钢-混凝土组合结构设计规程

钢-混凝土组合结构设计规程

DL/T5085—1999一范围

本工程规定了钢管混凝土结构，外包钢混凝土结构及钢-混凝土组合梁的设计计算方法和构造要求，适用于新建、扩建或改建的火力发电厂建（构）筑物的钢-混凝土组合结构设计。一般工业与民用建（构）筑物的钢-混凝土组合结构的设计可参照执行。二基本规定1、钢-混凝土组合结构设计，必须贯彻执行国家技术经济政策，充分考虑工程情况、材料供应、构件运输、安装和施工的具体条件，合理选用结构方案，做到安全，经济适用。提高综合效益，同时就符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。2、采用钢管混凝土结构和外包钢混凝土结构时，宜将其用作最充分发挥其受力特性的构件。3、当楼层采用钢梁、混凝土楼板时，宜按组合梁结构设计。4、钢管混凝土结构，外包钢混凝土结构的抗震等级可按GBJ10-89、GZJ11-89、GB50260-1996和DL5022-93结构抗震等级划分的规定确定其抗震等级。5、结构构件应根据承载力极限状态和正常使用极限状态的要求，进行下列计算和验算：

A、承载力及稳定：所有结构构件均应进行承载力（包括压屈失稳）计算，必要时尚应进行结构的倾覆和滑移验算。

B、变形：对使用上需控制变形的结构构件，应进行变形验算。

C、抗裂及裂缝宽度：对使用上要求不出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算，对使用上允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算。6、结构构件的承载力（包括压屈失稳）计算和倾覆、滑移验算均应采用荷载设计值。变形、抗裂及裂缝宽度验算，均应采用相应的荷载代表值。预制构件尚应按制作、运输及安装的荷载设计值进行施工阶段的验算，预制构件自身

吊装的验算，应将构件自重乘以动力系数1.50。7、结构施工中，当需要屈服强度不同的钢材代替原设计中的主要钢材时，应按照钢材的实际强度进行验算。钢管混凝土结构（一）、一般规定：

1、本章规定仅适用于圆钢管内填充混凝土的钢管混凝土结构。

2、钢管的外直径不宜小于100mm，钢管的壁厚不宜小于4mm。钢管的外直径与壁厚之比宜在20≤d/t≤100范围内选用，即常用的截面含钢率as=0.04～0.20。

3、钢管混凝土宜用作轴心受压或作用力偏心较小的受压构件，当作用力偏心较大采用单根构件不够经济合理时，宜采用格构式构件。

4、厂房柱和架构柱常用截面形式有单肢、双肢、三肢和四肢等四种，设计时应根据厂房规模、结构形式、荷载情况和使用要求确定。主厂房的框（排）架柱，宜采用格构式柱。

5、在抗震设计时，对采用钢筋混凝土横梁的框架，其结构抗震等级可按照钢筋混凝土结构的划分。钢管混凝土的抗震计算参数，在无明确规定时，可按钢筋混凝土结构取值。（二）、材料

1、钢管用钢材可采用Q235、Q345和Q390，其质量要求应符合现行国家标准。用于加工钢管的钢板板材应具有冷弯试验的合格保证。

2、钢管宜采用螺旋焊接管或直缝焊接这。焊缝必须采用对接焊缝并符合二级质量检验标准。

3、混凝土宜采用普通混凝土，水灰比应控制在0.45及以下。混凝土的坍落度，加减水剂后，宜保持在160mm左右。

4、混凝土的强度等级不宜低于C30级，可参照下列材料组合：Q235钢配C30

或C40混凝土；Q345钢配C40、C50或C60混凝土；Q390钢配C50或C60级以上的混凝土，同时构件的套箍系数标准值ξ（=Asfy/Acfck）≥0.5。5、钢管混凝土组合轴压强度设计值fsc应按正式计算：

fsc=(1.212+ηsε0+ηcε02)fc（6.2.5-1）

ηs=0.1759fy/235+0.974（6.2.5-2）

ε0=asf/fc（6.2.5-3）

as=As/Ac（6.2.5-4）

ηc=-0.1038fck/20+0.0309（6.2.5-5）式中：fsc——钢管混凝土组合轴压强度设计值；

fck，fc——混凝土的轴心抗压强度标准值和设计值；

f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；

fy——钢材的屈服强度；

as——构件需含钢率；

ε0——构件截面的套箍系数设计值；

As，Ac——钢管和混凝土的截面面积；

ηs，ηc——计算系数。式中部分系数取值应按表6.2.5中规定。

6、对钢管混凝土轴压和e/r0≤0.3的偏压构件，其承受永久荷载引起的轴心力占全部轴心力30%及以上时，应将组合强度设计值乘以混凝土徐变影响折减系数KC（见表6.2.6）。构件的长细比应按下式计算：

λ=4L0/d（6.2.6）式中：L0——构件的计算长度；

d——钢管的外直径。7、钢管混凝土组合抗剪强度设计值fscv应按下式计算：

fscv=（0.385+0.25as1.5

）ε00.125fsc（6.2.7）

fscv值可由表6.2.7中给出。采用第二、三组钢材的fscv值应按表6.2.7对应乘换算系数K1后确定。8、钢管混凝土组合轴压弹性模量Esc（第一组钢材）见表6.2.8。当采用第二、三组钢材时，表列值应乘换算系数K1。9、钢管混凝土组合抗弯弹性模量应按下式计算：

Escm

=K2Esc（6.2.9）式中：K2——换算系数值，见表6.2.9。10、钢管混凝土组合剪变模量应按下式计算：

Gsc

=K3Esc（6.2.10）式中：K3——换算系数值，见表6.2.10。（三）、构件承载力计算1、单肢钢管混凝土轴心受力构件的承载力应按下式计算：

a当轴心受压时：N≤φfscAsc（6.3.1-1）式中：φ——轴心受压稳定系数，见表6.3.1；

Asc——钢管混凝土的截面面积。

b当轴心受拉时：N≤1.1f

As（6.3.1-2）2、格构式钢管混凝土轴心受压构件承载力应按式（6.3.1-1）计算，其受压稳定系数φ值根据构件的换算长细比查表6.3.1，构件换算长细比同表6.3.2给出。当四肢柱内外柱肢截面不相同时，可按下式计算换算长细比。

λoy

=（6.3.2-1）

λox

=（6.3.2-2）当三肢内外柱截面不相同时，可按下式谋算换算长细比。

λoy

=（6.3.2-3）其余部分详见规范20页。3、格构式钢管混凝土轴心受压构件除按公式（6.3.1）验算整体稳定承载力外，尚应验算单柱肢稳定承载力。当符合下列条件时，可不验算柱肢稳定承载力。平腹杆格构式构件：λ1≤40及λ1≤0.5λmax;

斜腹杆格构式构件：λ1≤0.7λmax;

其中λmax是构件在x-x和y-y方向换算长细比的较大值。4、格构式钢管混凝土轴心受压构件所受剪力可按下式计算：

N≤∑Ascfsc/85

（6.3.4）

式中：Asc——柱肢截面面积。5、单肢钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，构件承载力就按下列强度公式计算。（详见第21页）6、钢管混凝土拉弯构件的承载力应按下式计算：（详见第22页）7、格构式钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，应按正式验算平面内的整体稳定承载力。（详见第21页）

对斜腹杆格构式柱的单肢，可按桁架的弦杆计算。对平腹杆格构式柱的单肢，尚应考虑由剪力引起的局部弯矩影响，按偏压构件计算。腹杆所受剪力应取实际剪力和按式（6.3.4）计算剪力中的较大值。（四）、结构和构造1、发电厂主厂房框（排）架结构体系的计算简图，作用效应分析、组合和基本计算规定，按DL5022-93各DL/T5095-1999的有关规定执行。2、对框架柱和排架阶形柱的计算长度应按GBJ17-88有有关规定确定。3、采用先安装空钢管结构后浇灌管内混凝土的施工钢管混凝土结构时，应按施工阶段的荷载验算空钢管结构的强度和稳定性；在浇灌混凝土时，由施工阶段荷载引起的钢管初始最大压应力不宜超过0.6f。4、钢管混凝土构件的长细比λ不宜超过表6.4.4的限值。5、当钢管混凝土用作地震区的多层和高层、超高层框架结构柱时，ξ≥0.90，构件的长细比λ不宜大于表6.4.5的限值。6、多层和高层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移和层间相对位移的限值要求，应符合GBJ17-88的有关规定。在地震作用下，结构的抗震变形验算，应按GBJ11-89和GB50260-1996的有关规定进行。7、对框（排）架结构进行作用效应分析时，可按下式计算柱的抗侧移刚度。

B

=

γEscmIsco(6.4.7-1)Isco

=

（0.66+0.94as)Isc(6.4.7-2)

式中：Isco——柱截面有效惯性矩；

Isc——柱截面惯性矩；

γ

——柱刚度折减系数，当为单肢柱时，γ=1，当为格构式柱时，γ值分别按6.4.8或6.4.9的规定计算。8、当斜腹杆格构式柱用于框（排）架柱时，其刚度折减系数可按下式计算：

γ=(6.4.8-1)

对双肢柱或四肢柱，m=4.23C1/n2(6.4.8-2)

对三肢柱，m=2.82C1cos2θ/n2(6.4.8-3)C1=1/1+K24(1/K5-1)(6.4.8-4)K4=H1/H(6.4.8-5)K5=I1/Id(6.4.8-6)

式中：EscAsc——一根受压柱肢的截面刚度；

EAw——一根腹杆空钢管的截面刚度；

n——节间数（见图6.4.8）；

θ——柱肢平面夹角的一半（见图6.4.8）；

H1，H——上柱与柱总高；

I1，Id——上，下柱截面惯性矩。9、当平腹杆格构式柱用于框（排）架柱时，宜将组合柱视为多层框架（见图6.4.9），与整个结构进行联解计算。平腹杆格构式柱的刚度折减系数也可按下式的近似计算：

式中：L——柱肢中心距；

l1——柱肢净间距；

Iw——一根腹杆截面惯性矩

Isc——一根柱肢截面惯性矩；

Asc——一根柱肢截面面积。10、承受偏心压力的格构式柱宜采用斜腹杆形式；当柱肢间距较小或有使用要求时，可采用平腹杆形式。格构式柱的构造要求应符合下列规定：

(1)、斜腹杆格构式柱：

a)、斜腹杆与柱肢轴线间夹角宜为40°～60°；

b)、杆件轴线宜交于节点中心；或腹杆轴线交点与柱肢轴线距离不宜大于d/4，当大于d/4时，应考虑其偏心影响。

c)、腹杆端部净距不小于50mm(见图6.4.10)。

（2）、平腹杆格构式柱：

a)、腹杆中心距离不大于柱肢中心距的4倍；

b)、腹杆空钢管面积不小于一个柱肢钢管面积的1/4；

c)、腹杆的长细比不大于单个柱肢长细比的1/2。（3）、腹杆采用空钢管。（4）、腹杆和柱肢应直接焊接，柱肢上不得开孔。柱肢与腹杆连接的其他构造要求，焊缝计算及柱肢在连接处的抗拉承载力计算(抗压承载力可不计算)应按GBJ17—88的有关规定进行。

11、对三肢和四肢格构式柱，应沿柱高方向设置横膈。横膈间距不应大于柱截面长边的9倍或8m。在受有较大水平力处和运输单元的端部应设置横膈，每个运输单元不应少于两个。横膈构造见图6.4.11。12、单肢框架柱的顶层柱及排架阶形柱的上柱可采用与钢板焊接的组合截面形式，见图6.4.12。13、在桁(网)架中，受压弦杆可选用钢管混凝土杆件，其他杆件可采用空钢管。杆件之间可直接焊接或用节点板(球)连接。14、在钢管混凝土的管壁上可加焊支吊架等配件。当在管壁上支承重量较大的支、吊架时，宜采用加强环形式，并按公式(6.5.7-1)验算管壁强度。（五）、节点和连接6.5.1钢管混凝土结构节点和连接的设计，应满足强度、刚度、稳定性和抗震的要求，保证力的传递，使钢管和管中混凝土能共同工作，并便于制作、安装和管中混凝土的浇灌施工。6.5.2框架结构的梁柱刚性节点，宜采用加强环节点形式。构造要求如下：

1当横梁为工字形截面钢梁时，节点构造形式见图6.5.2-1。

2当横梁为钢筋混凝土梁时，节点形式见图6.5.2-2和图6.5.2-3。加强环板应能承受梁端弯矩及轴向力引起的拉力，钢牛腿(或腹板)应能承受梁端剪力。加强环板应与梁端预埋钢板或梁内主筋直接焊接。

3格构式柱的刚性节点，应采用可靠措施保证节点的整体刚度。双肢柱节点处，应在两侧加焊贴板封闭。如柱肢相距较大或梁较高时，宜设中间加劲肋，见图6.5.2-4。6.5.3排架结构的梁柱铰接节点，应能可靠传递剪力和轴向力。铰接节点可采用明牛腿形式(见图6.5.3-1)，或节点板形式(见图6.5.3-2)。明牛腿节点可用于排架梁柱连接，板式节点可用于柱间支撑连接。节点计算同钢结构，并应满足6.5.7的规定。6.5.4设有吊车的厂房阶形柱的变截面处构造见图6.5.4。承受吊车梁支座压力的肩梁不宜插入柱肢上端，可与钢管以角焊缝连接，靠角焊缝传递压力，应按下式计算：

N≤0.7hjfjvΣLj(6.5.4)式中：hj——角焊缝高度；

ΣLj——角焊缝总计算长度；

fjv——角焊缝抗剪强度设计值。6.5.5柱顶直接承受压力的钢管混凝土柱，柱顶板宜加厚，厚度不宜小于16mm，并应设置肩梁板和加劲肋，顶板应留有φ50的压浆孔，作为压浆之用(见图6.5.5-1、图6.5.5-2)。柱顶荷载宜作用于截面形心处。肩梁、膈板焊缝应按公式(6.5.4)计算。6.5.6刚性节点加强环板的平面类型一般有4种，见图6.5.6-1。

N=M/h+Nb(6.5.6-1)M=Mc-Vd/3≥0.7Mc(6.5.6-2)式中：M——梁端弯矩设计值；

Nb——梁轴向力对一个环板产生的拉力；h——梁端截面高度；

Mc——柱轴线处的梁支座弯矩设计值；

V——对应于Mc柱轴线处梁端剪力；

d——柱肢直径。

1加强环板宽度bs和7厚度t1的计算

1)连接预制混凝土梁的上环板宽度bs宜比梁宽小20～40mm；下环板宽宜比梁宽大20～40mm；连接钢梁或现浇混凝土梁的环板宽度bs宜与梁翼缘或梁宽等宽。

2)连接混凝土梁的环板厚度t1，可按下式计算，并应验算焊缝强度：

(6.5.6-3)

式中：Ar——梁端全部负弯矩钢筋面积；

fr——梁端负弯矩钢筋抗拉强度设计值；

f1——加强环板钢材抗拉强度设计值。连接钢梁的环板厚度t1，应按梁翼缘板的轴心拉力确定。2加强环板控制截面宽度b的计算

1)Ⅰ型和Ⅱ型加强环板，可按下式计算式中：α——拉力N作用方向与计算截面的夹角；

be——柱肢管壁参加加强环工作的有效宽度(见图6.5.6-2)；

t——柱肢管壁厚度；

f——柱肢钢材强度设计值。

2)Ⅲ型和Ⅳ型加强环板，可按下式计算：式中：β——加强环同时受垂直双向拉力的比值，当加强环为单向受拉时，β=0；

Nx，max——x方向由最不利效应组合产生的最大拉力；

Ny——y方向与Nx，max同时作用的拉力。3加强环板的构造要求如下：

1)0.25≤bs/d≤0.75；

2)0.1≤b/d≤0.35，b/t1≤10。

4对于发电厂主厂房框架柱，节点部分柱段应满足25≤d/t≤50的条件。节点部分柱段长度为由上下加强环板算起各不小于柱肢的直径。6.5.7在梁柱节点中，钢梁腹板或钢牛腿肋板处的管壁剪应力(见图6.5.7)应按下式进行验算。

bj=tw+2hj式中：Vmax——梁端腹板或一个牛腿肋板承受的最大剪力；

hj——角焊缝长度；

rc——钢管内半径；

bj——角焊缝包入的宽度；

tw——腹(肋)板厚度。6.5.8位于地震区的框架节点设计，宜符合下列要求：

1宜采用钢梁加强环节点；

2采用混凝土梁节点时，梁端设计应符合GBJ11—89和GBJ10—89的有关要求。

3宜采用Ⅲ型或Ⅳ型加强环板。

4加强环板承载力应满足抗震加强系数要求，其抗震加强系数K6可按以下规定确定：

一级抗震等级：K6=1.20； 二、三级抗震等级：K6=1.10。

5、节点加工应符合下列规定：

1)加强环板的加工应保证外形曲线光滑，无裂纹、刻痕；

2)节点管段与柱管间的水平焊缝应与母材等强；

3)加强环板与钢梁翼缘的对接焊接，应采用剖口焊。6可能产生塑性铰的最大应力区内，应避免布置焊接焊缝。6.5.9、柱与基础的连接柱与基础的连接分为铰接和固接两种：

1铰接柱脚设计同钢结构。

2固接柱脚分插入杯口式和锚固式两种。1)宜采用插入杯口式柱脚，基础杯口的设计同钢筋混凝土。柱肢插入深度h应符合如下规定：当钢管外径d≤400mm时，h取(2～3)d；

d≥1000mm时，h取(1～2)d；

400mm＜d＜1000mm时，h取中间值。当柱肢出现拉力时，应按下式验算混凝土的抗剪强度(见图6.5.9-1)：N≤πd′hft(6.5.9)式中：ft——混凝土抗拉强度设计值；

d′——柱脚端部加焊的带圆孔的圆板外径，见图6.5.9-2；

h——柱肢插入杯口深度。2)采用钢板或钢靴梁锚固式柱脚，其设计同钢结构。埋入土中部分的柱肢，应以混凝土包覆，厚度不应小于50mm，高出地面不宜小于200mm。当不满足式(6.5.9)的要求时，宜优先采用在钢管外壁加焊栓钉或短粗锚筋的措施。6.5.10钢管混凝土柱肢几种常用的对接形式见图6.5.10。

7外包钢混凝土结构7.1一般规定7.1.1本章规定仅适用于由纵向角钢及箍筋组成的外包钢混凝土结构，必要时可增设附加纵向钢筋和斜腹杆。7.1.2根据建筑物的结构特点和施工方法，可采用实腹式梁柱或空腹式梁柱(桁架梁、双肢柱)两种结构形式。中小型发电厂主厂房的框架可采用实腹式梁柱，外侧柱可采用空腹式柱。大型发电厂主厂房框架可采用空腹式梁柱。采用实腹式梁柱时，宜选择现浇或装配整体式结构。并可利用外包钢骨架兼作施工承重骨架，直接悬挂模板，承受施工荷载。7.1.3外包钢混凝土框架的结构抗震等级可按钢筋混凝土结构的抗震等级划分。7.2材料7.2.1混凝土的强度等级，对实腹式梁柱不宜低于C30；对空腹式梁柱不宜低于C40。7.2.2外包角钢用的钢材可采用Q235、Q345和Q390钢。7.2.3受力钢筋可采用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋；箍筋可采用Ⅰ级钢筋。7.2.4混凝土、钢材和钢筋的力学性能指标应分别按《混凝土结构设计规范》GBJ10—89和《钢结构设计规范》GBJ17—88确定。其质量应分别符合《混凝土强度检验评定标准》GBJ107—87、《碳素结构钢》GB700—88和《低合金结构钢》GB15—91的技术要求。7.3计算原则7.3.1外包钢混凝土实腹式梁柱，可按GBJ10—89的有关规定计算。7.3.2外包钢混凝土空腹式梁柱结构的计算，可简化成纵向、横向平面结构体系。纵向结构的计算与实腹式梁柱相同。主厂房横向结构计算简图见图7.3.2，计算原则如下：

1平腹杆双肢柱可按单跨多层框架计算；

2桁架梁应考虑节点的约束，应按框架算；

3平腹杆双肢柱吊车梁以上部分的附加钢斜撑，可不计腹杆的作用，简化成三角形拉压杆计算；4直接承受吊车荷载的辅助杆件，可根据平腹杆双肢柱的实际连接构造按铰接或刚接计算。7.3.3空腹式梁柱可采用简支连接。为减少结构的水平位移，可在施工安装后沿桁架梁支座处增加斜杆，以形成“先铰接后固接”结构，见图7.3.3，图中Δ为水平位移。7.3.4空腹式梁柱应具有足够的抗侧移刚度，以保证结构的安全和正常使用。在风荷载作用下柱顶端相对位移(Δ/H)不宜大于1/550；层间相对位移(δ／h)不宜大于1/450。此处Δ/H为柱顶端位移与柱高度(从基础顶面至柱顶端)之比；δ／h为层间位移与层间高度之比。在地震作用下，应按GBJ11—89和GBJ10—89的有关规定进行抗震变形验算。7.3.5空腹式梁柱横向结构按7.3.2规定的计算简图计算时，尚应采用以下计算假定：

1考虑杆件轴向变形对结构的影响；

2平腹杆双肢柱应考虑节点刚性域的影响，其刚性域长度可按下列公式确定(见图7.3.5)：对于柱肢：lc＝hb/2－hc/4(7.3.5-1)

对于腹杆：lb＝hc/2－hb/4(7.3.5-2)拼装式节点时Ib＝hc/2式中：hc、hb——分别表示柱肢及腹杆的截面高度。

3使用阶段构件的抗弯刚度可按下式计算：B＝γEcI0(7.3.5-3)式中：γ——刚度折减系数，当构件为现浇或整体预制时取0.85，当构件为预制拼装时取0.80；

Ec——混凝土的弹性模量；

I0——换算截面惯性矩。7.3.6外包钢混凝土结构在正常使用极限状态的验算应按GBJ10—89的有关规定和公式进行。7.4.1外包钢混凝土受弯、轴压、偏压、偏压剪构件的正截面承载力及斜截面承载力，和剪扭构件的剪扭承载力，可按GBJ10—89的有关规定进行计算，计算中钢筋合力的位置取角钢重心位置(见图7.4.1)。7.4.2外包钢混凝土空腹式梁柱杆件的计算长度：

1平腹杆双肢柱的计算长度(L0)可根据楼层实际的支撑情况由表7.4.2中给出。2

、桁架梁受压杆件的计算长度(L0)可按下列规定确定：上弦杆：桁架平面内，L0＝L；桁架平面外，可按平面外实际支撑点之间的距离确定。腹杆：桁架平面内，L0＝0.8L；桁架平面外，L0＝L。式中：L——按杆件轴线交点间距离取用的上弦或腹杆长度。7.4.3外包钢混凝土梁端角钢的锚固采用刚性锚件(见图7.4.3)，可按下列公式验算：V＝1.6fcbanhan(7.4.3-1)

V≤γ0fAs(7.4.3-2)式中：V——锚固件承受的剪力设计值，即梁外包钢承受的拉力；

ban、han——锚件1的宽度和高度，锚件2的边长，取ban、han的较大值；

fc——混凝土的抗压强度设计值；

γ0——超强系数，地震设防烈度为八度及以上时，取γ0＝1.25，七度及以下时，取γ0＝1.10；As、f——梁端角钢的截面面积和强度设计值。锚固件的厚度及连接焊缝应保证梁端角钢能充分发挥作用。

7.4.4外包钢混凝土梁的下部角钢承受集中吊重时，附加箍筋的总面积可按下式计算：附加箍筋Asv分布的长度范围(见图7.4.4)可按下式计算：式中：F——梁下部的吊重设计值；

fr、f——附加箍筋及角钢的抗拉强度设计值；

Asv——一个截面内附加箍筋的截面面积；

Ws——一个截面内下部角钢的截面塑性抵抗矩，取下部角钢截面水平轴线的最小弹性抵抗矩的1.50倍。7.4.5外包钢混凝土双肢柱节点核心区的截面抗震验算与钢筋混凝土框架边节点基本相同，可按有关规定设计。当双肢柱的腹杆与柱肢采用拼装式接头时，连接板的强度可按下式计算：式中：σy——连接板的折算应力；

σ、τ——连接板在设计荷载作用下的正应力和剪应力；

f——连接板的强度设计值。7.5外包钢承重骨架7.5.1外包钢承重骨架系由外包钢骨架和斜杆或交叉支撑组成，是为配合全现浇施工方法所采取的一种结构措施，用以直接悬挂模板，承受施工阶段的荷载。7.5.2在箍筋式外包钢骨架中适当增加斜杆形成的骨架(梁或柱)，构造简单，刚度大，受力性能好，设计中宜优先采用(见图7.5.2）

7.5.3外包钢承重骨架的设计应分两个阶段进行：

1施工阶段。骨架按钢结构设计。承受的荷载包括骨架自重、模板重、尚未硬化的混凝土重、施工活荷载及风荷载。

2使用阶段。硬化的混凝土和骨架共同工作，承受全部使用荷载，应按外包钢混凝土结构设计。

7.5.4外包钢承重骨架主材截面的确定取决于使用阶段结构设计的需要。当施工阶段的验算需增加主材截面时，应取得施工单位的配合和支持，采取临时措施控制骨架梁、柱的跨度和计算高度，不因施工而增加主材的截面。7.5.5利用外包钢承重骨架进行全现浇施工的框架，宜采用梁柱骨架分层安装、分层现浇的施工方案。7.5.6外包钢承重骨架的内力应根据不同的节点构造进行分析。铰接时，柱骨架可按格构式柱计算，梁骨架的上下弦有轴向力，并按简支桁架计算。刚接时，按框架计算。7.5.7施工阶段的荷载取值可按下列规定确定：

1结构自重按实际计算；2模板荷载的标准值取0.5kN/m2；

3混凝土重量按实际计算；

4施工活荷载的标准值取1.5kN/m2；

5风荷载按GBJ9—87规定取值；

6计算活荷载时，主梁及柱的折减系数可取0.7。7.5.8骨架梁的设计步骤和方法如下：

1骨架型式按7.5.2的规定确定。

2骨架上、下弦节点的荷载分配是：

1)所有施工阶段的荷载均通过悬吊点作用于骨架上、下弦节点上；

2)同一吊点位置作用于上、下弦节点的荷载分别为每个节点总荷载(F)的的2/3与1/3(见图7.5.8-1)。3骨架梁的内力分析可采用等代桁架法计算。桁架的节间由一根斜杆覆盖的区间组成，它的等效模型如图7.5.8-2中所示。

4承载力的验算应按GBJ17—88进行。验算上、下弦的承载力时，应按7.5.6的规定，计入因水平荷载而产生的轴向力。

5变形计算

1)骨架梁的变形包括弯曲变形和剪切变形，可采用拟梁法计算其挠度(Δ)(7.5.8-2)

Bm＝γqBm0(7.5.8-3)式中：L——骨架梁的跨度；

q——作用于骨架梁单位长度内的均布荷载；

γ——刚度折减系数，取γ＝0.65；

F——集中荷载；

n——集中荷载数；

Bm——考虑腹杆剪切变形时，骨架梁的抗弯刚度；

Bm0——当量抗弯刚度；

E、As——上、下弦角钢的弹性模量及截面面积；

H0——上、下弦角钢形心间距；

γq——腹杆剪切变形时，骨架梁抗弯刚度的折减系数；

Bq——由斜杆和竖杆组成的当量抗剪刚度；

Aw——斜杆截面面积；

α——斜杆与下弦杆的夹角。

2)骨架梁的允许挠度为

1L/400。7.5.9主、次骨架梁节点施工阶段的验算

1主、次骨架梁节点的作用力如图7.5.9中所示。

2连接板截面及其与次梁上弦角钢间的焊缝应与次梁上弦角钢等强度设计。

3连接板与主梁上弦角钢之间应焊接连接。7.5.10骨架梁中受力腹杆的计算长度可考虑纵向腰筋与之绑扎或焊接的支点作用。压杆长细比不宜大于250，拉杆长细比不宜大于400。7.6构造要求7.6.1外包钢混凝土厂房结构的伸缩缝间距可按钢筋混凝土结构的有关规定采用。7.6.2外包钢混凝土结构的截面尺寸宜标准化，空腹式梁柱标准杆件的截面尺寸可采用400mm×400mm、400mm×600mm、600mm×600mm三种规格，以便于工厂化生产。7.6.3构件角钢的外表面可与混凝土表面取平，箍筋的混凝土保护层厚度不宜小于12mm(见图7.6.3)，受力钢筋的保护层厚度不宜小于其直径。7.6.4箍筋直径，当截面高度小于或等于600mm时，不宜小于8mm；当截面高度大于600mm时，不宜小于10mm。箍筋间距，对于空腹式梁柱杆件，不宜大于150mm，抗震设防时，不宜大于100mm。对于实腹式梁柱，不宜大于200mm，其构造要求应按GBJ10—89的有关规定。7.6.5外包钢承重骨架中斜杆的直径不宜小于16mm。7.6.6纵向角钢的厚度不应小于8mm。梁柱的纵向配筋构造要求应按GBJ10—89的有关规定。7.6.7箍筋与角钢当采用专用焊机焊接时，箍筋两头必须经专用墩头机墩头。7.6.8当采用手工焊接骨架时，经过墩头的箍筋，应将墩头满焊，未经墩头的箍筋，应采用双面焊，焊接长度不应小于3倍箍筋直径。当角钢肢厚小于12mm、箍筋又未经墩头时，可采用垫焊等措施，以满足箍筋最小保护层厚度的要求。7.6.9在外包钢构件上焊接钢牛腿或支架时，应在侧面的角钢上加设连接板，其宽度不宜小于80mm，厚度不宜小于6mm，连接焊缝应与连接钢板等强度(见图7.6.9)。7.6.10外包钢混凝土实腹式梁柱的抗震构造要求，应按GBJ10—89的有关规定设计。梁柱接头的抗震措施如下：1框架横梁宜设置在柱的角钢之间，柱角钢内侧距横梁近边不宜小于20mm(见图7.6.10)。

2当框架采用装配整体式方案时，预制横梁上部应设叠浇层，保证横梁、楼板与柱的整体性。

3当抗震设防烈度为八度及以上时，梁柱节点除梁端按7.4.3设置刚性锚固件外，尚应沿柱边梁底设附加锚固件，并通过拉筋或拉板将水平力传递给柱两侧的角钢(见图7.6.10)。7.6.11考虑地震作用组合时，框架柱的轴压比限值应按DL5022—93中9.4.2.6的规定确定。柱肢中全部角钢的最小配筋率不宜小于1.5%。7.6.12外包钢混凝土双肢柱的柱肢与腹杆采用拼装接头时，抗震构造应符合下列规定(见图7.6.12)1连接板的设计应满足抗震加强系数的要求，其抗震加强系数(K7)可按下式计算：

K7=K’2/K’1(7.6.12)式中：K′1——腹杆抗弯强度控制截面的极限弯矩与外荷载产生的弯矩之比；

K′2——连接板隙缝位置极限弯矩与外荷载产生的弯矩之比。当抗震设防烈度为七度及以下时，取K7＝1.10，当抗震设防烈度为八度及以上时，取K7＝1.20。

2连接板应刨光，避免局部缺陷及损伤。7.6.13外包钢承重骨架中斜杆的倾角宜为40°≤α≤60°。7.6.14外包钢骨架内每隔2500mm左右应沿横截面加焊剪刀撑，以防止运输时产生较大变形。剪刀撑可采用φ20～φ32mm的钢筋。7.6.15柱骨架分层组装时，分段的位置可设在楼层以上500～1000mm处。角钢的连接可采用等截面角钢内贴搭接，搭接长度不宜小于250mm，先安装螺栓固定位置，后焊接定型。8钢-混凝土组合梁结构8.1一般规定8.1.1本章规定仅适用于不直接承受动力荷载的钢-混凝土组合梁结构。8.1.2钢-混凝土组合梁指的是通过抗剪连接件将钢梁与混凝土板连成整体的横向承重构件。混凝土板包括现浇混凝土板和混凝土叠合板。8.1.3组合梁翼缘板的有效宽度be(见图8.1.3)应按下式计算：be＝b0+b1＋b2(8.1.3)式中：b0——钢梁上翼缘或板托顶部宽度。当板托倾角α＜45°时，应按α＝45°计算板托顶部宽度。

b1、b2——梁外侧和内侧的翼缘板计算宽度，各取梁跨度L的1/6和翼缘板厚度hc1的6倍中的较小值。此外，b1尚不应超出翼缘板实际外伸宽度S1，b2不应超过相邻梁板托间净距S0的1/2。8.1.4在组合梁施工阶段，钢梁下无临时施工支撑时，楼层自重及施工荷载由钢梁单独承受，按GBJ17—88验算钢梁的承载力、挠度及稳定性。施工完成后，续加的荷载作用由组合梁截面承受。由此产生的挠度应与施工阶段钢梁的挠度相叠加。8.1.5在强度和变形满足的条件下、组合梁交界面上抗剪连接件的纵向水平抗剪能力不能保证最大弯矩截面上抗弯承载力充分发挥时，可以按照部分抗剪连接进行设计。这种连接限用于跨度不超过20m的等截面组合梁。8.2材料8.2.1组合梁翼缘板采用的混凝土强度等级不宜低于C20。8.2.2组合梁中的钢梁可采用Q235、Q345和Q390钢。8.2.3栓钉抗剪连接件的材质应符合附录B的要求。8.2.4组合梁中的受力钢筋可用Ⅰ级、Ⅱ级钢筋，分布钢筋可用Ⅰ级钢筋。8.2.5混凝土、钢材