矩形钢管混凝土结构技术规程

矩形钢管混凝土结构技术规程第一页，共40页。编制组

沈祖炎二OO四年第二页，共40页。1.

总则2.

术语和符号3.

材料4.

基本设计规定5.

结构体系与结构分析6.

承重构件设计7.

节点设计8.

抗侧力构件设计9.

桁架设计10.

耐火设计11.

施工附录条文说明第三页，共40页。1.适用于工业与民用房屋和一般构筑物的矩形钢管混凝土结构的设计及施工2.未考虑直接承受动力荷载的承重结构的特殊要求3.除本规程有明确规定外，尚应符合

《建筑结构荷载规范》GB50009 《钢结构设计规范》GB50017 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018 《混凝土结构技术规范》GB50010 《建筑抗震设计规范》GB50011 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB502044.对有特殊设计要求和在特殊情况下的矩形钢管混凝土结构设计，尚应符合现行国家有关标准的要求

第四页，共40页。1.钢材：Q235、Q345、Q390、Q420（1）

Q235A级钢不应用于焊接结构（2）

矩形钢管可采用冷弯成型的直缝或螺旋缝焊接管热轧管冷弯型钢或热轧钢板、热轧型钢焊成管2.钢筋：宜用HRB400级和HRB335级也可用HPB235级和RRB400级3.混凝土材料（1）不低于C30（2）对Q235钢管宜配C30或C40级对Q345钢管宜配C40或C50级及以上对Q390、Q420钢管宜配C50级及以上第五页，共40页。1.一般工业与民用建筑安全等级可取为二级、设计使用年限为50年

2.多高层抗侧力结构为钢结构在风荷载作用下层间位移角≤1/400

多遇地震作用下层间位移角≤1/300

罕遇地震作用下层间位移角≤1/50

3.矩形钢管混凝土构件（1）截面最小边≥100

（2）钢管壁厚≥4

（3）截面高宽比≤2

（4）受压构件的混凝土工作承担系数αc应在（0.1～0.7）

（5）截面最大边长≥800时，宜在内壁焊接栓钉等第六页，共40页。

（6）管壁宽厚比轴压

弯曲

压弯

当

时

当

时

（7）在施工阶段验算时，上述限值应除以1.5，而式中的fy

用实际应力代替。第七页，共40页。1.结构体系及适用最大高度

非抗震6度7度8度9度框架1501109050框架—钢支撑（嵌入式剪力墙）260220200140框架—混凝土剪力墙、框架—混凝土核心筒24022019015070框筒、筒中筒360300260180第八页，共40页。2.矩形钢管混凝土框架框架梁——宜用钢梁或钢混凝土组合梁,也可用R.C梁，钢桁架或组合桁架3.抗侧力构件钢支撑、带竖缝R.C剪力墙、内藏钢支撑R.C剪力墙、钢板剪力墙或R.C剪力墙

4.楼盖梁：钢—混凝土组合梁或非组合梁楼板：压型钢板现浇R.C组合楼板或非组合楼板、装配整体式R.C楼板、预制板或其它轻型楼板第九页，共40页。5.柱脚宜采用埋入式柱脚框架柱伸至地下室或7度及以下抗震设防时也可采用外包式或外露式柱脚6.抗震分析时多遇地震下：混合结构阻尼比0.04

其他类型结构阻尼比0.035

罕遇地震下：阻尼比0.057.应验算结构在施工安装阶段的承载力、变形和稳定性8.构件刚度

轴向刚度EA=EsAs+EcAc

弯曲刚度EI=EsIs+0.8EcIc第十页，共40页。1.

轴心受压（1）强度

（2）稳定

由

计算,

2.轴心受拉

N≤Asf/3.压弯（1）强度（2）弯矩作用平面内稳定（3）弯矩作用平面外稳定无地震作用组合时，有地震作用组合时，第十一页，共40页。4.拉弯构件5.双向压弯构件

强度：稳定：绕主轴X轴:

绕主轴Y轴:第十二页，共40页。6.双向拉弯构件7.抗震时的延性要求长细比轴

压

比

()≤0.6＞0.6≤2030400.500.450.400.470.420.37混凝土工作承担系数限值

第十三页，共40页。8.强柱弱梁验算

为强柱系数。一般取1.0；

对于超过6层的框架，8度设防时取1.29度设防时取1.3第十四页，共40页。9.计算公式与试验比较

（a)

短柱(b)长柱第十五页，共40页。9.计算公式与试验比较（续）序号理论公式均值（×*）方差（σ2）理论值与试验值之比试件数量资料来源文献最小值最大值1轴压强度公式0.89660.00950.64551.170067[4][6][12~17][20]2轴压稳定公式0.95680.01040.80131.357686[4][14][15][20~25]3纯弯强度公式0.90240.00500.74060.981328[4][17][19]4压弯强度公式1.12620.04110.81301.485981[4][5][13][14][20]5压弯稳定公式1.00850.01710.70181.234046[4][14][21]各类构件公式计算与试验结果比较的统计结果

第十六页，共40页。1.梁柱连接节点（1）矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点（a)内隔板式连接(b)外隔板式连接

注：8度设防III、IV类场地和9度设防时，宜采用将塑性铰外移的骨形连接第十七页，共40页。（2）矩形钢管混凝土柱与现浇R.C梁连接节点

(a)环梁+钢承重销式(b)穿筋式第十八页，共40页。（2）强节点弱构件验算抗震设计时，除应按地震组合内力进行节点的强度验算外，还应进行极限承载力验算。

(a)钢梁与柱连接节点抗弯：抗剪：为由重力荷载代表值产生的剪力按简支梁计算

9度时还应包括竖向地震荷载的作用。第十九页，共40页。(b)现浇R.C梁与柱连接节点

抗弯：

抗剪：

抗震等级一二三、四1.301.21.11.351.21.1以上均有构造要求和设计公式第二十页，共40页。2.柱子拼接（1）

不同壁厚工厂焊接（2）

钢管的工地焊接第二十一页，共40页。（3）两段钢管截面的宽度或高度明显不同时

(a)s

25mm

(b)25<s

50mm第二十二页，共40页。（3）两段钢管截面的宽度或高度明显不同时（续）

(c)s

>50mm第二十三页，共40页。3.柱脚（1）外包式

第二十四页，共40页。3.柱脚（续）（2）埋入式(埋入深度（2~3）柱截面高度

（3）外露式

抗剪：摩擦力传递，钢与R.C的摩擦系数0.4

或抗剪键传递第二十五页，共40页。1.支撑（1）中心支撑有详细设计规定

单层、多层可采用柔性中心支撑，非抗震时，

6、7度时，

8、9度时，单层、多层当支撑按压杆时，非抗震时，

6、7度时，

8、9度时，高层采用刚性支撑，非抗震时，

6、7度时，

8度时，

9度时，第二十六页，共40页。

（2）偏心支撑按高规设计

2.钢板剪力墙有构造要求和设计公式

抗剪强度及稳定验算公式：不设加劲肋：设加劲肋：第二十七页，共40页。

3.带框混凝土剪力墙由现浇钢筋混凝土剪力墙与矩形钢管混凝土柱和混凝土梁组成.同时承受水平和竖向荷载.结构分析:矩形钢管混凝土柱可等刚度代换为混凝土柱,作为剪力墙翼缘参与结构整体分析.可假定承担全部弯矩及部分竖向荷载.混凝土梁视作构造不考虑.剪力墙承担全部剪力及部分竖向荷载.第二十八页，共40页。1.矩形钢筋混凝土桁架（弦杆为矩形钢管混凝土）（1）桁架杆件计算长度取用弦杆在桁架平面内弦杆在桁架平面外腹杆在任意平面（2）T、Y、K、N、X型节点构造在弦杆与腹杆的连接处，不得将腹杆穿入弦杆内

K型节点或N型节点宜采用腹杆间的间隙g>0的间隙接头，g应满足

:第二十九页，共40页。当K型节点或N型节点采用搭接接头时，宜采用图9.2.6-1所示的构造方案，图中tp不宜小于管壁较厚的腹杆壁厚的两倍。

当受拉腹杆轴力较大，节点抗拉承载力不满足要求时，可采取如图9.2.6-2所示用钢板加强的措施，加强钢板的尺寸应符合下列要求：

第三十页，共40页。当受拉腹杆轴力较大，节点抗拉承载力不满足要求时，可采取如图所示用钢板加强的措施，加强钢板的尺寸应符合下列要求：

第三十一页，共40页。腹杆与弦杆间的连接焊缝应沿腹杆四周连续焊接，并平滑过渡。腹杆与弦杆的连接焊缝宜采用角焊缝，也可部分采用角焊缝，部分采用对接焊缝；腹杆管壁与弦杆管壁之间夹角大于或等于120°的连接焊缝宜采用对接焊缝或带坡口的角焊缝。腹杆与弦杆间连接焊缝的焊脚尺寸hf不宜大于腹杆壁厚的两倍，也不宜小于腹杆壁厚的1.1倍。当腹杆与弦杆的宽度相等，采用图9.2.6-3所示喇叭型坡口焊缝时，应进行焊接工艺评定，保证焊接质量和焊缝强度。

第三十二页，共40页。（3）T、Y、K、N、X型节点腹杆与弦杆的连接焊缝计算长度

受压腹杆取焊缝的实际长度;受拉腹杆取焊缝的有效长度

T、Y、X型节点

当时

当时当时K、N型间隙节点当时

当时当时第三十三页，共40页。（4）T、Y、K、N、X型节点设计公式T，Y，X型节点

受压腹杆节点承载力设计值按下式计算：

第三十四页，共40页。受拉腹杆节点承载力设计值按下式计算：

当时

当时,取下两式的较小值

第三十五页，共40页。K、N型间隙节点

受