核心区

土木工程应用学科

核心区是指箍筋与纵筋组成钢筋笼内部的混凝土。节点核心区抗震设计的原则要求是框架节点核心区不先于梁、柱破坏。

节点核心区

节点核心区抗震设计的原则要求是框架节点核心区不先于梁、柱破坏。

破坏机制

根据震害分析：7度地震作用下，未按抗震要求设计的多层框架结构较少破坏；8度地震作用下，部分节点尤其是角柱节点发生程度不同的破坏；9度以上地震作用下，多数框架节点被破坏。

核心区未开裂前，箍筋应力很小，剪力由混凝土承受。当剪力达到核心区混凝土极限抗剪能力的60%一70%时，混凝土有可能突然发生对角贯通裂缝，箍筋应力骤然增高，个别箍筋甚至屈服，随后裂缝增多变宽，箍筋陆续屈服，以致节点破坏。

节点配箍

对节点配箍的构造要求是为节点提供必要的承载力和延性储备。

节点核心区是设计的重点，也是施工的难点。要求在核心区同时配置柱箍筋和梁箍筋是做不到的。由于柱截面包容梁截面，因此要求柱箍筋自底到顶全高配置；梁箍筋可以只配置到柱边（如右图《框架箍筋配置示意图》所示）。核心区内柱箍筋的数量和间距，按加密区考虑。箍筋末端的构造要求是保证箍筋对混凝土抗压能起到有效的约束作用，当采用拉筋组合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并钩住封闭箍。为了避免形式配箍，宜采用焊接封闭箍筋。

节点配筋

梁、柱纵筋只允许贯穿节点核心区，不允许在核心区内作接头，如果框架梁连接悬臂梁，则悬臂梁的主筋应由框架梁的主筋向外延伸。

框架端节点处的下部钢筋，伸入节点的长度按中间节点要求，而上部负筋的锚固比较复杂，试验研究表明，伸人节点的弯折锚固钢筋，其锚固作用由钢筋水平段和垂直段两部分组成，而水平段是构成锚固的主要成份，在锚固中起很大作用，它受钢筋的滑移控制。

根据试验研究分析，为确保纵向受拉钢筋有可靠的锚固，框架端节点的上部钢筋应伸过柱中心线，并尽量伸至柱节点外边再向下弯折。弯折前的水平投影长度不应小于0.45 ，垂直投影长度不应小于15d，以保证必要的锚固储备。

顶层角柱的柱端压力虽小但弯矩甚大，核心区应划归梁还是划归柱?框架角节点的梁端负筋，向下弯折进入梁底以下的柱段后方可计算锚固长度；顶层柱端纵筋的上端应水平弯折进入梁体或屋面板后方可计算锚固长度。

柱节点核心区

梁柱节点核心区承受的剪力比柱身承受的剪力大得多。柱身剪力按柱底弯矩与柱顶弯矩之和除以层高求得，核心区剪力按柱顶弯矩及隔层柱底弯矩除以梁的高度求得。层高比梁高大很多倍。核心区剪力大是显而易见的。

梁柱节点是柱的一部分，又是框架各杆件的连结部位，保证节点核心区的抗剪强度，需要配置足够的箍筋。如采用封闭式模板两方向梁上下主筋全绑扎好，再做核心区箍筋很困难，如先装绑梁的下部主筋后即装核心区箍筋，再做梁的上部负钢筋，即使采用预装钢筋骨架，只要骨架的上部架立筋不伸入柱内，不应有太大的困难。有困难也该把这部分箍筋做好。

抗剪能力计算

框架梁柱节点是结构的关键部位，它受力复杂，施工也较困难，大量试验资料及震害调查表明：节点往往是破坏的主要部位。因此保证节点具有必要的强度、刚度和延性，使之不过早地破坏是十分重要的。

节点荷载试验表明，节点的破坏过程大致可分为两个阶段：

第一阶段为通裂阶段，在节点核心区的混凝土未开裂之前，节点处于弹性阶段，剪力基本上由混凝土负担，当作用于节点核心区的剪力达到最大值的60—70%时，核心区出现对角贯通裂缝，裂缝宽度为0.1—0.2mm。此时剪力仍主要由混凝土承担，箍筋应力不超过20N/mm。

第二阶段为破裂阶段．随着反复荷载加大，对角贯通裂缝逐渐加宽，并出现多条斜裂缝，箍筋应力迅速增长，逐渐达到届服；在合理的配箍情况下，即使箍筋全部屈服，节点仍能保持最高承载能力。设计时应以第二阶段作为极限状态。

三、四级抗震框架可不验算节点核心区剪力，但需按构造加强。节点核心区的设计剪力节点核心区的抗剪能力，一般只按承重框架平面内节点核心区的剪力进行计算。

节点核心区的抗剪能力，一般只按承重框架平面内节点核心区的剪力进行计算。

在反复循环荷载作用下，梁柱核心区主要承受剪力和压力，作用于节点核心区的剪力主要由作用于梁筋的拉力，通过梁筋与核心区混凝土间的粘结力传递给混凝土核心区。

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