框架梁柱节点的强度验算和施工处理.docx

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框架梁柱节点的强度验算和施工处理

高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理

张元坤（广州容柏生建筑工程设计事务广州510170）

摘要:

高层建筑框架梁柱节点区混凝土如何浇注才能满足承载力要求，是长期困扰着设计和施工人员的一个问题，文中根据《高规》的定性规定，经定量验算而总结出一种节点区简易处理方法，望能得到同行的认可和接受，并在实际工程中加以运用。

关键词:

节点区;混凝土强度等级;抗剪;抗压

1、规范条文摘录

在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）中，有关框架梁柱节点区混凝土的设计和浇注有以下的条文内容及条文说明:

——当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时，应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施（第13.5.7条）；

——高层建筑不同强度的梁、柱节点混凝土浇筑需要有关单位具体协商解决（条文说明）；

——抗震设计时，一、二级框架的节点核心区应按本规程附录C进行抗震验算；三、四级框架节点以及各抗震等级的顶层端节点核心区，可不进行抗震验算（第6.2.7条）。

——凡是梁柱节点之混凝土强度低于柱混凝土强度较多者，皆必须仔细验算节点区的承载力，包括受剪、轴心受压、偏心受压等，并采取有效的构造措施（条文说明）。

由此可以看出，规程对梁柱节点区混凝土的设计及施工并末作出明确的规定，而在高层建筑混凝土结构的设计与施工中，这一问题是不可能回避的，因此寻求一种梁柱节点区混凝土合理设计和便利施工的方法正是本文的目标。

2、高层建筑混凝土结构设计和施工中的现实问题

2.1为了满足柱轴压比的要求，同时又要控制柱截面不过大，柱子采用较高强度等级的混凝土是一种必然。

而对于以受弯为主的楼层梁板，过高的混凝土强度等级却是不需要且不适宜的，前者指对其抗弯承载力的贡献不明显，后者则指对构件承受非荷载应力（混凝土收缩应力、温度应力等）不利。

正因如此，《高规》第6.1.9条才有“现浇框架梁的混凝土强度等级不宜高于C40”的规定，但实际工程设计中楼盖合适的混凝土强度等级应为C25-C35。

由此可见，高层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度必然存在，而且随着建筑物高度的增大，两者的设计强度差距会越大，当然该区段主要存在于高层建筑的下部。

2.2目前混凝土的浇筑施工几乎都是采用商品混凝土泵送工艺，而且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇注（即节点区采用楼盖混凝土强度等级浇注）。

如果要求其中的梁柱节点单独浇注，则首先是其供应量及浇注时间不易控制而会导致质量事故，其次是节点区与梁板之间的分隔确实存在难度，故施工单位至少不希望大面积采用此方法。

3受剪、受压验算规律

考虑到现场施工的操作程序，同时又要满足规范中对节点核心区承载力的要求，我们列举算例对典型节点区的受剪、轴心受压、偏心受压进行计算（其过程附后）。

通过验算可得出以下规律:

3.1按《高规》附录C进行受剪抗震验算，即使柱梁混凝土强度等级相差2OMPa，而节点区用楼盖混凝土强度等级浇注，其节点核心区截面的受剪承载力仍可以满足要求。

3.2在偏心受压验算中，当梁板混凝土强度等级比柱低5MPa时，其受压强度可以满足要求；当两者的混凝土强度等级相差lOMPa及以上时，其受压强度不满足要求。

3.3当梁板比柱的混凝土强度等级低lOMPa及以上而仍用梁混凝土浇注节点区，则对节点区必须采取措施。

从偏心受压公式N≤0.9（ƒcAcor+ƒ

yA

s+2αƒyAsso）中的3项抗压数值来看，第1项即节点区截面混凝土抗压强度是不可变更的；第3项即箍筋提供的抗压强度所占的比例最小，且一般设计不可能改变节点区的配箍规格；第2项即节点区竖向钢筋提供的抗压强度所占比例较大，且若采用HRB400钢（ƒy=360N/mm2）来增加节点区的竖向配筋率则可显著提高其抗压强度。

4施工措施

考虑到梁柱节点区需要处理的都在高层建筑的下部，该区段的柱主筋配筋率一般接近或略大于1%,因此根据以上规律可将节点区的施工措施归纳如下:

4.1当梁板与柱的混凝土强度等级仅相差5MPa时，节点区完全可以与楼盖一起浇注；

4.2当梁板比柱的混凝土强度等级分别低lOMPa和l5MPa时，节点区需增设竖向短筋，其数量分别为柱主筋配筋量的50%和100%；

4.3当梁板比柱的混凝土强度等级低2OMPa及以上时，再靠增设节点区竖向短筋来提高其抗压强度已不可行，其原因一是无法布筋，二是短筋数量太大。

此时节点区需采用与柱同等级混凝土单独浇注，虽然有一定的施工难度且需有较严密的施工组织措施，但所占的分量不很大，仍可以接受。

偏心受压计算公式中没有体现节点区各方向水平梁对其提高强度的影响，事实上该影响是存在且有效的，尤其中柱节点通常有两向梁对其约束产生的效果较为显著。

正如抗剪验算中考虑

“正交梁的约束影响系数”一样，同等条件下中柱的抗剪承载力是边、角柱的1.3倍左右。

上述施工措施虽未将中柱、边柱、角柱加以区分，但事实上应有所不同。

笔者认为，上述施工措施可以针对边柱和角柱节点区而言，如系中柱节点区，则可将各条措施中梁柱混凝土强度等级的差异各提高5MPa。

该结论的依据虽是定性而不是定量的，但从充分发掘中柱节点的抗压潜力，并考虑现场施工方便性的角度而言，它是可行且科学的。

综上所述，节点区的施工措施可用表1简示。

表1节点区施工措施表

梁柱混凝土强度

边柱、角柱节点

中柱节点

等级相差级别

5Mpa（一级）

不需特殊处理

不需特殊处理

10Mpa（二级）

加插短筋（柱主筋数的50%）

15Mpa（三级）

加插短筋（柱主筋数的100%）

加插短筋（柱主筋数的50%）

20Mpa（四级）

需用柱混凝土强度等级浇注

加插短筋（柱主筋数的100%）

25Mpa（五级）

需用柱混凝土强度等级浇注

5混凝土强度等级的合理取值

梁柱节点区的强度验算和施工处理同时也涉及到高层建筑混凝土结构中竖向构件和水平构件混凝土强度等级的合理取值问题，其合理与否必须符合以下原则:

5.1整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不宜太多，一般为8层左右变1个等级，且与竖向构件截面的变化同步。

5.2水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求，同时要与竖向构件相配搭，使施工处理简单化，尽量避免或减少节点区单独浇注混凝土。

根据上述原则，有关混凝土强度等级的确定，对于诸如楼层数分别为30层（H

①30层:

C4O（C30）→C35（C30）→C3O（C25）→C25（C25）；

②40层:

C5O（C35）→C45（C35）→C4O（C30）→C35（C30）→C3O（C25）；

③55层:

C6O（C35）→C55（C35）→C5O（C35）→C45（C35）→C4O（C30）→C35（C30）→C3O（C25）；或C6O（C40）→C6O（C40）→C5O（C40）→C5O（C40）→C4O（C30）→C4O（C30）→C3O（C30）→C3O（C30）。

分析以上高层建筑混凝土强度等级的配搭，对于30层高层建筑，节点区需要加短筋的仅为1/4楼层；对于40层高层建筑，则为3/5楼层；对于55层高层建筑，第1方案节点区需单独浇注混凝土的为2/7，节点加短筋为3/7，第2方案节点区需单独浇注混凝土的为1/4，节点加短筋的为1/2（后一方案的优点在于混凝土强度等级种类最少，仅有4种且为完整等级）。

至于节点区加短筋的做法在柱顶梁底标高处预插短筋，其插入深度及突出梁面各300mm，位置首选复合箍筋的交叉点处，当交叉点少于短筋根数时则另加选取靠近柱主筋的内侧位置，布筋原则是均匀对称，如图1所示。

平面图剖面图

图1节点区加插短筋的构造

6经济分析

在经济指标方面，节点区加插短筋所增加的用钢量对于一个节点来说是微不足道的，如果摊销到整个工程则更是微乎其微。

以8x8m柱网、柱截面bh=800x800，主筋配筋率为ρ=1%为例，则中柱、边柱、角柱单位面积所需的用钢量以及摊销到整个工程的用钢量如表2所示（摊销用钢量中，以中柱占2/6，边柱占3/6，角柱占1/6计）。

表2各柱位节点区用钢量计算结果

单位面积用钢量（kMm2）

整个工程摊销量（kg/m2）

柱位置

中柱

边柱

角柱

30层0.234

①

0.468

0.936

1.872

40层0.374

②

0.936

1.872

3.744

55层

Ⅰ0.267

--------

Ⅱ0.468

由此可以看出，节点区加插筋所增加的用钢量占整个工程用钢量的比例小至几乎可忽略不计，因此以消耗工地上一些准备弃用的边材废料而换取节点区浇注混凝土的方便，无论从哪个角度衡量都是值得的。

当然，节点区加插短筋所花费的费用要比节点区采用柱混凝土强度等级单独浇注高一些，但正如前面所述，节点区混凝土单独浇注既存在许多困难，掌握不好还会导致混凝土质量事故，因此采取在节点区加插短筋的做法来保证节点区的承载力无疑是一种简易且科学的方法，设计方和施工方肯定乐于采用，即使是投资方，如能从大处着眼也应该是能够接受的。

7计算实例

7.1偏心抗压强度验算

N=μNƒCA

（1）

N≤0.9（ƒcAcor+ƒ

yA

s+2αƒyAsso）

（2）

7.2抗剪强度验算

Vj=

（1-

）（3）

Vj≤

（4）

我们对某工程实例的梁柱节点强度采用上述公式分别进行计算和比较，其结果列于表3。

表3不同条件下梁柱节点偏心抗压强度和抗剪强度验算结果

验算条件

偏心抗压验算结果（kN）

式

（1）式

（2）

抗剪验算结果（kN）

式（3）式（4）

柱bh=1000×1000,主筋ρ=1.0%（Ⅱ级）；12155（C30）14188（不加短筋）

节点区箍筋12@100，肢距200；14195（C35）15808（加50%短筋）

梁bh=500×600，C25，ρ下=0.6%，ρ上=1.2%。

16235（C40）17428（加100%短筋）

17935（C45）--

12873346

柱bh=1000×1000,主筋ρ=1.0%（Ⅱ级）；14195（C35）16188（不加短筋）

节点区箍筋12@100，肢距200；16235（C40）17757（加50%短筋）

梁bh=500×600，C30，ρ下=0.6%，ρ上=1.2%。

17935（C45）19378（加100%短筋）

19635（C50）--

13193624

柱bh=800×800，主筋ρ=1.0%（Ⅱ级）；7779（C30）8542（不加短筋）

节点区箍筋10@100，肢距200；9034（C35）9453（加50%短筋）

梁bh=500×600，C25，ρ下=0.6%，ρ上=1.2%。

10390（C40）10364（加100%短筋）

11478（C45）--

12872058

柱bh=800×800，主筋ρ=1.0%（Ⅱ级）；9084（C35）9757（不加短筋）

节点区箍筋10@100，肢距200；10890（C40）10668（加50%短筋）

梁bh=500×600，C30，ρ下=0.6%，ρ上=1.2%。

11478（C45）11579（加100%短筋）

12566（C50）--

13192234

财务管理工作总结

[财务管理工作总结]2009年上半年，我们驻厂财会组在公司计财部的正确领导下，在厂各部门的大力配合下，全组人员尽“参与、监督、服务”职能，以实现企业生产经营目标为核心，以成本管理为重点，全面落实预算管理，加强会计基础工作，充分发挥财务管理在企业管理中的核心作用，较好地完成了各项工作任务，财务管理水平有了大幅度的提高，财务管理工作总结。

现将二00九年上半年财务工作开展情况汇报如下：

一、主要指标完成情况：

1、产量90万吨，实现利润1000万元（按外销口径）

2、工序成本降低任务：

上半年工序成本累计超支1120万元，（受产量影响）。

二、开展以下几方面工作：

1、加强思想政治学习，用学习指导工作

2009年是转变之年，财务的工作重心由核算向管理转变，全面参与生产经营决策。

对财会组来说，工作重心从确认、核算、报表向预测、控制、分析等管理职能转变，我们就要不断的加强政治学习，用学习指导工作，因此我们组织全组认真学习“十七大”、学习2009年马总的《财务报告》，在学习实践科学发展观活动中，反思过去，制定了2009年工作目标，使我们工作明确了方向，心里也就有了底，干起活来也就随心应手。

2、·加强成本管理，努力降本增效

随着金融危机对实体经济影响的日益加深，轧钢行业受到严重冲击。

对此，我们树立以人为本、参与科学管理的企业管理理念，推进企业的全面、协调、可持续发展，围绕工作目标，着重解决成本控制的“瓶颈”的问题。

厂通过实行躲峰生产、休眠生产、集中生产等新的方式实现集约化生产组织管理，确保两线生产全面平稳、协调运行，降低运行成本。

努力提高成材率，优化生产工艺和物流周期管理，大力降低库存，减少资金占用。

厚板线针对油品消耗比较大问题，通过换滤芯、增加油箱中的油的体外循环过滤次数等方式，降低了油品消耗，2月份厂成本比1月减低923万元，3、4、5月也都完成了目标成本。

3、·加强预算、预测、控制管理

预算管理是财务组工作的一个重要点，根据2009年公司财务预算指标，财务组逐项落实，横向分解到部门，纵向分解到产线、工序。

并监督厂部门落实执行情况，每月财务组都要把预算与实际执行情况提供给生产厂，使实际费用控制在预算费用之中。

预测是成本控制的重要手段，怎样才能发挥好预测的控制指导作用，在严峻的市场形势面前真有一定的难度，品种结构变化较大，与年预算结构比出现偏差较大，影响预测的准确度，为了提高准确性，我们财务组每月预测时都要把上月实际的各项指标同本月预测情况进行详细的对比、分析，诊断可能存在的综合因数，使上半年的预测水平同去年比有了明显的提高。

4、·成本分析真正为生产经营活动起指导作用

经济分析的目的就是为生产把脉，诊断生产活动“健康”情况，我们财务组每月都详细的计算各项指标完成情况，写出分析，结合实际，用数据说话，找出成本超降原因，并每月产品按明细效益排序，和厂矿、产线效益排序，为厂提供详细的财务资料，决定生产盈利品种起到重要作用，工作总结《财务管理工作总结》。

5、做好内部工序成本对标工作

内部工序成本对标是今年工作重点之一，每月我们都认真同内部产线之间对比、同上年对比、不同产线工序之间对比，找出个产线、不同工序之间差距，产生原因，提供给生产厂，促进各项指标改进，降低成本，推动各项指标向先进学习。

6、做好质量成本核算工作,通过优化工艺，改进质量挖掘成本潜能

认真做好质量成本核算，为技术部门提供质量损失额，使厂更加注重质量生产，通过改进加热工艺，降低能源消耗。

相同品种、不同厚度、不同长度的板坯的加热工艺进行分类细化并对其加热工艺进行调整，加热炉预热段温度降低50℃，加热段、均热段温度降低10℃～30℃，实现降低烧损和煤气单耗的目的；提高热处理炉效率，通过实验，调整军工钢板l907a等品种的热处理制度，减少保温时间，降低加热温度来达到提高热处理炉的生产效率降低能耗；调整船板轧制工艺。

将12～16mm厚船板由控制轧制调整为不控轧制，提高轧制节奏，提高了产品质量。

7、运用最基本的东西、做好最基本的工作，随时自检自己。

我们财务组平时注意收集整理公司下发的各种文件和通知，按年建立电子文件档，随时打印出[]

文件和通知，定期按目录装订成册，用政策和文件及通知去指导日常工作。

在工作中从业务开始就按最基本的要求去做，业务发生时看看是不是执行了预算，有没有领导签字，发票是不是符合“管理办法”要求，符不符合税法规定，填制的会计科目是否正确，摘要是否简明扼要有无错字，该提取的费用是否提取、该结转的费用是否结转，签字是否齐全，装订是否整齐，是否按编号随时登记、妥善保管，成本批导我们以厂产线为实例，详细编制批导抓屏式全过程说明等等。

我们做完一天基本工作的同时，总在想还有什么没做，做完的有无差错，随时都在自检，发现问题及时订正，日积月累，检查心里就有了底，看着一摞摞整齐的凭证，经得起上级有关部门的检阅，这都是大家努力的结果。

运用最基本的东西做好最基本的工作，这样才能从尽职尽责中跨越到尽善尽美。

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2009上半年，我们财会组以积极向上的工作态度，立足本职工作，通过大家的努力，很好的完成了各项工作任务，发挥了驻厂组承上启下的桥梁、纽带作用，但是，我们还存在很多不足如：

个别人责任心不强，缺乏忧患意识；对生产厂经营活动参与的不够等等。

这些都需要在今后的工作中加以改进。

下半年工作计划

我们在巩固上半年成绩的同时，更要保持战胜危机和困难的信心和勇气，不等不靠，以积极主动的应对态度，千方百计想办法、定措施一定要做好以下几方面工作：

1、·继续加强政治学习，用股份公司《财务报告》精神指导工作。

2、·以sap系统为平台，加强成本管理工作，为厂生产经营活动服务。

3、·加强预算管理、做好成本预测、控制工作。

4、·深化内部对标工作，继续挖掘厂矿降低成本潜力。

5、·加强质量成本核算工作。

6、·积极参与厂经营活动分析，为厂提供成本分析资料。

7、·做好公积金结息、返还、核定基数工作。

8、·做好日常财务管理、注重抓好基础工作。

9、·以人为本、绿色办公，构建和谐、学习型团队。

财务会计工作细化执行

[财务会计工作细化执行]财务会计工作细化执行一、专项活动组织与开展情况公司成立财务会计基础工作自查专项活动领导小组，由总经理全面负责本次专项活动的开展，主管会计工作负责人（财务总监）及会计机构负责人（计划财务部经理）负责具体实施，公司于2011年4月13日制定了《关于开展规范财务会计基础工作专项活动的工作方案》，财务会计工作细化执行。

4月1日至6月30日为自查自纠阶段。

首先，主管会计工作负责人（财务总监）组织公司所有财务人员学习了《通知》要求及相关会计法律法规，包括:

《中华人民共和国会计法》、《企业会计准则及应用指南》、《企业内部控制基本规范》、公司各项内部控制制度、《会计基础工作规范》、《会计电算化管理办法》、《会计档案管理制度》等，认识财务会计基础工作规范的重要性和必要性，掌握财务会计基础工作规范的要求。

接着，主管会计工作负责人（财务总监）带领计划财务部人员依据《通知》要求，结合《通知》所附《上市公司财务会计基础工作调查问卷》，对公司财务会计基础工作以及相关流程情况进行全面自查，在自查中发现问题，并对问题提出整改措施，同时设定了整改时间和整改责任人。

二、自查内容

（一）财务人员和机构设置基本情况

1、财务负责人情况财务负责人主要有主管会计工作负责人（财务总监）和会计机构负责人（计划财务部经理）。

主管会计工作负责人（财务总监）由总经理提名，经董事会提名委员会审核，由董事会聘任，为公司高级管理人员，向总经理报告工作，对总经理、董事会及其审计委员会负责，按照年度经营计划执行情况、年度财务预算执行成效结合审计结果由董事会薪酬与考核委员会进行考核。

会计机构负责人（计划财务部经理）由主管会计工作负责人（财务总监）提名，经公司总经理办公会议讨论通过，由总经理聘任或解聘，向主管会计工作负责人（财务总监）报告工作，对主管会计工作负责人（财务总监）及总经理负责，采取月考核、年度综合考核方式，考核部门为人力资源部和公司高管团队，考核内容为计划财务部预算计划执行情况以及日常财务核算及时性、准确性等。

其中，主管会计工作负责人在关联企业福建海诚投资有限公司、福州市鼓楼区源恒信投资咨询有限公司和福建省轻工机械设备有限公司担任监事，会计机构负责人出任公司监事会职工代表监事。

除上述情形外，主管会计工作负责人和会计机构负责人均与控股股东、实际控制人及公司董事、其他监事和高级管理人员不存在亲属关系，未在股东或其他单位领取薪酬，工作总结《财务会计工作细化执行》。

2、会计人员岗位设置情况目前公司计划财务部人员共有18人。

具体岗位设置为财务总监、计划财务部经理、副经理、总账会计、销售费用会计、管理费用会计、融资专员、税收会计、销售会计主管、销售会计、成本会计主管、成本会计、材料会计、档案管理、现金出纳及银行出纳等，岗位设置合理、符合内部控制牵制要求，不存在会计人员数量少、一人负责多项业务的情况，公司对会计人员的工作岗位实行定期轮岗，并对会计人员的任用和离职制定了回避制度和工作交接制度。

3、会计人员专业培训情况每年公司计划财务部和人力资源部共同制定会计人员的专业培训计划，培训时间不低于48课时。

最近2年，公司组织会计人员参加财政局、税务局、年审会计师事务所、保荐机构等组织的继续再教育培训、涉税业务以及上市公司财务

2会计实务及法律法规等培训，如《最新税收法律制度应用指南》、《新企业内部控制规范及相关制度应用指南》、《新企业财务通则应用指南》、《企业职工薪酬与财税管理“小金库”专项治理整治》等，合计培训时间不少于96课时。

此外，公司鼓励会计人员自动参加各类会计职称及执业资格考试，并报销相关费用。

（二）会计核算基础工作规范性情况

1、会计凭证编制及管理的规范性公司记账凭证所附的原始凭证单据齐全，不存在原始单据另行存放的情况，并按照业务流程，将相关表单附于记账凭证之后。

根据业务管理需要，采购业务记账凭证后通常附有采购发票、采购合同或订单、外购入库单、进料检验单、付款单据;销售业务记账凭证后通常附有销售发票、发货通知单、销售出库单，合同另行归档保管;非经营性资金往来事项的记账凭证后通常附有政府补助协议或文件、银行收款回单。

公司自制原始凭证有外购入库单、领料单、产品入库单等，由财务管理系统自动生成，连续编号。

记账凭证通常有4人签名或盖章:

制单人是相应岗位会计人员、审核人是主办会计，核准人是会计机构负责人，最后是主管会计工作负责人。

记账凭证每月及时装订，由档案管理专员保管。

会计账簿每年打印装订归档，保存期限至少十五年以上。

2、记账基础工作出纳每日及时登记银行日记账和现金日记账，公司销售、采购等主要经营业务发生后立即入账。

公司记账凭证摘要全面完整，已清晰反映经济业务事项及性质。

对于会计师的审计调整事项，均能及时入账。

3、合并报表的编制及相关工作公司暂无子公司，无合并报表的编制。

计划财务部与仓储部门每月进行账实核对，仓库主管日常采用不定期抽盘，计划财务部每月对生产在制品进行循环抽盘，每年对仓库及在制品进行监督盘点至少一次。

盘点由盘点人、监盘人、仓储主管签字确认。

计划财务部与采购部门对账主要为当月采购入库金额，由采购部门按规定时效送达财务审核。

对客户实行不定期对账，由公司定期召开的应收账款会议确定对账客户名单，由公司财务或售后事业部负责送达对账单;年终按应收账款总余额75%之前的客户安排对账，对账单经对方单位盖章确认生效。

对供应商实行不定期对账。

3材料核算组主管依据日常付款分析提出对账要求，由采购部门提供供应商账簿明细;年终按应付账款总余额75%之前的供应商安排对账，对账单经对方单位盖章确认生效。

（三）资金管理和控制情况

1、管理制度和岗位设置公司制定了《货币资金管理制度》，并明确规定了资金业务的岗位责任制，由计划财务部资金组负责收支，设现金出纳和银行出纳，严禁XX的人员接触与办理货币资金业务。

资金管理业务的负责人及出纳人员与控股股东、实际控制人和公司董事、监事、高级管理人员不构成亲属关系。

出纳人员与公司主管会计工作负责人（财务总