DL/T 5085-2021 钢-混凝土组合结构设计规程

ICS27.100

P60

备案号：J29072021

中华人民共和国电力行业标准

DLT50852021

代替DLT50851999

钢-混凝土组合结构设计规程

Cpositestructure专用

人人文库

26042021发布26102021实施

国家能源局发布

中华人民共和国电力行业标准

钢混凝土组合结构设计规程

-

Codefordesignofsteel-concretecompositestructure

DL/T5085—2021

代替

DL/T5085—1999

主编部门电力规划设计总院

：

批准部门国家能源局专用

：

施行日期年月日

：20211026

人人文库

中国计划出版社

2021北京

中华人民共和国电力行业标准

钢-混凝土组合结构设计规程

DL/T5085—2021

代替

DL/T5085—1999

☆专用

中国计划出版社出版发行

网址

：

地址北京市西城区木樨地北里甲号国宏大厦座层

：11C3

邮政编码电话发行部

：100038：（010）63906433（）

北京市科星印刷有限责任公司印刷

印张千字

850mm×1168mm1/325.25133

年月第版年月第次印刷

202191202191

印数册

1—2000

☆

统一书号

：155182·0944

定价元

人人文库：48.00

版权所有侵权必究

侵权举报电话

：（010）63906404

如有印装质量问题请寄本社出版部调换

，

国家能源局

公告

2021年第3号

国家能源局批准水电工程建设征地企业处理规划设计规范

《》

等项能源行业标准附件

282（1）、《CodeforBuildingsDesignof

等项能源行业标准外文版附件现

WindPowerProjects》19（2），

予以发布专用

。

附件行业标准目录

：1.

行业标准外文版目录

2.

国家能源局

2021年4月26日

附件1：

行业标准目录

序号标准编号标准名称代替标准采标号出版机构批准日期实施日期

……人人文库

钢混凝土组合中国计划

DL/T-DL/T

255结构设计规程出版社2021-04-262021-10-26

5085-20215085-1999

……

前言

根据国家能源局年第一批能源领域行业标准制修订

《2014（）

计划国能科技号的要求标准编制组经广泛调查研

》（〔2014〕298），

究认真总结工程实践经验参考国内外先进标准并在广泛征求

，，，

有关设计和设计管理单位意见的基础上对钢混凝土组合结构

，《-

设计规程进行修订

》DL/T5085—1999。

本标准的主要技术内容有总则术语和符号基本规定圆形

：、、、

钢管混凝土构件矩形钢管混凝土构件型钢混凝土构件钢混凝

、、、-

土组合梁等

。专用

本标准修订的主要技术内容是

：

完善了组合结构材料内容

1.；

补充了结构体系要求内容

2.；

删除了应用较少的外包钢混凝土结构内容

3.；

增加了矩形钢管混凝土构件设计规定

4.；

增加了型钢混凝土构件设计规定

5.；

增加了混凝土翼板开洞组合梁的设计规定

6.；

增加了组合梁抗扭设计规定

7.；

增加了组合梁连接节点设计规定

8.。

本标准自实施之日起替代钢混凝土组合结构设计规程

人人文库，《-》

DL/T5085—1999。

本标准由国家能源局负责管理由电力规划设计总院提出由

，，

能源行业发电设计标准化技术委员会负责日常管理由中国电力工

，

程顾问集团华北电力设计院有限公司负责具体技术内容的解释

。

执行过程中如有意见或建议请寄送电力规划设计标准化管理中心

，

地址北京市西城区安德路号邮政编码邮箱

（：65，：100120，：bz_

·1·

zhongxin@）。

本标准主编单位：中国电力工程顾问集团华北电力设计

院有限公司

本标准参编单位：电力规划总院有限公司

中国电力工程顾问集团中南电力设计

院有限公司

清华大学

本标准主要起草人员：周建军赵春莲汪丽君樊健生

陈静刘文辉刘佳陶慕轩

吴冰贾成杨君聂鑫

丁然魏亚庆杨茜张鹏

周兴乐许立言彭步新李兴利

朱斌

专用

本标准主要审查人员：杨眉刘文辉蔡建平陈飞

邹磊王勇奉童建国张略秋

贾军刚万红刑克勇徐俊祥

刘欣良周向群何志刚赵贵生

人人文库

·2·

目次

总则…………………

1（1）

术语和符号………………

2（2）

术语……………………

2.1（2）

符号……………………

2.2（3）

基本规定…………………

3（13）

一般规定………………

3.1（13）

材料……………………

3.2（14）

结构体系与设计原则……

3.3专用（15）

圆形钢管混凝土构件……

4（20）

一般规定………………

4.1（20）

组合结构的设计值………

4.2（21）

承载力计算……………

4.3（24）

构造要求………………

4.4（33）

节点和连接……………

4.5（35）

矩形钢管混凝土构件……

5（53）

一般规定………………

5.1（53）

承载力计算……………

5.2（54）

构造要求………………

5.3人人文库（57）

节点和连接……………

5.4（57）

型钢混凝土构件…………

6（61）

一般规定………………

6.1（61）

承载能力极限状态计算…………………

6.2（64）

正常使用极限状态验算…………………

6.3（64）

构造要求………………

6.4（65）

·1·

节点和连接……………

6.5（67）

钢混凝土组合梁…………

7-（71）

一般规定………………

7.1（71）

组合梁计算……………

7.2（74）

构造要求………………

7.3（90）

节点和连接……………

7.4（92）

附录钢管混凝土构件抗压抗剪强度设计值及轴压弹性

A、

模量…………………

（99）

附录钢管混凝土柱的弹性受弯刚度……

B（108）

附录连续组合梁变形计算公式…………

C（111）

附录组合构件材料本构关系……………

D（114）

本标准用词说明………………

（120）

引用标准名录…………………

专用（121）

附条文说明…………………

：（123）

人人文库

·2·

Contents

………

1Generalprovisions（1）

………

2Termsandsymbols（2）

…………………

2.1Terms（2）

………………

2.2Symbols（3）

………

3Basicrequirements（13）

……

3.1Generalrequirements（13）

………………

3.2Materials（14）

…

3.3Structuralsystemsanddesignprinciples专用（15）

………

4Concrete-filledcircularsteeltubularmembers（20）

……

4.1Generalrequirements（20）

…

4.2Designvaluesofthecombinedstructure（21）

……

4.3Calculationofloadcarryingcapacity（24）

………

4.4Detailrequirements（33）

…………………

4.5Connectionsandjoints（35）

……

5Concrete-filledrectangularsteeltubularmembers（53）

……

5.1Generalrequirements（53）

……

5.2Calculationofloadcarryingcapacity（54）

………

5.3Detailrequirements（57）

人人文库…………………

5.4Connectionsandjoints（57）

……

6Steelreinforcedconcretemembers（61）

……

6.1Generalrequirements（61）

……

6.2Calculationofloadcarryingcapacity（64）

…

6.3Calculationofserviceabilitylimitstates（64）

………

6.4Detailrequirements（65）

·3·

…………………

6.5Connectionsandjoints（67）

…………

7Steel-concretecompositebeam（71）

……

7.1Generalrequirements（71）

……………

7.2Calculationofcompositebeam（74）

………

7.3Detailrequirements（90）

…………………

7.4Connectionsandjoints（92）

AppendixADesignvaluesofcompressiveandshearstrength

ofconcrete-filledcircularsteeltubular

membersandmodulusofelasticityofaxial

…………………

compression（99）

AppendixBElasticbendingstiffnessofconcrete-filled

………………

circularsteeltubularcolumns专用（108）

AppendixCFormulafordeformationofcontinuous

………………

steel-concretecompositebeam（111）

AppendixDMaterialintrinsicrelationshipsforcombination

…………………

components（114）

…

Explanationofwordinginthisstandard（120）

……

Listofquotedstandards（121）

………

Addition：Explanationofprovisions（123）

人人文库

·4·

1总则

1.0.1为规范发电厂建筑结构中钢混凝土组合结构的设计贯

-，

彻执行国家的技术经济政策做到安全适用技术先进经济合理

，、、、

确保质量施工方便制定本标准

、，。

1.0.2本标准适用于抗震设防烈度为度至度地震区的发电

69

厂建构筑物的钢混凝土组合结构的设计

（）-。

1.0.3钢混凝土组合结构的设计除应符合本标准的规定外尚

-，，

应符合国家现行有关标准的规定

。专用

人人文库

·1·

2术语和符号

2.1术语

2.1.1组合结构构件

compositestructuremembers

由型钢或钢板与钢筋混凝土组合能整体受力的结构构件

。

2.1.2钢混凝土组合结构

-steel-concretecompositestructures

由组合结构构件或组合结构构件与钢构件钢筋混凝土构件

、

混合组成的结构

。

2.1.3圆形钢管混凝土构件

concrete-filledcircularsteel

tubularmembers专用

在圆形钢管内填充混凝土本标准特指钢管内填满混凝土所

（）

形成的钢管与混凝土共同受力的构件

。

2.1.4矩形钢管混凝土构件

concrete-filledrectangularsteel

tubularmembers

在矩形钢管内填充混凝土本标准特指钢管内填满混凝土所

（）

形成的钢管与混凝土共同受力的构件

。

2.1.5型钢混凝土构件

steelreinforcedconcretemembers

钢筋混凝土截面内配置型钢所形成的型钢与混凝土共同受力

的构件

。

2.1.6钢混凝土组合梁

-steel-concretecompositebeam

混凝土人人文库翼板与钢梁组合共同承受荷载的梁

。

2.1.7抗剪连接件

shearconnector

用于连接钢梁与钢筋混凝土翼缘板并承受二者之间纵向水平

剪力抵抗二者相对滑移保证二者能共同工作的连接件例如圆

，，，

柱头焊钉槽钢等

、。

2.1.8完全抗剪连接

completeshearconnection

·2·

抗剪连接件的纵向水平抗剪承载力能够保证最大弯矩截面上

抗弯承载力得以充分发挥的连接

。

2.1.9部分抗剪连接

partialshearconnection

抗剪连接件的纵向水平抗剪承载力不能保证最大弯矩截面上

抗弯承载力得以充分发挥的连接

。

2.1.10含钢率

steelratio

构件截面中钢管型钢构件面积和混凝土面积之比

、。

2.1.11套箍系数

confinementcoefficient

构件截面中钢管面积钢材强度设计值乘积与混凝土面积混

、、

凝土抗压强度设计值乘积

。

2.2符号

2.2.1材料性能

专用

B组合梁考虑滑移效应的折减刚度

———；

B等效弯曲刚度

0———；

E钢梁的弹性模量

———；

EE钢材混凝土的弹性模量

s、c———、；

EE钢管混凝土组合轴压弹性模量组合抗弯弹性模量

sc、scm———、；

钢材钢管的抗拉抗压和抗弯强度设计值

f———、、；

f混凝土的轴心抗压强度设计值

c———；

fw角焊缝的抗剪强度设计值

f———；

f加强环板钢材的抗拉强度设计值

1———；

f横向钢筋的强度设计值

r——人人文库—；

f梁端负弯矩受力钢筋抗拉强度设计值钢材的抗拉

s———；

压强度设计值

（）；

f钢管混凝土的组合抗压强度设计值

sc———；

f钢筋抗拉强度设计值纵向钢筋的屈服强度设计值

st———；；

f钢管混凝土的组合抗剪强度设计值

sv———；

fi各肢钢管混凝土的组合抗剪强度设计值

sv———；

·3·

f混凝土的抗拉强度设计值

t———；

f圆柱头焊钉极限抗拉强度设计值

u———；

f钢材钢梁腹板的抗剪强度设计值

v———、；

f钢材钢管钢筋的屈服强度

y———、、；

f受扭箍筋的屈服强度设计值

yv———；

G混凝土的剪变模量混凝土翼板材料的剪变模量

c———；；

G混凝土断裂能

f———；

G钢材的剪变模量

s———；

G钢管混凝土组合剪变模量

sc———；

G钢管混凝土组合剪切模量

ss———；

σ混凝土应力

c———；

σ钢材钢筋应力

s———、。

2.2.2作用和作用效应

专用

k组合梁交界面处单位长度上由一系列抗剪

———

连接件提供的抗剪承载力设计值

；

M弯矩设计值

———；

M＇负弯矩设计值

———；

M验算连接受弯承载力采用的弯矩设计值

b———；

M柱轴线处的梁支座弯矩设计值

c———；

M钢与混凝土形成组合截面之后标准荷载

e———，

作用下按未开裂模型进行弹性计算得到的

连续组合梁中支座负弯矩值

；

M钢与混凝土形成组合截面后在考虑了弯

k———，

人人文库矩调幅的标准荷载作用下支座截面的负弯

矩组合值

；

M梁端截面的塑性受弯承载力

p———；

M组合梁开洞截面的塑性抗弯承载力

＇u———；

M部分抗剪连接时组合梁截面正弯矩抗弯承

u，r———

载力

；

·4·

MM分别为纯钢梁段两端的弯矩

1、2———；

N轴心压力设计值

———；

N梁轴向力对一个环板产生的拉力

b———；

N欧拉临界力

＇E———；

N轴心拉力设计值

t———；

NNMTV钢管混凝土构件的轴心受压受拉受弯

u、ut、u、u、u———、、、

受扭受剪承载力设计值

、；

N钢管混凝土柱的局部受压承载力设计值

ul———；

Nc抗剪连接件的纵向抗剪承载力设计值

v———；

Nxx方向由最不利效应组合产生的最大拉力

，max———；

Nyy方向与Nx同时作用的拉力

———，max；

N局部受压段的钢管混凝土柱轴心受压承载

0———

力设计值钢管混凝土短柱的轴心受压强

；专用

度承载力设计值

；

N局部作用的轴心压力设计值

l———；

R组合结构构件的抗力设计值

———；

S组合结构构件作用组合的效应设计值

———；

T扭矩设计值

———；

T开口截面组合梁在纯扭作用下的极限扭矩

＇u———；

V剪力设计值对应于柱轴线处M的梁端

———；c

剪力

；

V验算连接受剪承载力采用的剪力设计值

b———；

V梁在重力荷载代表值度时尚应包括竖

GB———（9

人人文库向地震作用标准值作用下按简支梁分析

），

的梁端截面剪力设计值

；

v单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设

l，1———

计值

；

v单位纵向长度内界面受剪承载力

lu，1———；

V梁端腹板或一个牛腿肋板承受的最大剪力

max———

·5·

设计值

；

V每个剪跨区段内钢梁与混凝土翼板交界面

s———

的纵向剪力设计值

；

V由外加强环支承面上的混凝土局部承压强

u1———

度决定的受剪承载力

；

V由肋板抗剪强度决定的受剪承载力

u2———；

V由肋板与管壁的焊接强度决定的受剪承

u3———

载力

；

V由外加强环上部混凝土的直剪或冲切强

u4———（）

度决定的受剪承载力

；

V由外加强环上下环板决定的受剪承载力

u5———、；

V格构式钢管混凝土构件用于腹杆设计时所

1———

受的剪力设计值

。专用

2.2.3几何参数

A钢梁的截面面积

———；

AA混凝土板底部承托底部单位长度内钢筋面积的

b、bh———、

总和

；

A钢管内混凝土的截面面积

c———；

A混凝土翼板截面面积

cf———；

A混凝土板截面核心部分的面积

cor———；

A单位长度上横向钢筋的截面面积

e———；

A钢管的截面面积梁端负弯矩全部受力钢筋的截

s———；

面面积圆柱头焊钉钉杆截面面积

人人文库；；

A钢管混凝土的截面面积即钢管面积和管内混凝

sc———，

土面积之和

；

Ai各肢钢管混凝土构件的截面面积

sc———；

A受扭计算中取对称布置的全部纵向普通钢筋截

st———

面面积负弯矩区混凝土翼板有效宽度范围内的

；

纵向钢筋面积

；

·6·

A受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积

sv———；

A混凝土板顶部附近单位长度内钢筋面积的总和

t———；

A缀条或缀板的截面面积

w———；

A局部受压面积

l———；

ai肢柱中心到虚轴yy的距离

———-；

BB组合梁两侧实际混凝土翼板宽度

1、2———；

b矩形钢管管壁宽度加强环板的控制截面宽度

———；；

矩形钢管混凝土平行于弯矩方向的边长纯钢梁

；

段钢梁的翼板外伸长度

；

b肢柱中心到虚轴xx的距离

＇———-；

b混凝土板有效宽度

c———；

b混凝土翼板的有效宽度柱肢钢管管壁参与加强

e———；

环板受力的有效宽度

；专用

bo开洞组合梁洞口截面的混凝土翼板有效宽度

e———；

b受剪界面的横向长度

f———；

b截面洞口总宽度

h———；

b角焊缝所包的宽度

j———；

b组合梁单个洞口宽度

o———；

b加强环板的宽度

s———；

b型钢混凝土柱平行于弯矩方向的箍筋边长

sc———；

b混凝土凸肋的平均宽度

w———；

b板托顶部的宽度

0———；

bb梁外侧和内侧的翼板计算宽度分别为混凝土翼

1、2———；

人人文库板左右两侧挑出的宽度

；

ci各肢柱截面形心到格构式截面中心的距离

———；

D钢管的外径

———；

d圆钢管混凝土构件的外直径柱的直径柱肢钢

———；；

管的外直径钢管柱外直径

；；

d柱脚端部环形底板的外径

＇———；

·7·

d钢梁截面形心到混凝土翼板截面对压型钢板混

c———（

凝土组合板为其较弱截面形心的距离

）；

d组合梁端部翼板长度

h———；

d混凝土翼板洞口长度

o———；

e洞口纵向偏心距

———；

HH上柱和总柱的高度

1、———；

h矩形钢管管壁高度梁端截面高度柱肢插入杯

———；；

口深度组合梁截面高度

；；

h柱埋置深度

B———；

h混凝土板厚度

c———；

h混凝土翼板厚度

c1———；

h焊钉高度

d———；

h角焊缝有效高度混凝土凸肋高度

e———；专用；

h角焊缝的焊脚尺寸

f———；

h角焊缝高度

j———；

h腹板高度

w———；

hi钢隔板宽度

w———；

h一个节间的长度

1———；

I钢梁截面惯性矩

———；

I混凝土翼板等效抗弯惯性矩

＇c———；

I混凝土翼板的截面惯性矩

cf———；

I由纵向普通钢筋与钢梁形成的组合截面的惯

cr———

性矩

人人文库；

I组合梁抗弯惯性矩

e———；

I组合梁的换算截面惯性矩

eq———；

IIIIi钢管混凝土构件钢管管内混凝土各肢钢管混

sc、s、c、sc———、、、

凝土构件的截面惯性矩

；

II上柱和下柱的截面惯性矩

1、d———；

I腹板截面惯性矩

W———；

·8·

L梁跨度柱肢中心距

———；；

l组合梁的跨度直剪面的高度

———；；

l槽钢的长度

c———；

l组合梁的等效跨径

e———；

l梁的净跨

n———；

lylx整个截面对yy轴和xx轴的计算长度

o，o———--；

l角焊缝长度

w———；

l型钢混凝土梁构件的计算跨度

0———；

l柱肢净间距

1———；

mi剪跨区段长度

———；

抗剪连接件的纵向平均间距

p———；

r圆钢管混凝土构件外半径钢管的外半径

———；；

r钢管的内半径

co———；专用

SS钢梁塑性中和轴平分钢梁截面面积的轴线以

1、2———（）

上和以下截面对该轴的面积矩

；

s箍筋间距

———；

t柱肢钢管的壁厚矩形钢管管壁厚度纯钢梁段

———；；

钢梁的翼板厚度

；

t型钢翼缘厚度

f———；

t外环板厚度

j———；

t肋板的厚度钢梁腹板或钢牛腿肋板的厚度槽

w———；；

钢腹板的厚度

；

ti钢隔板厚度

人人文库w———；

t加强环板的厚度

1———；

u混凝土板截面核心部分的周长

cor———；

W钢管混凝土构件的受弯截面模量

sc———；

W钢管混凝土构件的截面抗扭模量

T———；

Wi单肢柱的截面抗扭模量

T———；

W混凝土板截面的扭转塑性抵抗矩

tp———；

·9·

x混凝土翼板受压区高度

———；

钢梁截面应力的合力至混凝土受压区截面应力

y———

的合力间的距离

；

y钢梁受拉区截面形心至混凝土翼板受压区截面

1———

形心的距离

；

y钢梁受拉区截面形心至钢梁受压区截面形心的

2———

距离

；

y纵向钢筋截面形心至组合梁塑性中和轴的距离

3———；

y组合梁塑性中和轴至钢梁塑性中和轴的距离

4———；

y钢筋截面重心至钢筋和钢梁形成的组合截面中

s———

和轴的距离

；

α拉力N作用方向与计算截面的夹角

———；

θ柱肢平面夹角的一半

———；专用

θθ梁左端和右端的转角

sl、sr———；

L角焊缝总计算长度

j———；

∑

l肋板与钢管壁连接角焊缝的计算总长度

w———；

∑λ构件的长细比

———；

λ构件在yy和xx方向换算长细比λyλx的

max———--o、o

较大值

；

λyλx格构式钢管混凝土构件对yy轴和xx轴的

o、o———--

换算长细比

；

λ钢管混凝土构件的组合长细比等于构件的计算

sc———，

人人文库长度与组合截面的回转半径之比

；

λ构件正则化长细比

sc———；

λyλx钢管混凝土构件对yy轴和xx轴的长细比

、———--；

λ格构式钢管混凝土构件的单肢一个节间的长细比

l———。

2.2.4计算系数和其他

C计算参数

1———；

·10·

k钢管混凝土组合轴压弹性模量换算系数

E———；

k控制屈服平台长度即强化段起点的参数

1———；

k控制极限应变大小的参数

2———；

k控制极限强度大小的参数

3———；

n肋板的数量完全抗剪连接的组合梁在一个剪跨

———；

区的抗剪连接件数目节间数

；；

n每个剪跨区段内需要的连接件总数

f———；

n部分抗剪连接时最大正弯矩验算截面到最近零

r———

弯矩点之间的抗剪连接件数目

；

n在梁某截面处一个肋中布置的焊钉数

0———；

n抗剪连接件在一根梁上的列数

s———；

α钢材和混凝土弹性模量比

E———；

α刚度放大系数

I———；专用

α正常使用极限状态连续组合梁中支座负弯矩调

r———

幅系数

；

α钢管混凝土构件的含钢率

s———；

α系数与最大骨料粒径D有关

0———，max；

α组合梁正弯矩段的折减刚度B或B与中支座

1———s1

段的刚度之比

；

加强环同时受垂直双向拉力的比值

β———；

等效弯矩系数

βm———；

折减系数

βv———；

r柱刚度折减系数

人人文库———；

γ抗震调整系数

RE———；

γ组合结构构件的重要性系数

0———；

o洞口截面处混凝土翼板有效宽度的折减系数

η———；

连接系数

ηj———；

截面形状对套箍效应的影响系数

ηs、ηc———；

开洞组合梁洞口截面的极限抗弯承载力折减系数

μ———；

·11·

刚度折减系数

ξ———；

＇受扭的纵向普通钢筋与箍筋的配筋强度比值

ξ———；

考虑洞口影响的刚度折减系数

ξo———；

钢管混凝土构件的套箍系数

ξ0———；

验算负弯矩抗弯承载力时的折减系数

ρ———；

v混凝土板总体积配筋率

ρ———；

轴心受压构件稳定系数

φ———。

专用

人人文库

·12·

3基本规定

3.1一般规定

3.1.1发电厂建构筑物结构体系中整个结构体系可采用组合

（），

结构构件也可将组合结构构件与钢结构钢筋混凝土结构构件混

，、

合使用采用钢混凝土组合结构构件时宜将其用作最能充分发

。-，

挥其受力特性的构件

。

3.1.2发电厂建构筑物的钢混凝土组合结构的安全等级和设

（）-

计使用年限应符合现行电力行业标准火力发电厂土建结构设计

《

技术规程的规定

》DL5022。专用

3.1.3当楼层采用钢梁混凝土楼板时宜按钢混凝土组合梁设计

、，-。

3.1.4发电厂钢混凝土组合结构建构筑物应根据设防烈度和

-（）

结构高度采用不同的抗震等级并应满足相应的计算和构造措施

，

要求抗震设防类别为丙类时钢混凝土组合结构建构筑物的

。，-（）

抗震等级应按表确定

3.1.4。

表3.1.4钢-混凝土组合结构建（构）筑物的抗震等级

主厂房框架集中控制楼

设防主厂房框架抗震墙结构

或框架支撑结构-或屋内配电

烈度-

高度框架高度框架抗震墙装置楼

（m）（m）

四四三

＜25≤60三

6三三三

25人人文库～60＞60

三三二

＜25≤60二

7二二二

25～55＞60

二二一

＜25≤60一

8一一一

25～50＞60

一一一一

9＜25≤50

注建构筑物抗震设防类别为乙类时应提高一度采取抗震措施

：（），。

·13·

3.1.5结构构件应根据承载能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

，：

1承载能力极限状态所有结构构件及连接均应进行承载力

：

计算有抗震设防要求时应进行抗震承载力计算必要时尚应进

；，；

行结构的倾覆和滑移验算

；

2正常使用极限状态对使用上需要控制变形的结构构件

：，

应进行变形验算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

。

3.1.6结构构件及连接的承载力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

。

3.1.7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

、专用

段的验算预制构件吊装的验算应将构件自重乘以动力系数

；，1.50。

3.1.8对现浇结构装配整体结构必要时应进行施工阶段的

、，

验算

。

3.1.9结构施工中当以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

，。

3.2材料

3.2.1组合结构构件中的钢材宜采用

Q235、Q355、Q390、Q420

钢质量等级不应低于级且宜采用镇定钢钢材应符合现行

，B，。

国家标准碳素结构钢低合金高强度结构钢

《》GB/T700、《》GB/T

的规人人文库定

1591。

3.2.2考虑地震作用的组合结构构件的钢材应符合现行国家标

准建筑抗震设计规范的有关规定

《》GB50011。

3.2.3压型钢板质量应符合现行国家标准建筑用压型钢板

《》

的规定压型钢板的基板应选用热镀锌钢板镀锌层应

GB/T12755，，

符合现行国家标准连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带

《》GB/T

·14·

的规定镀锌层双面重量不宜小于2

2518，275g/m。

3.2.4圆柱头焊钉应符合现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊

《

钉的规定其材料及力学性能应符合表规定

》GB/T10433，3.2.4。

表3.2.4焊钉材料及力学性能

极限抗拉强度屈服强度伸长率

材料

22

（N/mm）（N/mm）（%）

ML15、ML15A1≥400≥320≥14

3.2.5型钢混凝土结构构件采用的混凝土强度等级不应低于

有抗震设防要求时设防烈度度时混凝土强度等级不宜

C30。，9

超过度时不宜超过

C60，8C70。

3.2.6圆形和矩形钢管混凝土结构构件采用的混凝土强度等级

，

对钢管不宜低于对和钢管不宜

Q235，C40；Q355、Q390Q420，

低于

C50。专用

3.2.7钢混凝土组合梁结构的混凝土强度等级不宜低于

-C30。

3.2.8型钢混凝土构件混凝土骨料的最大直径不宜大于型钢外

侧混凝土厚度的且不宜大于钢管混凝土构件的混凝

1/3，25mm；

土最大骨料直径不宜大于

25mm。

3.3结构体系与设计原则

3.3.1组合结构体系方案布置应符合下列规定

：

1结构平立面布置宜规则各部分质量和刚度宜均匀

、，、

连续

；

2结构的传力途径应简捷明确竖向构件宜连续贯通

、，、

对齐人人文库

；

3考虑地震作用的各类结构体系中的框架柱沿房屋高度宜

，

采用同类结构构件采用不同类型结构构件时应设置过渡层并

。，，

应符合本标准有关柱与柱连接构造的规定

；

4结构构件的连接应具有可靠的传力性能

。

3.3.2组合结构构件可用于框架结构框架支撑结构框架剪

、-、-

·15·

力墙结构等结构体系

。

3.3.3组合结构构件的承载力设计应满足下列公式要求

：

1基本组合工况

：

γSR

0≤（3.3.3-1）

2地震组合工况

：

SRγ

≤/RE（3.3.3-2）

式中S组合结构构件作用组合的效应设计值

：———；

γ组合结构构件的重要性系数对安全等级为一级的结构

0———，

构件取对安全等级为二级的结构构件取

，1.1；，1.0；

R组合结构构件的抗力设计值

———；

γ组合结构构件承载力抗震调整系数其值应按表

RE———，3.3.3

采用

。

表3.3.3组合结构构件承载力抗震调专用整系数

构件类型受力特性γ

RE

梁受弯

0.75

轴压偏压

柱、0.80

轴拉偏拉

、0.85

局压

各类构件1.0

受剪

0.85

节点受剪

0.85

3.3.4发电厂建构筑物组合结构在多遇地震作用或风荷载作用

（）

组合下的变形验算其楼层弹性层间位移角应满足表要求

，3.3.4。

表3.3.4发电厂建（构）筑物组合结构弹性层间位移角限值

人人文库

框架结构

结构框架支撑框架剪力墙

钢筋混凝土钢梁混凝土--

类型-结构结构

梁板楼盖板组合楼盖

钢管混凝土结构

1/4501/3001/3001/800

型钢混凝土结构

1/5501/5501/5501/800

·16·

3.3.5发电厂建构筑物组合结构在罕遇地震作用下的薄弱层

（）

层间弹塑性位移角应符合表要求

3.3.5。

表3.3.5发电厂建（构）筑物组合结构弹塑性层间位移角限值

结构类型位移角限值

框架框架支撑

、-1/50

框架剪力墙

-1/100

3.3.6组合结构体系应进行整体作用效应分析必要时尚应对受力

，

状况特殊的部位进行详细分析结构计算分析应满足以下基本原则

。：

1组合结构体系的计算模型应准确模拟不同材料构件或体

、

系组合在一起协同受力的特征

；

2采用的分析计算模型的几何尺寸计算参数作用边界条

、、、

件材料性能各种近似和假设条件均应符合实际结构工作状况

、、；

3结构分析应满足力学平衡条件在不同程度上满足变形协

，专用

调条件并采用合理的材料本构关系

，；

4应根据结构类型材料性能和受力特点选择合适的分析

、

方法

；

5采用的计算软件应经过考核和验证并符合本标准和国家

，

现行有关标准的规定

。

3.3.7对于结构形式复杂施工过程复杂的组合结构体系结构

、，

计算分析时应考虑施工过程对结构体系的影响

。

3.3.8对于特别不规则的发电厂建构筑物组合结构宜采用时

（）

程分析法进行多遇地震下的补充计算和罕遇地震下的变形验算

。

弹塑性时程分析采用的混凝土钢筋和钢材本构关系宜通过试验

、

分析确定人人文库也可按本标准附录采用

，D。

3.3.9组合结构在多遇地震作用下的结构阻尼比当楼盖梁为钢

：

梁时可取当楼盖梁为钢筋混凝土梁时可取在罕遇地

0.04，0.05；

震作用下的结构阻尼比可取

0.05。

3.3.10发电厂主厂房结构楼板局部开洞率大时应采用可靠措

，

施增加楼板刚度结构分析时可根据情况采用刚性楼盖假定或弹

。

·17·

性楼盖

。

3.3.11当楼板开洞导致钢主梁和次梁缺少楼板约束时宜在设

，

计中考虑地震作用下梁横向振动引起的面外弯矩并通过弹塑性

，

时程分析对钢梁应力和变形进行验算

。

3.3.12当多层开洞导致柱通高无面外约束时宜在设计中考虑

，

地震作用下柱面外振动引起的截面外弯矩以及由柱振动引起的

，

与该柱连接的梁的附加面外弯矩和扭矩并通过弹塑性时程分析

，

对梁柱应力和变形进行验算

。

3.3.13对发电厂主厂房结构进行弹塑性时程分析时梁柱等杆

，

状构件的模拟宜采用分布塑性铰单元

。

3.3.14对发电厂主厂房结构进行动力分析时应准确考虑煤斗

，、

加热器等大质量设施的实际位置支承条件和质量分布情况

、。

3.3.15型钢混凝土结构剪力墙的设置应符合专用下列规定

：

1在结构平面的两主轴方向均应设置剪力墙

；

2横向和纵向剪力墙应能承担该方向全部地震作用框架部

，

分应能承担相应方向地震作用的左右

20%；

3横向和纵向剪力墙宜对称布置

；

4剪力墙宜贯通结构的全高

；

5结构错层以及薄弱部位宜设置剪力墙

；

6剪力墙宜在两个方向布置成形和形使一个方向的

LT，

墙成为另一个方向墙的翼墙增大抗侧和抗扭刚度

，；

7发电厂主厂房结构剪力墙数量的选择宜按抗震设防烈度

选取可按表采用

，人人文库3.3.15。

表3.3.15分散剪力墙主厂房结构合理剪力墙数量

分散剪力墙主厂房结构

设防烈度剪力墙数量

类场地类场地类场地类场地

ⅠⅡⅢⅣ

6——0～40～4

70～40～44～64～6

·18·

续表3.3.15

分散剪力墙主厂房结构

设防烈度剪力墙数量

类场地类场地类场地类场地

ⅠⅡⅢⅣ

以上

84～65～78～1011

以上

911———

3.3.16发电厂主厂房型钢混凝土柱和矩形钢管混凝土柱的轴压

比不应超过表限值

3.3.16。

表3.3.16型钢混凝土柱和矩形钢管混凝土柱轴压比限值

结构抗震等级一级二级三级四级

轴压比限值

0.750.800专用.850.90

人人文库

·19·

4圆形钢管混凝土构件

4.1一般规定

4.1.1圆形钢管混凝土构件中钢管的外直径不宜小于

，168mm，

壁厚不宜小于

3mm。

4.1.2受压为主的钢管混凝土构件钢管的外直径d与壁厚t之

，

比dt不应大于235受弯为主的钢管混凝土构件钢管的外

/135；，

fy

直径d与壁厚t之比dt不应大于235

/177f。

y专用

4.1.3钢管混凝土结构构件的常用截面含钢率α可取.～

s004

.α应按本标准公式计算

020，s（4.2.1-5）。

4.1.4钢管混凝土结构构件的套箍系数ξ宜为ξ应

00.5～2.0，0

按本标准公式计算

（4.2.1-4）。

4.1.5单肢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

。

4.1.6厂房柱和架构柱常用截面形式有单肢双肢三肢和四肢

、、

等种设计时应根据厂房规模结构形式荷载情况和使用要求

4，、、

确定主厂房的框排架柱宜采用格构式柱

。。

4.1.7采人人文库用先安装空钢管结构后浇筑管内混凝土的方法施工钢

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

，

稳定性在浇筑混凝土时由施工阶段荷载引起的钢管初始最大压

；，

应力值不宜超过f

0.6。

4.1.8对直径大于或等于的钢管混凝土构件宜采取有效措

2m，

施来减少钢管内混凝土收缩对构件受力性能的影响

。

·20·

4.1.9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等级划分

。

4.1.10钢管混凝土构件的长细比λ不宜超过表的

sc4.1.10

规定

。

表4.1.10钢管混凝土构件容许长细比

序号构件名称λ

［sc］

框架柱

180

平台柱

2100

框架支撑结构中的钢管混凝土支撑

-

3栈桥柱构架柱120

、

格构式柱的受压腹杆柱间支撑

4、150

受拉构件

5专用200

4.2组合结构的设计值

4.2.1钢管混凝土的组合抗压强度设计值f应按下列公式

sc

计算

：

f=.+ηξ+ηξ2f

sc（1212s0c0）c（4.2.1-1）

η=.f+.

s0176/2130974（4.2.1-2）

η=-.f.+.

c0104c/1440031（4.2.1-3）

ξ=αff

0s/c（4.2.1-4）

α=AA

ss/c（4.2.1-5）

式中f钢管混凝土的组合抗压强度设计值2也可

：sc———（N/mm），

人人文库按本标准附录表表确定

AA.1～A.4；

f混凝土的轴心抗压强度设计值2

c———（N/mm）；

f钢材的抗拉抗压和抗弯强度设计值2

———、（N/mm）；

α钢管混凝土构件的含钢率

s———；

钢管混凝土构件的套箍系数

ξ0———；

AA钢管和管内混凝土的截面面积2

s、c———（mm）；

·21·

截面形状对套箍效应的影响系数

ηs、ηc———。

4.2.2对于钢管混凝土轴压和er的偏压构件当由永久

/0≤0.3，

荷载引起的轴心力占全部轴心力的及以上时应将组合强度

50%，

设计值乘以混凝土徐变影响折减系数

0.9。

4.2.3钢管混凝土的组合抗剪强度设计值应按下式计算

：

α

f=.fs

sv1547α+（4.2.3）

s1

式中f钢管混凝土的组合抗剪强度设计值2也可

：sv———（N/mm），

按本标准附录表确定

AA.5；

f钢材的抗拉抗压和抗弯强度设计值2

———、（N/mm）；

α钢管混凝土构件的含钢率

s———。

4.2.4钢管混凝土组合轴压弹性模量E应按下式计算

sc：

E=.kf

sc13Esc专用（4.2.4）

式中E钢管混凝土组合轴压弹性模量2也可按本

：sc———（N/mm），

标准附录表表确定

AA.6～A.9；

f钢管混凝土的组合抗压强度设计值2

sc———（N/mm）；

k钢管混凝土组合轴压弹性模量换算系数可按表

E———，4.2.4

取值

。

表4.2.4轴压弹性模量换算系数kE值

钢材

Q235Q355Q390Q420

k

E918.9719.6657.5626.9

4.2.5钢管混凝土柱的弹性受弯刚度计算详见本标准附录钢

B，

管混凝土组合抗弯弹性模量E应按下列公式计算

人人文库scm：

+δn+α

E=（1/）（1s）E

scm+αn+δsc（4.2.5-1）

（1s/）（1）

n=EE

c/s（4.2.5-2）

δ=II

s/c（4.2.5-3）

r-t4

I=π（）

c（4.2.5-4）

4

·22·

r4-r-t4

I=π［（）］

s（4.2.5-5）

4

式中E钢管混凝土组合抗弯弹性模量2

：scm———（N/mm）；

E钢管混凝土组合轴压弹性模量2

sc———（N/mm）；

EE钢材和混凝土的弹性模量2

s、c———（N/mm）；

II钢管和管内混凝土的截面惯性矩4

s、c———（mm）；

rt钢管外半径和厚度

、———（mm）。

4.2.6钢管混凝土组合剪变模量G应按下列公式计算

sc：

G=α+.G

sc（2s042）ss（4.2.6-1）

■■2■■2

G=-■1■G+■1■G

ss［1■+α■］s■+α■c（4.2.6-2）

1s1s

式中G钢管混凝土组合剪变模量2也可按表

：sc———（N/mm），4.2.6

取值

；专用

G钢管混凝土组合剪切模量2

ss———（N/mm）；

α钢管混凝土构件的含钢率

s———；

G钢材的剪变模量2

s———（N/mm）；

G混凝土的剪变模量2

c———（N/mm）。

2

表4.2.6钢管混凝土组合剪变模量Gsc（N/mm）

α

混凝土s

0.040.050.060.070.080.090.10.110.12

C408990995110941119581300114069151621627717414

C5093591032811325123491339914473155721669317835

C60963人人文库71061111613126421369714776158791700418151

C7098221080011806128381389614978160841721218361

C80100071098811998130341409515180162891742018572

α

混凝土s

0.130.140.150.160.170.180.190.2

C401857219751209482216423397246482591427197

·23·

续表4.2.6

α

混凝土s

0.130.140.150.160.170.180.190.2

C501899820182213842260423842250962636627652

C601931820505217102293424175254322670527994

C701953120720219282315424397256562693128222

C801974420936221462337424619258802715728449

4.3承载力计算

4.3.1单肢钢管混凝土轴心受力构件的承载力设计值应按下列

公式计算

：专用

1当轴心受压时

：

N=φfA

uscsc（4.3.1-1）

式中N单肢钢管混凝土构件轴心受压承载力设计值

：u———（N）；

φ轴心受压构件稳定系数可按表取值

———，4.3.1；

f钢管混凝土的组合抗压强度设计值2应按

sc———（N/mm），

本标准公式计算也可按本标准附录表

（4.2.1-1），A

表选用

A.1～A.4；

A钢管混凝土的截面面积2即钢管面积和混凝

sc———（mm），

土面积之和

。

表4.3.1单肢钢管混凝土柱轴心受压稳定系数φ值

λ

sc人人文库

110203040506070

Q2351.00.9750.9510.9250.8960.8630.8250.781

钢材Q3551.00.9730.9460.9170.8850.8470.8020.749

Q3901.00.9720.9440.9140.8790.8390.7910.734

Q4201.00.9720.9430.9110.8750.8330.7820.723

·24·

续表4.3.1

λ

sc8090100110120130140150

Q2350.7290.6720.6120.5520.4950.4430.3970.356

钢材Q3550.6890.6230.5580.4950.4390.3890.3460.308

Q3900.6700.6010.5340.4720.4160.3670.3260.290

Q4200.6550.5850.5170.4550.4000.3520.3120.277

注表中钢材的屈服强度值均按照钢材厚度选用表内中间值可采用插入

：≤16mm；

法求得

。

2当轴心受拉时

：

N=.fA

ut11s（4.3.1-2）

式中N单肢钢管混凝土构件轴心受拉承载力设计值

：ut———（N）；

f钢材的抗拉抗压和抗弯强度设计值2

———、专用（N/mm）；

A钢管的截面面积2

s———（mm）。

4.3.2单肢钢管混凝土构件的受剪承载力设计值应按下式计算

：

V=.fA

u071svsc（4.3.2）

式中V单肢钢管混凝土构件受剪承载力设计值

：u———（N）；

f钢管混凝土的组合抗剪强度设计值2应按

sv———（N/mm），

本标准公式计算也可按本标准附录表

（4.2.3），A

选用

A.5；

A钢管混凝土的截面面积2

sc———（mm）。

4.3.3单肢钢管混凝土构件的受扭承载力设计值应按下列公式

计算

：

人人文库T=Wf

uTsv（4.3.3-1）

W=r3

Tπ/2（4.3.3-2）

式中T单肢钢管混凝土构件受扭承载力设计值

：u———（N·mm）；

f钢管混凝土的组合抗剪强度设计值2应按

sv———（N/mm），

本标准公式计算也可按本标准附录表

（4.2.3），A

选用

A.5；

·25·

W钢管混凝土构件的截面抗扭模量3

T———（mm）；

r钢管的外半径

———（mm）。

4.3.4单肢钢管混凝土构件的受弯承载力设计值应按下列公式

计算

：

M=.Wf

u12scsc（4.3.4-1）

W=r3

scπ/4（4.3.4-2）

式中M单肢钢管混凝土构件受弯承载力设计值

：u———（N·mm）；

W单肢钢管混凝土构件受弯截面模量3

sc———（mm）；

r钢管的外半径

———（mm）。

4.3.5格构式钢管混凝土轴心受压构件承载力设计值应按下式

计算

：

N=φfAi

uscsc（4.3.5）

式中N格构式钢管混凝土∑构件轴心受压承专用载力设计值

：u———（N）；

Ai各肢钢管混凝土构件的截面面积2

sc———（mm）；

f钢管混凝土的组合抗压强度设计值应按本

sc———（MPa），

标准公式计算也可按本标准附录表

（4.2.1-1），A

表选用

A.1～A.4；

格构式钢管混凝土轴心受压构件的稳定系数根据

φ———，

构件的换算长细比λyλx按本标准表取值

o，o4.3.1。

4.3.6格构式钢管混凝土构件的换算长细比计算应符合下列规定

：

1当各肢截面相同时按表计算

，4.3.6-1；

2当各肢截面不同时按表计算

，4.3.6-2；

表4.3.6-1格构式构件的换算长细比（各肢钢管混凝土构件同截面）

人人文库

项目截面形式腹杆类别计算公式

y

平腹杆

λy=λy2+λ2

o171（4.3.6-1）

双肢柱xx

Ai

h1λy=λy2+.sc

斜腹杆o675A

yw

（4.3.6-2）

·26·

续表4.3.6-1

项目截面形式腹杆类别计算公式

y

Ai

xb′xλy=λy2+sc

三肢柱斜腹杆o200A

w

a1a2

（4.3.6-3）

y

y

Ai

λy=λy2+sc

o135A

w

四肢柱xx斜腹杆（4.3.6-4）

b′

Ai

λx=λx2+sc

o135A

w

a1a2

y专用（4.3.6-5）

注λyλx为格构式钢管混凝土构件对yy轴和xx轴的换算长细比λyλx为

：o、o--；、

整个截面对yy轴和xx轴的长细比λ为单肢一个节间的长细比A为

--；1；w

缀条或缀板的截面面积2Ai为各肢钢管混凝土构件的截面面积

（mm）；sc

2

（mm）。

表4.3.6-2格构式构件的换算长细比（各肢钢管混凝土构件不同截面）

项目截面形式腹杆类别计算公式

y

双肢柱斜腹杆A+A

xxλy=λy2+.sc1sc2

o3375A（4.3.6-6）

h1w

人人文库y

y

Ai

xb′xλy=λy2+.sc

三肢柱斜腹杆o675A

∑w

a1a2

（4.3.6-7）

y

·27·

续表4.3.6-2

项目截面形式腹杆类别计算公式

y

Ai

λy=λy2+.sc

o3375A（4.3.6-8）

四肢柱xx斜腹杆∑w

b′

Ai

λx=λx2+.sc

o3375A（4.3.6-9）

w

a1a2∑

y

注λyλx为格构式钢管混凝土构件对yy轴和xx轴的换算长细比λyλx为

：o、o--；、

整个截面对yy轴和xx轴的长细比λ为最小截面单肢一个节间的长细

--；1

比A为缀条或缀板的截面面积2Ai为各肢钢管混凝土构件的截面

；w（mm）；sc

面积2

（mm）。

3表表中λxλyλ应按下列公式计算

4.3.6-1、4.3.6-2、、1专用：

lx

λx=o

（4.3.6-10）

IxAi

/sc

l∑y

λy=o

（4.3.6-11）

IyAi

/sc

h∑

λ=1

1（）

IiAi4.3.6-12

sc/sc

Iy=Ii+ai2Ai

（scsc）（）

∑4.3.6-13

Ix=Ii+b2Ai

（scsc）（）

∑4.3.6-14

式中lylx整个截面对yy轴和xx轴的计算长度

：o、人人文库o———--（mm）；

h一个节间的长度

1———（mm）；

ab肢柱中心到虚轴yy和xx的距离

i、＇———--（mm）；

Ii各肢钢管混凝土构件的截面惯性矩4

sc———（mm）。

4.3.7格构式钢管混凝土轴心受压构件除应按本标准公式

（4.3.1-1）

验算整体稳定承载力外尚应验算单肢钢管混凝土构件稳定承载

，

力当符合下列条件时可不验算单肢钢管混凝土构件稳定承

。

·28·

载力

：

1平腹杆格构式构件λ及λ.λ

：1≤401≤05max；

2斜腹杆格构式构件λ.λ

：1≤07max。

其中λ是构件在yy和xx方向换算长细比λyλx的

max--o、o

较大值

。

4.3.8格构式钢管混凝土构件的受剪承载力设计值应按下式

计算

：

V=.fiAi

u071svsc（4.3.8）

式中V构件的受剪承载力设∑计值

：u———（N）；

fi各肢钢管混凝土构件的组合抗剪强度设计值2

sv———（N/mm），

应按本标准公式计算也可按本标准附录

（4.2.3），A

表选用

A.5；

各肢钢管混凝土构件的截面面积专用2

Ai

sc———（mm）。

4.3.9格构式钢管混凝土构件的受扭承载力设计值应按下列公

式计算

：

T=Wifi+.fiAici

uTsvsvsc（）

∑071∑4.3.9-1

Wi=ri3

Tπ/2（4.3.9-2）

式中T构件的受扭承载力设计值

：u———（N·mm）；

Wi单肢钢管混凝土构件的截面抗扭模量3

T———（mm）；

ri单肢钢管混凝土构件的外半径

———（mm）；

ci各肢钢管混凝土构件截面形心到格构式截面中心的

———

距离

（mm）。

4.3.10人人文库格构式钢管混凝土构件的受弯承载力设计值应按下式

计算

：

M=Wf

uscsc（4.3.10）

式中M格构式构件的受弯承载力设计值

：u———（N·mm）；

W格构式柱截面至最大受压肢外边缘的受弯截面模量

sc———

3

（mm）。

·29·

4.3.11格构式构件用于腹杆设计时所受剪力设计值应按公式

计算腹杆所受剪力应取实际剪力和公式计算

（4.3.11），（4.3.11）

剪力中的较大值

：

fiAi

V=svsc

1∑（4.3.11）

85

式中V格构式钢管混凝土构件用于腹杆设计时所受的剪力

：1———

设计值

（N）。

4.3.12单肢钢管混凝土构件承受压弯剪扭共同作用时其承

、、、，

载力应按下列公式计算

：

N■T■2■V■2

1当.-■■-■■时

N［■T■■V■］：

u≥02551uu

M■T■2■V■2

Nβm■■■■

++■■+■■

N■N■TV≤1

u.M-.uu

u专用

■N＇■

15104E

（4.3.12-1）

N■T■2■V■2

2当.-■■-■■时

N［■T■■V■］：

u＜02551uu

M■T■2■V■2

Nβm■■■■

-++■■+■■

.N■N■TV≤1

217uM-.uu

u■N＇■

104E

（4.3.12-2）

2EA

N＇=πscsc

E.λ2（4.3.12-3）

11

式中NMTV作用于构件的轴心压力弯矩扭矩及剪力

：、、、———、、

人人文库设计值

；

N钢管混凝土构件的轴心受压承载力设计值

u———，

按本标准公式计算

（4.3.1-1）；

V钢管混凝土构件的受剪承载力设计值按本

u———，

标准公式计算

（4.3.2）；

T钢管混凝土构件的受扭承载力设计值按本

u———，

·30·

标准公式计算

（4.3.3-1）；

M钢管混凝土构件的受弯承载力设计值按本

u———，

标准公式计算

（4.3.4-1）；

N欧拉临界力

＇E———；

E钢管混凝土组合轴压弹性模量2

sc———（N/mm），

按本标准公式计算

（4.2.4）。

等效弯矩系数应按现行国家标准钢结构

βm———，《

设计标准规定执行

》GB50017；

λ构件的长细比计算主厂房的框架柱时柱

———。，

的计算长度应按现行行业标准火力发电厂土

《

建结构设计技术规程的规定执行

》DL5022。

4.3.13单肢钢管混凝土构件承受轴心压力弯矩作用时其承载

、，

力应按下列公式计算

：专用

N

1当.时

N：

u≥0255

NβM

+m

N■N■≤1（4.3.13-1）

u.M-.

u■N＇■

15104E

N

2当.时

N：

u＜0255

NβM

-+m

.N■N■≤1（4.3.13-2）

217uM-.

u■N＇■

104E

4.3.14单肢钢管混凝土构件承受拉力弯矩作用时其承载力应

、，

按下式计算

人人文库：

NM

t+

NM（）

utu≤14.3.14

式中NM作用于构件的轴心拉力弯矩设计值

：t、———、；

N钢管混凝土构件的轴心受拉承载力设计值按本

ut———，

标准公式计算

（4.3.1-2）；

M钢管混凝土构件的受弯承载力设计值按本标准

u———，

·31·

公式计算

（4.3.4-1）。

4.3.15格构式钢管混凝土构件承受压弯剪扭共同作用时应

、、、，

按下式验算平面内的整体稳定承载力

：

M■T■2■V■2

Nβm■■■■

++■■+■■

N■N■TV≤1（4.3.15）

uM-φuu

u■N＇■

1E

式中NMTV作用于构件的轴心压力弯矩扭矩及剪力

：、、、———、、

设计值

；

N格构式钢管混凝土构件的轴心受压承载力

u———

设计值按本标准公式计算

，（4.3.5）；

V格构式钢管混凝土构件的受剪承载力设计

u———

值按本标准公式计算

，（4.3.8）；

T格构式钢管混凝土构件的受扭承载力设计

u———专用

值按本标准公式计算

，（4.3.9-1）；

M格构式钢管混凝土构件的受弯承载力设计

u———

值按本标准公式计算

，（4.3.10）；

格构式钢管混凝土轴心受压构件的稳定系

φ———

数可根据构件的换算长细比按本标准表

，

取值

4.3.1。

4.3.16对斜腹杆格构式钢管混凝土构件的单肢应按桁架的弦

，

杆计算对平腹杆格构式钢管混凝土构件的单肢应考虑由剪力

。，

引起的局部弯矩影响按偏压构件计算

，。

4.3.17钢管混凝土柱的局部受压应按下列公式计算

：

人人文库NN

l≤ul（4.3.17-1）

A

N=Nl

ul0A（）

c4.3.17-2

N=Af

0scsc（4.3.17-3）

式中N局部作用的轴心压力设计值

：l———（N）；

N钢管混凝土柱的局部受压承载力设计值

ul———（N）；

·32·

N局部受压段的钢管混凝土柱轴心受压承载力设计值

0———

（N）；

A局部受压面积2见图

l———（mm），4.3.17；

A钢管内核心混凝土的横截面面积2见图

c———（mm），4.3.17。

AcAc

Nl

AlAl

（a）局压侧视图（b）局压俯视图（圆形）（c）局压俯视图（长方形）

图中央部位局部受压

4.3.17专用

4.4构造要求

4.4.1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

：

1斜腹杆宜采用空钢管缀条与柱肢轴线间夹角宜为

），40°～

60°；

2杆件轴线宜交于节点中心腹杆轴线交点与柱肢轴线距

）；

离不宜大于d当大于d时应考虑其偏心影响

人人文库/4，/4，；

3腹杆端部净距不小于图

）50mm（4.4.1）。

2平腹杆格构式柱

：

1缀板中心距离不宜大于柱肢中心距的倍

）4；

2缀板空钢管面积不宜小于一个柱肢钢管面积的

）1/4；

3缀板的长细比不宜大于单个柱肢长细比的

）1/2。

3平腹杆宜采用空钢管

。

·33·

α

40°≤α≤60°

≥50

12

图缀条节点

4.4.1

柱肢缀条

1—；2—专用

4平腹杆和柱肢应直接焊接柱肢上不得开孔柱肢与平腹杆

，，

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

、

应按现行国家标准钢结构设计标准的有关规定进行

《》GB50017。

4.4.2对三肢和四肢格构式柱应沿柱高方向设置横隔横隔间距

，。

不应大于柱截面长边的倍或在受有较大水平力处和运输单元

98m。

的端部应设置横隔图每个运输单元不应少于两横隔

（4.4.2）。。

1

2

b人人文库

h

图横隔构造

4.4.2

隔板横隔撑管

1—；2—

·34·

4.4.3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图

（4.4.3）。

yy

xxxx

yy

图组合截面形式

4.4.3

4.4.4在钢管混凝土的管壁上加焊支吊架等配件时宜采用加强

，

环形式并按本标准公式验算管壁强度

，（4.5.18-1）。

4.4.5焊接圆形钢管的焊缝应采用坡口全熔透焊缝

专用。

4.5节点和连接

4.5.1钢管混凝土结构的节点和连接设计应满足强度刚度稳

、、

定性和抗震的要求并便于制作安装和管中混凝土的浇筑施工

，、。

4.5.2采用钢筋混凝土楼盖时梁板受力钢筋不应直接焊接于

，、

钢管壁上

。

4.5.3在钢管内宜减少设置横向穿管加劲板环和其他附件

、（），

以减少对管内混凝土浇筑的不利影响

。

4.5.4钢管混凝土框架柱分段接头位置宜在楼面标高以上

1.2m～

1.3m。

连接设计

人人文库Ⅰ

4.5.5钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接的受剪承载力应符合

下列规定

：

1基本作用工况

：

VV

b≤u（4.5.5-1）

2地震作用工况

：

VVγ

b≤u/RE（4.5.5-2）

·35·

式中V验算连接受剪承载力采用的剪力设计值其取值

：b———（N），

应符合本标准和现行国家标准建筑抗震设计规范

《》

的规定

GB50011；

V连接的受剪承载力设计值

u———（N）；

γ连接的受剪承载力抗震调整系数应按本标准表

RE———，3.3.3

采用

。

4.5.6钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接的受弯承载力应符合

下列规定

：

1当采用本节中的抗弯连接方式且符合相应构造要求时可

，

不验算连接的受弯承载力

；

2采用其他连接方式时应符合下列规定

，：

1基本作用工况

）：

MM

b≤u专用（4.5.6-1）

2地震作用工况

）：

MMγ

b≤u/RE（4.5.6-2）

式中M验算连接受弯承载力采用的弯矩设计值

：b———（N·mm），

其取值应符合本标准和现行国家标准建筑抗震设

《

计规范的规定

》GB50011；

M连接的受弯承载力设计值

u———（N·mm）；

γ连接的受弯承载力抗震调整系数应按本标准表

RE———，3.3.3

采用

。

4.5.7钢梁与钢管混凝土柱的刚性连接应符合下列规定

：

1连接的受弯承载力设计值和受剪承载力设计值分别不应

，

小于相连构人人文库件的受弯承载力设计值和受剪承载力设计值采用高

；

强度螺栓时应采用摩擦型连接不得采用承压型连接

，，；

2连接的受弯承载力应由梁翼缘与柱的连接提供连接的受

，

剪承载力应由梁腹板与柱的连接提供

；

3地震作用工况时尚应按下列公式验算连接的极限承载力

，：

MηM

u≥jp（4.5.7-1）

·36·

V.Ml+V

u≥12（2p/n）GB（4.5.7-2）

式中M连接的极限受弯承载力设计值应按现行

：u———（N·mm），

行业标准高层民用建筑钢结构技术规程的

《》JGJ99

规定计算

；

V连接的极限受剪承载力设计值应按现行行业标准

u———（N），

高层民用建筑钢结构技术规程的规定计算

《》JGJ99；

M梁端截面的塑性受弯承载力应按现行国

p———（N·mm），

家标准钢结构设计标准的规定执行

《》GB50017；

V梁在重力荷载代表值度时尚应包括竖向地震作

GB———（9

用标准值作用下按简支梁分析的梁端截面剪力设

），

计值

（N）；

l梁的净跨

n———（mm）；

η连接系数可按表采用专用

j———，4.5.7。

表4.5.7钢梁与钢管混凝土柱刚性连接抗震设计的连接系数

母材牌号焊接螺栓连接

Q2351.401.45

Q3551.301.35

Q355GJ1.251.30

注屈服强度高于的钢材按的规定采用

：Q355，Q355。

节点

Ⅱ

4.5.8钢管混凝土框架柱与钢梁或混凝土梁刚接时柱内或柱外

，

应设置与梁上下翼缘位置对应的水平加劲肋设置在柱内的水平

、，

加劲肋应留人人文库有混凝土浇筑孔设置在柱外的水平加劲肋应形成加

；

劲环肋加劲肋的厚度宜与钢梁翼缘等厚且不宜小于

。，12mm。

4.5.9钢管混凝土柱的直径较小时钢梁与钢管混凝土柱之间可

，

采用外加强环连接图外加强环应采用环绕钢管混凝

（4.5.9-1），

土柱的封闭满环图外加强环与钢管外壁应采用全熔

（4.5.9-2）。

透焊缝连接外加强环与钢梁宜采用栓焊连接外加强环的厚度

，。

·37·

不宜小于钢梁翼缘的厚度宽度c不宜小于钢梁翼缘宽度的

，0.7

倍外加强环的设计应符合本标准第条的规定

。4.5.17。

c

外加强环

图钢梁与钢管混凝土柱采用外加强环连接构造示意图

4.5.9-1专用

ccc

角柱人人文库边柱中柱

图外加强环构造示意图

4.5.9-2

4.5.10钢管混凝土柱的直径较大时钢梁与钢管混凝土柱之间

，

可采用内加强环连接内加强环的设置不得影响混凝土的浇筑质

，

量内加强环与钢管内壁应采用坡口全熔透焊缝连接梁与柱可

。。

采用现场直接连接也可与带有悬臂梁段的柱在现场拼接悬臂

，。

·38·

梁段可采用等截面悬臂梁段图也可采用不等截面悬

（4.5.10-1），

臂梁段图图当悬臂梁段的截面高度变化

（4.5.10-2、4.5.10-3）。

时其坡度不宜大于

，1∶6。

内加强环

（a）立面图专用

（b）平面图

图等截面悬臂钢梁与钢管混凝土柱采用内加强环连接构造示意图

4.5.10-1

2

人人文库1

（a）立面图（b）平面图

图翼缘加宽的悬臂钢梁与钢管混凝土柱连接构造示意图

4.5.10-2

内加强环翼缘加宽

1—；2—

·39·

3

1

≤1:6

（a）立面图

2

（b）平面图

图翼缘加宽腹板加腋的悬臂钢梁与钢管混凝土柱连接构造示意图

4.5.10-3、

内加强环翼缘加宽梁腹板加腋

1—；2—；3—

钢梁与钢管混凝土柱的铰接连接可专用采用明牛腿形式

4.5.11

图节点计算同钢结构并应符合本标准第条

（4.5.11）。，4.5.17

的规定

。

45

2

人人文库

3

1

图明牛腿铰接节点

4.5.11

柱肢钢梁牛腿角钢螺栓

1—；2—；3—；4—；5—

·40·

4.5.12钢筋混凝土梁与圆形钢管混凝土柱连接时管外剪力传

，

递可采用环向牛腿或承重销管外弯矩传递可采用钢筋混凝土环

；

梁穿筋单梁变宽梁或外加强环设计计算及构造要求详见现行

、、，

国家标准钢管混凝土结构技术规范

《》GB50936。

4.5.13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当柱肢相距较大

。，。

或梁较高时宜设中间加劲肋见图

，，4.5.13。

1

3专用

24

（a）立面图（b）平面图

图双肢柱节点

4.5.13

上加强环下加强环贴板中间加劲肋

1—；2—；3—；4—

4.5.14柱间支撑与柱肢的连接可以采用节点板形式图

（4.5.14），

节点计算同钢结构并应满足本标准第条的规定

，4.5.18。

4.5.15设有吊车的厂房阶形柱的变截面处构造见图

4.5.15。

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

人人文库，

缝连接靠角焊缝传递压力角焊缝应按下式计算

，。：

N.hfwL

≤07jfj（4.5.15）

式中h角焊缝高度∑

：j———（mm）；

L角焊缝总计算长度

j———（）；

∑mm

fw角焊缝抗剪强度设计值2

f———（N/mm）。

·41·

2

4

3

1

专用

图板式铰接节点

4.5.14

柱肢型钢支撑节点板加劲板

1—；2—；3—；4—

A

B1B

2

A

L

A—AB—B

人人文库图阶形柱变截面处构造

4.5.15

吊车荷载肩梁

1—；2—

4.5.16柱顶直接承受压力的钢管混凝土柱顶板宜加厚厚度不

，，

宜小于并应设置肩梁板和加劲肋顶板应留有φ的压浆

16mm，，50

孔用于压浆图图柱顶荷载宜作用于截

，（4.5.16-1、4.5.16-2）。

面形心处肩梁隔板焊缝应按公式计算

。、（4.5.15）。

·42·

3

1

2

L

（a）平面图（b）立面图

图格构式柱头构造

4.5.16-1

肩梁平台板中隔板

1—；2—；3—

φ50二次压浆孔专用

人人文库（a）平面图（b）立面图

图单肢柱柱头构造

4.5.16-2

4.5.17梁与钢管混凝土柱采用外加强环连接时加强环板应能

，

承受梁端弯矩及轴向力引起的拉力钢牛腿腹板应能承受梁端剪

，

力刚性节点加强环板的平面类型可分为种图加

。4（4.5.17-1）。

强环板承受的拉力N和弯矩M应按下列公式计算

t：

·43·

NN

αα

b

b

tt

r≥10mmr≥10mm

NN

bsbs

dd

（a）Ⅰ型（b）Ⅱ型

NmaxNmax

专用α=45°

α=45°

≤30°

bb

NNNN

tt

NmaxNmax

bsbs

dd

（c）Ⅲ型（d）Ⅳ型

人人文库图加强环板的类型

4.5.17-1

N=Mh+N

t/b（4.5.17-1）

M=M-Vd.M

c/3≥07c（4.5.17-2）

式中N加强环板轴心拉力设计值

：t———（N）；

M梁端弯矩设计值

———（N·mm）；

N梁轴向力对一个环板产生的拉力

b———（N）；

·44·

h梁端截面高度

———（mm）；

M柱轴线处的梁支座弯矩设计值

c———（N·mm）；

V对应于柱轴线处M的梁端剪力

———c（N）；

d柱的直径

———（mm）。

1加强环板宽度b和厚度t的计算

s1：

1连接预制混凝土梁的上环板宽度b宜比梁宽小

）s20mm～

下环板宽度宜比梁的环板宽度大

40mm；20mm～40mm；

连接钢梁或现浇混凝土梁的环板宽度b宜与梁翼缘或梁

s

宽等宽

；

2连接混凝土梁的环板厚度t可按下式计算并应验算焊

）1，

缝强度

：

Af

tss

1≥bf（4.5.17-3）

sl专用

式中A梁端负弯矩全部受力钢筋的截面面积2

：s———（mm）；

f梁端负弯矩受力钢筋抗拉强度设计值2

s———（N/mm）；

b加强环板的宽度

s———（mm）；

t加强环板的厚度

1———（mm）；

f加强环板钢材抗拉强度设计值2

1———（N/mm）。

3连接钢梁的加强环板的厚度t应根据梁翼缘板所承受

）1，

的轴心拉力N按下式计算

t：

N

tt

1b（）

≥sfl4.5.17-4

2加强环板的宽度b的计算

s：

1型和型加强环板可按下列公式计算

）Ⅰ人人文库Ⅱ，：

FαNFαbtf

b1（）t-2（）e

stt（）

≥1f11f14.5.17-5

.

Fα=

1（）093（）

2α+4.5.17-6

2sin1

.α

Fα=

2（）174sin（）

2α+4.5.17-7

2sin1

·45·

■.b■

b=■.+088s■dt+t

e■063d■1（4.5.17-8）

式中b加强环板的宽度

：s———（mm）；

α拉力N作用方向与计算截面的夹角

———t；

t柱肢钢管的壁厚

———（mm）；

d柱肢钢管的外直径

———（mm）；

f柱肢钢管的抗拉强度设计值2

———（N/mm）；

f加强环板的抗拉强度设计值2

1———（N/mm）；

b柱肢钢管管壁参与加强环板受力的有效宽度

e———（mm）

图

（4.5.17-2）。

1

1

t专用

e

b

2

tbs

图柱肢管壁的有效宽度

4.5.17-2

管壁加强环板

1—；2—

2型和型加强环板可按下列公式计算

）ⅢⅣ，：

.Nxtf

b.+0392，max-.b

s人人文库βe

（）tt（）

≥1441f108641f14.5.17-9

Ny

β=

Nx（）

，max≤14.5.17-10

式中加强环同时受垂直双向拉力的比值当加强环为单向

：β———，

受拉时β

，=0；

Nxx方向由最不利效应组合产生的最大拉力

，max———（N）；

·46·

Nyy方向与Nx同时作用的拉力

———，max（N）。

3外加强环的受剪承载力可按下列公式计算

：

V=VVVVV

umin｛u1，u2，u3，u4，u5｝（4.5.17-11）

V=D+bbf

u1π（s）sc（4.5.17-12）

V=nhtf

u2wwv（4.5.17-13）

V=lhfw

u3w·ef（4.5.17-14）

V=D∑+blf

u4π（2s）·2t（4.5.17-15）

V=th+tf

u54π1（w1）s（4.5.17-16）

式中V由外加强环支承面上的混凝土局部承压强度决定的

：u1———

受剪承载力

（N）；

V由肋板抗剪强度决定的受剪承载力

u2———（N）；

V由肋板与管壁的焊接强度决定的受剪承载力

u3———（N）；

V由外加强环上部混凝土的直剪或专用冲切强度决定的

u4———（）

受剪承载力

（N）；

V由外加强环上下环板决定的受剪承载力

u5———、（N）；

D钢管的外径

———（mm）；

b加强环板的宽度

s———（mm）；

l直剪面的高度

———（mm）；

t环板的厚度

1———（mm）；

n肋板的数量

———；

t肋板的厚度

w———（mm）；

f钢材的抗剪强度设计值2

v———（N/mm）；

f钢材的抗拉压强度设计值2

s人人文库

———（）（N/mm）；

l肋板与钢管壁连接角焊缝的计算总长度

w———（mm）；

∑h角焊缝有效高度

e———（mm）；

fw角焊缝的抗剪强度设计值2

f———（N/mm）；

f楼盖混凝土的抗压强度设计值2

c———（N/mm）；

f楼盖混凝土的抗拉强度设计值2

t———（N/mm）。

·47·

4加强环板除满足计算要求外尚应符合如下的构造要求

，：

b

.s.

025≤d≤075（4.5.17-17）

b

.s.

01≤d≤035（4.5.17-18）

b

s

t（）

1≤104.5.17-19

5对于发电厂主厂房框架柱节点部分柱段应满足dt

，25≤/≤

的条件节点部分柱段长度为上下加强环板范围内的柱肢长度

50；，

且不应小于柱肢的直径

。

4.5.18梁柱节点中钢梁腹板或钢牛腿肋板处的管壁应力图

，（

应按下列公式进行验算

4.5.18）：专用

b

j1

w

l

Vmax

rco

人人文库t

图管壁应力计算简图

4.5.18

角焊缝

1—

.Vr

τ=06max2cof

ltlbv（4.5.18-1）

wgj≤

b=t+.h

jw14f（4.5.18-2）

·48·

式中V梁端腹板或一个牛腿肋板承受的最大剪力设计值

：max———

（N）；

l角焊缝长度

w———（mm）；

r钢管的内半径

co———（mm）；

b角焊缝所包的宽度

j———（mm）；

h角焊缝的焊脚尺寸

f———（mm）；

t钢梁腹板或钢牛腿肋板的厚度

w———（mm）；

f钢材的抗剪强度设计值2

v———（N/mm）。

4.5.19框架节点设计应符合下列规定

：

1宜采用钢梁加强环节点

。

2宜采用型或型加强环板

ⅢⅣ。

3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专用无裂纹刻痕

），、；

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坡口焊

），。

4可能产生塑性铰的最大应力区内应避免布置焊缝

，。

4.5.20钢管柱肢的对接可采取剖口对接焊内套管对接焊法

，、、

兰盘对接十字变径对接变径对接直焊缝钢管对接常用的几种

、、、，

对接形式见图

4.5.20。

人人文库内套管

a/2

a/2

a=40mm～60mm

（a）剖口对接焊（b）内套管对接焊（c）法兰盘对接

·49·

钢管直焊缝

≤1∶6

＞15t

（d）十字变径对接（e）变径对接（f）直焊缝钢管对接

图常用的几种对接形式

4.5.20

柱脚

Ⅲ

4.5.21柱与基础的连接可分为铰接和刚接柱与基础的连接应