浅谈梁板柱混凝土标号不同时节点核心区的结构处理方法

张恩岩

一、前言

改革开放以来，国民经济持续稳步高速发展，城市化进程明显加快，城市用地日趋紧张，因此建筑物越建越高，大城市商品房中高层建筑已占80%以上。

根据钢筋混凝土结构受力原理及抗震设计原则，从节约角度出发，高层建筑柱子及剪力墙混凝土强度等级一般比梁板混凝土强度等级高，应对梁柱节点及剪力墙梁板节点混凝土施工采取有效措施来保证核心区的承载力。

剪力墙梁板节点混凝土由于剪力墙的刚度很大，一般按梁板混凝土强度等级进行施工就能保证节点的承载力，关键是梁柱节点核心区的混凝土施工。由于施工技术和施工组织的原因，不能连续柱及梁板整体浇筑完成，并且混凝土运输、浇筑和问歇时间超过规范允许的时间时，应设置施工缝，常规的施工方法及顺序是：柱子钢筋绑扎→柱模安装→柱子混凝土浇筑→柱子拆模→梁板模板安装→梁板钢筋绑扎→梁板混凝土浇筑。浇筑柱子混凝土时，施工缝留置在主梁下5～10㎜。

本文以混凝土强度等级差5N/mm2为一级，谈谈在柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级时，如何处理梁柱节点核心区混凝土强度等级不同的浇筑施工问题。

二、抗震等级为一、二级的结构

（一）强度等级相差一级

柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级一级时，节点核心区的混凝土可以按照梁板混凝土的强度等级施工。

（二）强度等级相差二级

1.中间节点

中间节点由于四周均有钢筋混凝土框架梁，对节点核工业心区的约束较大，节点核心区的混凝土可以按照梁板混凝土的强度等级施工。

2.非中间节点

非中间节点核工业心区的混凝土强度等级，应进行核工业心区截面抗震验算再确定处理办法。

（1）剪力设计值

9度时和一级框架应符合：

式中：

νj—梁柱节点核心区组合的剪力设计值；hbo—梁截面的有效高度，节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值；αs—梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离；Hc—柱的计算高度，可采用节点上、下柱反弯点之间的距高；hb—染的截面高度，节点两侧梁截面高度不等时可采用平均值；ηjh—节点剪力增大系数，一级取1.35，二级取1.2；∑Μb -节点左右端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和， 一级时节点左右梁端均为负弯矩，绝对值较小的弯矩应取零；∑Mbua -节点左右梁端反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和，根据实配钢筋面积（计人受压筋）和材料强度值确定。

（2）核心区截面有效验算宽度的计算方法：

① 当验算方向的梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2时，可采用该侧柱截面宽度，当小于柱截面宽度的1/2时，可采用下列二者的较小值：

bj=bb+0.5hc；bj=bc

式中：

bj——节点核心区的截面有效验算宽度；bb一梁截面宽度；hc—验算方向的柱截面高度；bc一验算方向的柱截面宽度。

② 当梁、柱的中线不重合且偏心距不大于柱宽的1/4时，核心区的截面有效验算宽度可采用上款和下式计算结果的较小值。

bj=0.5（bb+bc）+0.25hc-e；式中：e——梁与柱中线偏心距。

（3）节点核心区组合的剪力设计值：

Vj≤0.3ηj fc bj hj/γRE；式中：ηj——正交梁的约束影响系数，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的1/2，且正交方向梁高度不小于框架梁高度的3/4时，可采用1.5，9度时宜采用1.25，其他情况均采用1.0；hj——节点核心区的截面高度，可采用验算方向的柱截面高度；γRE——承载力抗震调整系数，可采用0.85。

（4）节点核心区截面抗震受剪承载力：

式中：N——對应于组合剪力设计值的上柱组合轴向压力较小值，其取值不应大于柱的截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的50%，当N为拉力时，取N=0；fyν ——箍筋的抗压强度设计值；ft——混凝土轴心抗拉强度设计值；Asvj——核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积；S——箍筋间距。

经验算，如果能满足要求，则核心区混凝土强度等级可采用梁板混凝土强度等级；如果不能满足要求，则需采取按柱子

混凝土等级单独浇筑或加大核心区面积的处理方法。

（三）强度等级相差三级及三级以上或不满足上述规定时

梁板混凝土强度等级与柱子混凝土强度等级相差三级及三级以上或不满足上述规定时，可按照以下两种方法进行处理。

1.按柱子混凝土等级单独浇筑

核心区混凝土按图1所示对柱子混凝土强度等级单独浇筑。

应保证在节点核心区混凝土初凝前浇筑梁板混凝土。具体施工时，由于绝大部分地区已采用泵送商品混凝土，应采用塔吊或施工电梯运送节点核心区混凝土（非泵送，坍落度较小），地泵或汽车泵输送梁板混凝土，浇筑核心区混凝土后浇筑梁板混凝土。

2.加大核心区面积

如果按柱子混凝土等级单独浇筑无法施工，可以按图2所示方法，加大核心区面积，并配置附加钢筋。

三、抗震等级为三、四级的结构

抗震等级为三、四级的结构中，非中间节点核心区的混凝土强度等级理应进行核心区截面抗震验算再确定处理办法，但三、四级抗震等级的框架节点核心区可以不进行抗震验算，只需符合抗震构造措施的要求即可，因此，核心区的混凝土也可以按照梁板混凝土的强度等级施工。抗震等级为三、四级的其他强度等级与抗震等级为一、二级的结构相同。

四、结语

据未公开证实的试验研究表明，当梁柱节点混凝土强度只比柱低30% ～40%时，梁柱节点相交处的梁的扩散作用能满足柱相应轴压比的要求，因此梁柱节点核心区混凝土可按照梁的混凝土强度等级施工，但这一成果目前并未得到相关权威部门的认可，当前的规范、规程也并未采用，所以目前的处理方法还是基本按照文中所述的方法。在实际施工过程中，具体的施工方法还应咨询设计部门意见。