框架结构的住宅中，应尽量采用小跨度密布柱的结构体系，梁的跨度控制在4米左右。节点不平衡弯矩较大的情况经常出现在端跨，当有条件加柱时，在节点抗剪超限比较多的那榀框架梁中间加柱支撑，以减小梁端弯矩值，从而不平衡弯矩带来的节点剪力设计值。
抗剪能力较弱的地方加大柱截面，抗剪能力比较强的地方加大梁截面
局部调整截面造成的地震力改变不大的情况下，通过梁柱截面的调整来调整各榀之间的刚度，从而引起地震力在各榀之间的重新分配。梁的线刚度变化与梁截面高度的四次方成正比，而一般的软件计算程序又对中梁或者边梁加了一个1.5到2的刚度放大系数，所以梁截面高度的调整带来的刚度变化远比柱子调整要来的大。在此概念基础之上，加大抗剪能力富裕度比较大的地方的梁的高度，同时加大节点抗剪能力比较弱的地方的柱截面的高度，这样各榀框架之间的刚度就有比较大的变化，地震力重新分配的幅度也比较大，此种办法用来解决节点抗剪能力差的比较多的节点。
需要注意的是：加大梁截面或者柱截面尽量的用于节点抗剪能力不够的地方，比如说底面几层，这样对整个楼的自振周期改变的比较小，地震力基本不会增加；柱截面的增加要考虑主筋间距的模数，比如说500的柱子可以加大到600，主筋根数不会增加。
利用电梯筒周圈或者较小的房间四周布置L形柱，并且加大与之相连的梁截面高度
电梯筒周围或者较小开间的房间四周的的小柱相连会形成很大的刚度，从而引起水平地震力的重分配，水平地震力更多的分配在此处，而此处的梁跨度一般比较小，弯矩也比较小，从而Vj比较小，此处的节点抗剪比较容易满足。应用此方法的前提条件是，由四周小柱形成的小型框架筒应于整个结构均匀布置，而不可偏置，否则会带来结构体型的不利影响。
加少量的剪力墻
框架结构的梁端弯矩与层间位移角成正比。当框架的层间位移角比较大时，通过加少量的长墙来减小整个建筑物的层间位移，从而达到减小梁端弯矩的目的。笔者曾对一七层的住宅框架进行加墙处理，主要将墙加在楼梯间两侧及山墙侧，可以迅速而有效的调整大面积节点抗剪域超限的情况。需要注意，加墙会带来成本的增加。关于配置少量剪力墙的框架结构需要注意的其他事项，不在本文讨论的范围，请参考相关的文献资料。
结束语：
框架结构节点不平衡弯矩由垂直方向的荷载和水平力两部分组成。当主要由垂直方向的荷载引起时，可主要通过1~5条调整措施调整；当节点不平衡弯矩主要由水平力引起时候，可同时通过1~8条措施调整。需要说明的是，本文的所有调整措施都应建立在结构体系布置合理的大前提下。
参考文献：
[1]JGJ 149--2006 混凝土异形柱结构技术规范中国建筑工业出版社，2006
[2] 北京市建筑设计研究院. 建筑结构专业技术措施. 中国建筑工业出版社，2007.
[3] 《混凝土结构设计原理》(第四版)东南大学 同济大学 天津大学 合编 清华大学主审 . 中国建筑工业出版社，2003
作者简介：
姓名：张映恒 出生日期：1984、06性别：男民族：汉，
毕业院校：山东建筑大学土木工程专业
单位：筑博设计股份有限公司单位邮编：518000
关键词：混凝土异形柱框架结构；节点核心区抗剪超限。
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
前言:
异形柱框架梁柱节点核心区的受剪承载力是异形柱框架的薄弱环节。当结构的高度接近规范规定的的限值或者地震烈度较高的时候，经常出现底面几层节点域抗剪不够的情况。
<混凝土异形柱结构技术规范 JGJ149-2006>规定的有地震组合的节点核心区受剪承载力计算公式5.3.2-2及5.3.5-3如下，
5.3.2-2
5.3.5-3
根据上面公式包含的对节点抗剪承载力的影响因素，考虑以下几种调整措施。
Abstract: the weakness of frame structure with specially shaped columns is that the Shear Strength of the joints is weak. In the case that the hight of the building is close to the limit of the code , or the seismic intensity is very strong , the joints of the following stories can not endure the shear.
give the following formulas to design the joints:
5.3.2-2
5.3.5-3
Consider the formulas,we take the following measures to meet the demand of the code.
Key words: frame structure with specially shaped columns;Shear Strength of the joints.
节点加腋
梁端加腋分水平加腋和竖向加腋两种构造。水平加腋在住宅建筑中，由于使用的要求，比较难以实现，而竖向加腋，也只能用于梁下有不小于200宽的分户墙或隔墙，使加腋能隐藏在填充墙中。按规范5.3.5-3，垂直加腋可以增大hb0 ，梁截面高度450，加腋高度取150，可以使节点验算剪力减小到0.75倍。同时加腋可以提高节点核心区的截面高度hj ，且不不增加整个建筑物的结构刚度及地震力，是一种有效的调整措施。采用此方法结构设计及施工复杂，但只是框架梁端部部分截面加大，结构费用增加较少，效率较高，结构设计的经济指标较好。
2.提高梁柱混凝土强度等级或者单纯加大柱的混凝土强度等级
提高混凝土强度等级增加结构的刚度可以忽略，地震内力不增加，混凝土强度等级从C35提高到C45，fc增加到原来的1.26倍，节点抗剪极限承载力提高了26% ，对于抗剪承载力差别比较小的情况很容易解决掉。 且单纯提高混凝土强度等级不影响建筑使用，具有一定的优越性。
当梁、柱混凝土强度等级差不超过两级（混凝土规范表4.1.4中的两个强度等级差）时，梁、柱节点可按梁的混凝土强度等级施工；当梁、柱混凝土强度等级差超过两级时，可优先考虑梁、柱混凝土分开浇筑的可能性。采用此方法，梁、柱节点区混凝土符合设计要求，实现设计意图所花费的结构费用最小。但应注意，采用梁柱混凝土强度等级不同的施工方法时，对施工条件及组织管理能力的要求较高。方案确定之前，应与施工单位密切配合，对工程施工的具体情况应有大致了解。
加大柱肢的厚度
随着时代的发展，住宅对使用空间的要求越来越高，住宅的面积卡的也越来越紧，在笔者经历的深圳地区的一些项目设计中，卧室的墙厚加大是一件非常敏感的事情。异型柱截面厚度bj 从200增加到250，极限抗剪承载能力提高百分之25。为了室内不漏柱角，砌体填充墙的厚度也需要做到与柱肢厚度相同，墙厚的加大会影响使用面积，还要考虑工地是否有240模数的轻质砌块。此措施要在建筑做方案阶段就进行试算提出，不然进入施工图阶段再提出，可能会让甲方有意见。
加大柱肢的高度
单纯加大本榀框架的柱肢高度往往会带来吸收更多的水平力，如地震力在节点弯矩占的比例较大时，此种方法效果并不好，需要结合本文第6条来调整。
如果水平地震力不占主导成分，节点弯矩主要是由于本跨梁跨度或者荷载较大造成，加大柱肢高度对节点区抗剪不够有较好的效果。
减小框架梁的跨度
当节点弯矩主要是由垂直荷载造成时，梁端弯矩与跨度的平方成正比。异形柱框架结构的住宅中，应尽量采用小跨度密布柱的结构体系，梁的跨度控制在4米左右。节点不平衡弯矩较大的情况经常出现在端跨，当有条件加柱时，在节点抗剪超限比较多的那榀框架梁中间加柱支撑，以减小梁端弯矩值，从而不平衡弯矩带来的节点剪力设计值。
抗剪能力较弱的地方加大柱截面，抗剪能力比较强的地方加大梁截面
局部调整截面造成的地震力改变不大的情况下，通过梁柱截面的调整来调整各榀之间的刚度，从而引起地震力在各榀之间的重新分配。梁的线刚度变化与梁截面高度的四次方成正比，而一般的软件计算程序又对中梁或者边梁加了一个1.5到2的刚度放大系数，所以梁截面高度的调整带来的刚度变化远比柱子调整要来的大。在此概念基础之上，加大抗剪能力富裕度比较大的地方的梁的高度，同时加大节点抗剪能力比较弱的地方的柱截面的高度，这样各榀框架之间的刚度就有比较大的变化，地震力重新分配的幅度也比较大，此种办法用来解决节点抗剪能力差的比较多的节点。
需要注意的是：加大梁截面或者柱截面尽量的用于节点抗剪能力不够的地方，比如说底面几层，这样对整个楼的自振周期改变的比较小，地震力基本不会增加；柱截面的增加要考虑主筋间距的模数，比如说500的柱子可以加大到600，主筋根数不会增加。
利用电梯筒周圈或者较小的房间四周布置L形柱，并且加大与之相连的梁截面高度
电梯筒周围或者较小开间的房间四周的的小柱相连会形成很大的刚度，从而引起水平地震力的重分配，水平地震力更多的分配在此处，而此处的梁跨度一般比较小，弯矩也比较小，从而Vj比较小，此处的节点抗剪比较容易满足。应用此方法的前提条件是，由四周小柱形成的小型框架筒应于整个结构均匀布置，而不可偏置，否则会带来结构体型的不利影响。
加少量的剪力墻
框架结构的梁端弯矩与层间位移角成正比。当框架的层间位移角比较大时，通过加少量的长墙来减小整个建筑物的层间位移，从而达到减小梁端弯矩的目的。笔者曾对一七层的住宅框架进行加墙处理，主要将墙加在楼梯间两侧及山墙侧，可以迅速而有效的调整大面积节点抗剪域超限的情况。需要注意，加墙会带来成本的增加。关于配置少量剪力墙的框架结构需要注意的其他事项，不在本文讨论的范围，请参考相关的文献资料。
结束语：
框架结构节点不平衡弯矩由垂直方向的荷载和水平力两部分组成。当主要由垂直方向的荷载引起时，可主要通过1~5条调整措施调整；当节点不平衡弯矩主要由水平力引起时候，可同时通过1~8条措施调整。需要说明的是，本文的所有调整措施都应建立在结构体系布置合理的大前提下。
参考文献：
[1]JGJ 149--2006 混凝土异形柱结构技术规范中国建筑工业出版社，2006
[2] 北京市建筑设计研究院. 建筑结构专业技术措施. 中国建筑工业出版社，2007.
[3] 《混凝土结构设计原理》(第四版)东南大学 同济大学 天津大学 合编 清华大学主审 . 中国建筑工业出版社，2003
作者简介：
姓名：张映恒 出生日期：1984、06性别：男民族：汉，
毕业院校：山东建筑大学土木工程专业
单位：筑博设计股份有限公司单位邮编：518000