JGJ 138-2001 型钢混凝土组合结构技术规程

中华人民共和国行业标准型钢混凝土组合结构技术规程TechnicalspecificationforsteelreinforcedconcretecomposntestructuresJGJ1382001批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2002年1月1日中国建筑资讯网2002北京第2页共2页关于发布行业标准型钢混凝土组合结构技术规程的通知建标[2001]214号根据国家计委关于发送<一九八八年工程建设标准规范制订修订计划>的通知(计综[1987]2390号)的要求由中国建筑科学研究院主编的型钢混凝土组合结构技术规程经审查批准为行业标准其中1.0.24.2.65.4.56.2.1为强制性条文必须严格执行该标准编号为JGJ1382001自2002年1月1日起施行本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院负责管理中国建筑科学研究院负责具体解释建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版中华人民共和国建设部2001年10月10日第3页共3页目次1234567891总则.............................................................................................................6术语符号.......................................................................................................7材料.............................................................................................................9设计基本规定..................................................................................................12型钢混凝土框架梁..........................................................................................17型钢混凝土框架柱..........................................................................................25型钢混凝土框架梁柱节点...............................................................................31型钢混凝土剪力墙..........................................................................................35连接构造.........................................................................................................390施工及质量要求............................................................................................44附录A配置十字形型钢的型钢混凝土柱..........................................................45正截面承载力简化计算........................................................................................45本规程用词说明....................................................................................................49第4页共4页前言根据国家计委计综[1987]2390号文的要求规程编制组经广泛调查研究通过大量系统的试验认真总结工程实践经验参考有关国际标准和国外先进标准并在广泛征求意见的基础上制定了本规程本规程的主要技术内容:123型钢混凝土组合结构的适用范围结构体系配筋形式抗震及非抗震的型钢混凝土结构构件的设计方法型钢混凝土组合结构的构造连接节点施工要求等本规程由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理授权由主编单位负责具体解释本规程主编单位是:中国建筑科学研究院(北京北三环东路30号邮政编码:100013)本规程参加单位是:西安建筑科技大学西南交通大学建筑勘察设计研究院华南理工大学东南大学本规程主要起草人是:孙慧中姜维山赵世春王祖华袁必果第5页共5页1总则1.0.1为在建筑工程中合理应用和发展型钢混凝土组合结构做到技术先进安全可靠经济合理确保质量制定本规程.0.2本规程适用于非地震区和抗震设防烈度为6度至9度的多高层建筑和一般构1筑物的型钢混凝土组合结构的设计与施工型钢混凝土组合结构构件应由混凝土型钢纵向钢筋和箍筋组成1.0.3型钢混凝土组合结构的设计与施工除应符合本规程外尚应符合国家现行有关强制性标准的规定第6页共6页2术语符号2.1术语22.1.1型钢混凝土组合结构SteelReinforcedConcreteCompositeStructures混凝土内配置型钢(轧制或焊接成型)和钢筋的结构2.2符号.2.1材料性能Ec混凝土弹性模量Es钢筋弹性模量Ea型钢弹性模量fckfc混凝土轴心抗压强度标准值设计值fyf钢筋抗拉抗压强度设计值yfyv箍筋抗拉强度设计值fykfafakff钢筋抗拉抗压强度标准值ykaf型钢抗拉抗压强度设计值型钢抗拉抗压强度标准值ak2.2.2作用和作用效应N轴向力设计值M弯矩设计值V剪力设计值正截面承载力计算中纵向钢筋的受拉受压应力正截面承载力计算中型钢翼缘的受拉受压应力型钢混凝土框架梁最大裂缝宽度ssaamax2.2.3几何参数asa纵向受拉钢筋合力点纵向受压钢筋合力点至混凝土截面近边的距离型钢受拉翼缘截面重心型钢受压翼缘截面重心至混凝土截面近边的距saaa离b混凝土截面宽度h混凝土截面高度h0型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土截面受压边缘的距离第7页共7页h0sh0f纵向受拉钢筋型钢受拉翼缘截面重心到混凝土截面受压边缘的距离ha型钢截面高度bf型钢翼缘宽度tf型钢翼缘厚度hw型钢腹板高度tw型钢腹板厚度e轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘合力点之间的距离ei初始偏心距e0轴向力对截面重心的偏心距e0=M/Nea附加偏心距s箍筋间距混凝土受压区高度c混凝土保护层厚度AcAaAsAAafAAaw分别为混凝土全截面型钢全截面受拉钢saf筋总截面受压钢筋总截面型钢受拉翼缘截面型钢受压翼缘截面型钢腹板截面的面积Bs型钢混凝土框架梁截面短期刚度Bl型钢混凝土框架梁截面长期刚度Ic混凝土截面惯性矩Ia型钢截面惯性矩2.2.4计算系数及其他偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数混凝土相对受压区高度/h0s纵向受拉钢筋受压钢筋配筋率=s第8页共8页3材料3.1型钢3.1.1型钢混凝土构件的型钢材料宜采用牌号Q235B.C.D级的碳素结构钢以及牌号Q345-B.C.D.E级的低合金高强度结构钢其质量标准应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB700和低合金高强度结构钢GB/T1951的规定3.1.2型钢可采用焊接型钢和轧制型钢型钢钢材应根据结构特点选择其牌号和材质并应保证抗拉强度伸长率屈服点冷弯试验冲击韧性合格和硫磷碳含量符合使用要求型钢焊缝和坡口尺寸应符合现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81的有关规定当焊接型钢的钢板厚度大于或等于50mm并承受沿板厚方向的拉力作用时应按现行国家标准厚度方向性能钢板GB5313的规定其附加板厚方向的断面收缩率不得小于该标准Z15级规定的允许值考虑地震作用的结构用钢其强屈比不应小于1.2且应有明显的屈服台阶和良好的可焊性3.1.3型钢材料的强度指标应按表3.1.3的规定采用表3.1.3型钢材料的强度设计值强度标准值强度极限值N/mm2强度设计值强度标准值抗拉抗压抗弯强度极限值钢材牌号钢材厚度(mm)抗拉抗压抗弯抗剪favfaufafafavfak1621520520019031530027025012512011511018517515514523522521520534532529527537537537537547047047047014604060Q235Q34560100161365355050l0033.1.4型钢材料的物理性能指标应按表3.1.4的规定采用表3.1.4型钢材料的物理性能指标弹性模量E剪变模量G(N/mm2)79103线膨胀系数(/1210-6质量密度(kgm3)(N/mm2)06l05)27850.1.5型钢的焊接应符合下列要求:手工焊接用焊条应符合现行国家标准碳素钢焊条GB5117或低合金钢焊条GB5118的规定选用的焊条型号应与主体金属强度相适应1第9页共9页2自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂应与主体金属强度相适应焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝GB/T14957的规定.1.6焊缝强度设计值应按表3.1.6的规定采用3表3.1.6焊缝强度设计值N/mm2对接焊缝强度设计值角焊缝强度设计值W焊接方法钢材牌号抗拉抗弯f抗压抗剪钢板厚度t抗拉抗压焊条型号fWftW一级二级三级fWfC抗剪16215205200190215205200190185175170160125160自动焊半自动焊和E43型焊条的手工焊14604060120115110160160160Q23560100续表对接焊缝强度设计值角焊缝强度设计值W焊接方法焊条型号钢材牌号抗拉抗弯f抗压抗剪钢板厚度t抗拉抗压fWftW一级二级三级fWfC抗剪16315300270250315300270250270255230210185200自动焊半自动焊和E50型焊条的手焊13653550175155145200200200Q34550l00注表中所列一级二级三级指焊缝质量等级3.1.7构件中设置的栓钉应符合现行国家标准圆柱头焊钉GB10433的规定栓钉的力学性能应符合表3.1.7的规定表3.1.7栓钉力学性能N/mm2钢号Q235屈服强度fsty抗拉强度ftst2404003.1.8型钢使用的螺栓锚栓材料应符合下列要求:普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓-A和B级GB5782和六角头螺栓-C级GB5780的规定12锚栓可采用现行国家标准碳素结构钢GB700规定的Q235钢或低合金高强度结构钢GB/T1591规定的Q345钢3高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈与技术条件GB/T1228-1231或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB632-GB3633的规定螺栓连接的强度设计值高强度螺栓的设计预拉力值以及高强度螺栓连接34的钢材摩擦面抗滑移系数值应按现行国家标准钢结构设计规范GBJ17的规定第10页共10页采用3.2钢筋3.2.1纵向钢筋宜采用级级热轧钢筋箍筋宜采用级级热轧钢筋其强度指标应按表3.2.1的规定采用表3.2.1钢筋强度标准值设计值N/mm2种类fykfy或fy级级级235335370210310340热轧钢筋注热轧钢筋应符合国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499-91的规定3.2.2钢筋弹性模量Es应按表3.2.2的规定采用表3.2.2钢筋弹性模量N/mm2种类Es级钢筋级钢筋级钢筋2.1l052.01052.01053.3混凝土3.3.1型钢混凝土组合结构的混凝土强度等级不宜小于C30混凝土的强度指标应按表3.3.1-1表3.3.1-2的规定采用表3.3.1-1混凝土强度标准值N/mm2混凝土强度等级强度种类C30202C3523.52.25C4027C4529.52.6C5032C5534C6036轴心抗压fck轴心抗拉ftk2.452.752.852.95表3.3.1-2混凝土强度设计值N/mm2混凝土强度等级强度种类C3015C3517.51.65C4019.51.8C4521.51.9C5023.52.0C5525C6026.52.2轴心抗压fc轴心抗拉ft.2混凝土弹性模量Ec应按表3.3.2的规定采用表3.3.2混凝土弹性模量N/mm2强度等级C30C35C40C45C50C55C60弹性模量Ec3.01043.151043.251043.35l043.451043.551043.601043.3.3型钢混凝土组合结构的混凝土最大骨料直径宜小于型钢外侧混凝土保护层厚度的1/3且不宜大于25mm第11页共11页4设计基本规定4.1结构类型4.1.1型钢混凝土组合结构分为全部结构构件采用型钢混凝土的结构和部分结构构件采用型钢混凝土的结构此两类结构宜用于框架结构框架一剪力墙结构底部大空间剪力墙结构框架一核心筒结构筒中筒结构等结构体系但对各类结构体系的框架柱当房屋的设防烈度为9度且抗震等级为一级时框架柱的全部结构构件应采用型钢混凝土结构4.1.2型钢混凝土框架柱的型钢宜采用实腹式宽翼缘的H形轧制型钢和各种截面型式的焊接型钢非地震区或设防烈度为6度地区的多高层建筑可采用带斜腹杆的格构式焊接型钢(图4.1.2)4.1.3型钢混凝土框架梁和框架柱中的型钢宜采用充满型实腹型钢充满型实腹型钢的一侧翼缘宜位于受压区另一侧翼缘位于受拉区(图4.1.3)当梁截面高度较高时可采用桁架式型钢混凝土梁4.1.4型钢混凝土剪力墙宜在剪力墙的边缘构件中配置实腹型钢当受力需要增强剪力墙抗侧力时也可在剪力墙腹板内加设斜向钢支撑4.2设计计算原则第12页共12页4.2.1型钢混凝土组合结构的多高层建筑的平面和竖向布置地震作用或风荷载作用组合下的内力和位移计算等应遵守国家标准建筑结构荷载规范GBJ9-87建筑抗震设计规范GBJ89混凝土结构设计规范GBJ1089以及行业标准钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ391高层民用建筑钢结构技术规程JGJ9998的有关规定4.2.2在进行结构内力和变形计算时型钢混凝土组合结构构件的刚度可按下列规定计算:1型钢混凝土梁柱构件的截面的抗弯刚度轴向刚度和抗剪刚度可按下列公式计算:EI=EI+EI(4.2.2-1)(4.2.2-2)(4.2.2-3)CCaaEA=EA+EACCaaGA=GA+GACCaa式中EIEAGA型钢混凝土构件截面抗弯刚度轴向刚度抗剪刚度EIEcAcGA钢筋混凝土部分的截面抗弯刚度轴向刚度抗剪刚度ccccEIEaAaGA型钢部分的截面抗弯刚度轴向刚度抗剪刚度aaaa2端部配置型钢的钢筋混凝土剪力墙其截面刚度可近似按相同截面的钢筋混凝土剪力墙计算截面抗弯刚度轴向刚度抗剪刚度端部有型钢混凝土边框柱的的钢筋混凝土剪力墙其截面刚度可按边框柱中的型钢折算为等效混凝土面积以此作为有翼缘截面的翼缘面积计算其抗弯刚度轴向刚度对于墙的抗剪刚度只考虑边框柱中的型钢腹板的折算等效混凝土面积4.2.3采用型钢混凝土组合结构时房屋最大适用高度可比行业标准钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ391所规定的房屋最大适用高度适当提高当全部结构构件均采用型钢混凝土结构包括型钢混凝土框架和钢筋混凝土筒体组成的混合结构除设防烈度为9度外房屋最大适用高度可相应提高30%40%其结构阻尼比宜取0.044.2.4型钢混凝土结构构件设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计.2.5型钢混凝土结构构件的承载力设计应采用下列极限状态设计表达式:4非抗震设计抗震设计γ0S≤RS≤R/γ(4.2.5-1)(4.2.5-2)RE式中S结构构件内力组合设计值应按国家标准建筑结构荷载规范GBJ9第13页共13页87建筑抗震设计规范GBJ89的规定进行计算结构构件的重要性系数安全等级为一级二级三级的结构构件其00应分别取1.11.00.9R结构构件承载力设计值承载力抗震调整系数其值应按表4.2.5的规定采用承载力抗震调整系数RE表4.2.5正截面承载力计算斜截面承载力计算各类构件及框架节点0.85连接焊接及螺栓0.90构件类型梁柱剪力墙支撑0.750.800.850.85RE注轴压比小于0.15的偏心受压柱其承载力抗震调整系数按梁取用4.2.6型钢混凝土组合结构构件的抗震设计应根据设防烈度结构类型房屋高度按表4.2.6采用不同的抗震等级并应符合相应的计算和抗震构造要求表4.2.6型钢混凝土组合结构的抗震等级设防烈度8结构体系与类型679框架房屋高度(m)25253535353535结构框架四三三二二一一框架-房屋高度(m)剪力墙框架结构50506060505080802525四三三二三二一一二一剪力墙三三二二二一一一房屋高度(m)60608080353580802525一般剪力墙四三三二二二一二一剪力墙结构框支落地剪力墙底三二二二二二二一一一一一一不应采用部加强部位框支层框架一一一一一框架—框架三二三三二二二二一一一一筒体核心筒体核心筒体结构框架外筒内筒筒中筒注1框架-剪力墙结构中当剪力墙部分承受的地露倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的50时其框架部分应按框架结构的抗震等级采用2部分框支剪力墙结构当采用型钢混凝土结构时对8度设防烈度其房屋高度不应有框支层的剪力墙结构除落地剪力墙底部加强部位外均按一般剪力墙结构的抗设防烈度为8度的丙类建筑且房厦高度不超过12m的规则的一般民用框架结超过100m3露等级取用4构(体育馆和影剧院等除外)和类似的工业框架结构抗震等级采用三级第14页共14页4.2.7型钢混凝土组合结构在正常使用极限状态下按风荷载或地震作用组合以弹性方法计算的楼层层间位移与层高之比值u/h顶点位移与总高度之比值u/H的限值以及型钢混凝土组合结构的薄弱层层间弹塑性位移up应符合行业标准钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ391所规定的限值要求4.2.8型钢混凝土梁的最大挠度应按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合影响进行计算其计算值不应大于表4.2.8规定的最大挠度限值表4.2.8型钢混凝土梁的挠度限值跨度挠度限值(以计算跨度l0计算)l07ml0200(l0250)l0250(l0300)l0300(l0400)7ml09ml09m注1构件制作时预先起拱且使用上也允许验算挠度时可将计算所得挠度值减去起拱值2表中括号中的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件4.2.9型钢混凝土组合结构构件的最大裂缝宽度不应大于表4.2.9规定的最大裂缝宽度限值表4.2.9最大裂缝宽度限值mm构件工作条件室内正常环境最大裂缝宽度限值0.30.2露天或室内高湿度环境4.3一般构造4.3.1型钢混凝土组合结构构件中纵向受力钢筋直径不宜小于16mm纵筋与型钢的净间距不宜小于30mm其纵向受力钢筋的最小锚固长度搭接长度应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的要求4.3.2考虑地震作用组合的型钢混凝土组合结构构件宜采用封闭箍筋其末端应有135弯钩弯钩端头平直段长度不应小于10倍箍筋直径.3.3型钢混凝土组合结构构件中纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合国4家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的规定型钢的混凝土保护层最小厚度对梁不宜小于100mm且梁内型钢翼缘离两侧距离之和(b+b)不宜小于截面宽度12的1/3对柱不宜小于120mm(图4.3.3)第15页共15页4.3.4型钢混凝土组合结构构件中的型钢钢板厚度不宜小于6mm其钢板宽厚比应符合表4.3.4的规定(图4.3.4)当满足宽厚比限值时可不进行局部稳定验算表4.3.4型钢钢板宽厚比限值梁柱钢号Baftf23hwtw10791baftf23hwtw96Q235Q3451919814.3.5在需要设置栓钉的部位可按弹性方法计算型钢翼缘外表面处的剪应力相应于该剪应力的剪力由栓钉承担栓钉承载力应按国家标准钢结构设计规范GBJ88的规定计算型钢上设置的抗剪栓钉的直径规格宜选用19mm和22mm其长度不宜小于4倍栓钉直径栓钉间距不宜小于6倍栓钉直径17第16页共16页5型钢混凝土框架梁5.1承载力计算5.1.1型钢混凝土框架梁其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算:123截面应变保持平面不考虑混凝土的抗拉强度受压边缘混凝土极限压应变cu取0.003相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值fc受压区应力图形简化为等效的矩形应力图其高度取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值4型钢腹板的应力图形为拉压梯形应力图形设计计算时简化为等效矩形应力图形5钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积但不大于其强度设计值受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变su取0.015.1.2型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁其正截面受弯承载力应按下列公式计算(图5.1.2):非抗震设计xM≤fbx(h−)+f''(h−a')+f''(h−a')+Maw(5.1.2-1)(5.1.2-2)c0ys0saaf0a2fbx+f''+f''−fA−fA+N=0Cysaafysaafaw抗震设计M≤1xfbx(h−)+f''(h−a')+f''(h−a')+Maw(5.1.2-3)(5.1.2-4)γc02yS0saaf0aREfbx+f''+f''−fA−fA+N=0Cysaafysaafaw当δh1.25x,δh1.25x时1020N=ζ−δ+δ)thf(5.1.2-5)(5.1.2-6)aw12W0a12N=δ2+δ2)−δ+δ)+ξ−ξ)2th2faw212W0a0.8ξb=(5.1.2-7)fy+f×0.003ESa1+2第17页共17页混凝土受压区高度尚应符合下列公式要求:x≤ξb0(5.1.2-8)(5.1.2-9)x≥a'a+tf式中相对受压区高度=/h0相对界限受压区高度界限受压区高度b=b/h0bbMaw型钢腹板承受的轴向合力对型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的力矩Naw型钢腹板承受的轴向合力型钢腹板上端至截面上边距离与h0的比值1型钢腹板下端至截面上边距离与h0的比值2tw型钢腹板厚度tf型钢翼缘厚度hw型钢腹板高度h0型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘距离5.1.3型钢混凝土框架梁考虑抗震等级的剪力设计值Vb应按下列规定计算:一级抗震等级(Ml+Mr)Vb=1.05buEbuE+Gb(5.1.3-1)ln二级抗震等级(Mlb+Mrb)Vb=1.05+VGb(5.1.3-2)ln第18页共18页三级抗震等级(Mlb+Mrb)Vb=+VGb(5.1.3-3)ln式中MlMr框架梁左右端采用实配钢筋和实配型钢强度标准值且考buEbuE虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力所对应的弯矩值MlbMbVGb考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计值可按简支梁计算确定ln梁的净跨r考虑地震作用组合的框架梁左右端弯矩设计值在公式(5.1.3-1)(5.1.3-3)中Ml和Mr之和以及Mlb和Mrb之和应分别按buEbuE顺时针和逆时针方向进行组合并取其较大值每端的MbuE可按本规程第5.1.2条中有关公式计算5.1.4型钢混凝土框架梁的受剪截面应符合下列条件:非抗震设计V≤0.45fbh(5.1.4-1)(5.1.4-2)bc0fthaww≥0.10fcbh0抗震设计1Vb≤(0.36fbh)(5.1.4-3)(5.1.4-4)γc0REfthaww≥0.10fcbh05公式计算:非抗震设计.1.5型钢为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁其斜截面受剪承载力应按下列svsV≤0.08fbh+fh+0.58fth(5.1.5-1)(5.1.5-2)bc0yv0aww抗震设计1SVVb≤0.06fbh+0.8fh+0.58fthWγC0yVs0awRE集中荷载作用下的梁其斜截面受剪承载力应按下列公式计算:非抗震设计第19页共19页0.20sv0.58λVb≤fbh+fh0+fth(5.1.5-3)(5.1.5-4)λ+1.5c0yvsaww抗震设计10.06sv0.58λVb≤fbh+0.8fh0+fthwγλ+1.5c0yvsawRE式中fyv箍筋强度设计值Asv配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积s沿构件长度方向上箍筋的间距计算截面剪跨比可取的距离计算截面取集中荷载作用点处的截面当<1.4时取=1.4当>3时=3=/h0为计算截面至支座截面或节点边缘取5.1.6置桁架式型钢的型钢混凝土梁其受弯承载力可按国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的有关公式计算计算中可将上下弦型钢考虑为纵向钢筋斜腹杆承载力的竖向分力可作为受剪箍筋考虑5.2裂缝宽度验算5.2.1型钢混凝土框架梁应验算裂缝宽度最大裂缝宽度应按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响进行计算.2.2考虑裂缝宽度分布的不均匀性和荷载长期效应组合影响的最大裂缝宽度(按mm计)应按下列公式计算(图5.2.2):5σdeρteϖ=2.1ψsac+0.08)(5.2.2-1)maxEsψ=−Mc/M)MC=bhftK(5.2.2-2)(5.2.2-3)2Mσsa=(5.2.2-4)0.87(s0Saf0fkAhaw0w•+•+4(A+A+kA)safawd=(5.2.2-5)(5.2.2-6)euu=nπd+(2b+t+2kh)×0.7sffaw第20页共20页A+A+kAρte=safaw(5.2.2-7)0bh式中c纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度考虑型钢翼缘作用的钢筋应变不均匀系数当<0.4时取=0.4当>1.0时取=1.0k型钢腹板影响系数其值取梁受拉侧1/4梁高范围中腹板高度与整个腹板高度的比值de考虑型钢受拉翼缘与部分腹极及受拉钢筋的有效直径有效配筋率考虑型钢受拉翼缘与部分腹板及受拉钢筋的钢筋应力值tesaMc混凝土截面的抗裂弯矩AsAaf纵向受力钢筋型钢受拉翼缘面积Aawhaw型钢腹板面积高度h0sh0fh纵向受拉钢筋型钢受拉翼缘kA截面重心至混凝土截面受压边缘0waw的距离n纵向受拉钢筋数量u纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘与部分腹板周长之和5.3挠度验算5.3.1型钢混凝土框架梁在正常使用极限状态下的挠度可根据构件的刚度用结构力学的方法计算在等截面构件中可假定各同号弯矩区段内的刚度相等并取用该区段内最大第21页共21页弯矩处的刚度受弯构件的挠度应按荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应组合影响的长期刚度Bl进行计算所求得的挠度计算值不应大于本规程表4.2.8规定的限值.3.2当型钢混凝土框架梁的纵向受拉钢筋配筋率为0.3%1.5%范围时其荷载短5期效应和长期效应组合作用下的短期刚度B和长期刚度B可按下列公式计算:slEsEcBs=(0.22+3.75Bl=ρ)EI+EI(5.3.2-1)(5.3.2-2)sccaaMsBsMlθ−+Ms式中Ec混凝土弹性模量Ea型钢弹性模量Ic按截面尺寸计算的混凝土截面惯性矩Ia型钢的截面惯性矩Ms按荷载短期效应组合计算的弯矩值Ml按荷载长期效应组合计算的弯矩值考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数按本规程第5.3.3条规定采用5.3.3考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数可按下列规定采用:当当当s=0时=2.0=1.6s=s时为中间数值时按直线内插法取用s此处分别为纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋配筋率s=As/bh0s=Asss/bh05.4构造要求5.4.1型钢混凝土框架梁的截面宽度不宜小于300mm截面的高度和宽度的比值不宜大于45.4.2梁中纵向受拉钢筋不宜超过二排其配筋率宜大于0.3%直径宜取165mm净距不宜小于30mm和1.5d(d为钢筋的最大直径)梁的上部和下部纵向钢2筋伸入节点的锚固构造要求应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的规定5.4.3型钢混凝土框架梁的截面高度大于或等于500mm时在梁的两侧沿高度方向第22页共22页每隔200mm应设置一根纵向腰筋且腰筋与型钢间宜配置拉结钢筋.4.4型钢混凝土框架梁在支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处应在型钢腹板两侧对称设置支承加劲肋551.4.5型钢混凝土框架梁中箍筋的配置应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ89的规定考虑地震作用组合的型钢混凝土框架梁梁端应设置箍筋加密区其0加密区长度箍筋最大间距和箍筋最小直径应满足表5.4.5要求表5.4.5抗震等级一级梁端箍筋加密区的构造要求箍筋加密区长度箍筋最大间距(mm)箍筋最小直径(mm)2h1001001501501210108二级1.5h1.5h1.5h三级四级注表中h为型钢混凝土梁的梁高5.4.6在箍筋加密区长度内箍筋宜配置复合箍筋其箍筋肢距可按国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的规定适当放松.4.7梁端箍筋设置其第一个箍筋应设置在距节点边缘不大于50mm处非加密5区的箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍沿梁全长箍筋的配筋率(svbssv=)应符合下列规定:非抗震设计ρ≥0.24f/fyv5.4.7-1svt抗震设计一级抗震等级ρ≥0.3f/fyv(5.4.7-2)(5.4.7-3)(5.4.7-4)svt二级抗震等级ρ≥0.28f/fsvtyvyv三四级抗震等级ρ≥0.26f/fsvt5.4.8对于转换层大梁或托柱梁等主要承受竖向重力荷载的梁梁端型钢上翼缘宜增设栓钉55.4.9配置桁架式型钢的型钢混凝土框架梁其压杆的长细比宜小于120.4.10开孔型钢混凝土梁的孔位宜设置在剪力较小截面附近且宜采用圆形孔当孔洞位于离支座1/4跨度以外时圆形孔的直径不宜大于0.4倍梁高且不宜大于型钢截面高度的0.7倍当孔洞位于离支座1/4跨度以内时圆孔的直径不宜大于0.3倍梁高且不宜大于型钢截面高度的0.5倍孔洞周边宜设置钢套管管壁厚度不宜小于梁型钢腹板厚度套管与梁型钢腹板连接的角焊缝高度宜取0.7倍腹板厚度腹第23页共23页板孔周围二侧宜各焊上厚度稍小于腹板厚度的环形补强板其环板宽度应取75125mm且孔边应加设构造箍筋和水平筋(图5.4.10)5.4.11型钢混凝土框架梁的圆孔孔洞截面处应进行受弯承载力和受剪承载力计算圆形孔受弯承载力计算应按本规程第5.1.2条计算但计算中应扣除孔洞面积受剪承载力应按下列公式计算:非抗震设计DhhV≤0.08fbh−1.6)+0.58ft(h−Dγ+ΣfAyvsv(5.4.11-1)bc0awwh抗震设计Vb=1Dh0.06fbh−1.6)+0.58ft(h−D)r+ΣfA(5.4.11-2)yvsvγc0hawwhRE式中孔边条件系数孔边设置钢套管时取1.0孔边不设钢套管时取0.85Dh圆孔洞直径fyvAsv加强箍筋的受剪承载力第24页共24页6型钢混凝土框架柱6.1承载力计算6.1.1型钢混凝土框架柱其正截面偏心受压承载力计算的基本假定应符合本规程第5.1.1条的规定.1.2型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架柱其偏心受压构件正截面受6压承载力应按下列公式计算(图6.1.2):非抗震设计N≤fbx+f''+f''A−σA+Naw(6.1.2-1)(6.1.2-2)cysaafasaafN≤fbx(h−x/2)+f''(h−a')+f''(h−a')+Mec0ys0saaf0aaw抗震设计1N≤[fbx+f''+f''A−σA+N](6.1.2-3)(6.1.2-4)γcysassa1Ne≤[fbx(h−x/2)+f''(h−a')+f''(h−a')+Mc0ys0sa0aγhe=ηei+−a(6.1.2-5)(6.1.2-6)2e=e+eai0当δh1.25x,δh1.25x时,1020第25页共25页Naw=ξ−δ+δthf(6.1.2-7)12w0a12M=δ2+δ)−δ+δ)+ξ−ξ)2th2fa(6.1.2-8)22aw12w0当δh1.25x,δh1.25x时,1020N=δ−δ)thf(6.1.2-9)aw21w0a12M=δ21−δ22)+δ−δ)th20f(6.1.2-10)aw21wa受拉边或受压较小边的钢筋应力和型钢翼缘应力可按下列条件计算sa当当bh0时为大偏心受压构件取s=fya=fa>h时为小偏心受压构件及分别按公式(6.1.4-1)及(6.1.4-2)计算b0sa0.8ξb=(6.1.2-11)fy+f×.003Esa1+2式中e轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘的合力点之间的距离e轴向力对截面重心的偏心矩取e=M/N00ea考虑荷载位置不定性材料不均匀施工偏差等引起的附加偏心距按本规程6.1.5条规定计算偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数按本规程6.1.3条规定计算当长细比l/h(或l/d)小于或等于8时可取=1.000注:配置十字形型钢的型钢混凝土柱当截面尺寸型钢及钢筋配置符合附录A时其正截面承载力简化计算可按附录A进行6.1.3型钢混凝土框架柱其正截面偏心受压承载力计算应考虑构件在弯矩作用平面内挠曲对轴向力偏心距的影响应将轴向力对截面重心的偏心矩e0乘以偏心距增大系数其值可按下列公式计算:η=1+1(l0h)2ζζ(6.1.3-1)(6.1.3-2)(6.1.3-3)21400e0/h00.5fcAζ1=Nl0hζ2=1.15−0.01第26页共26页式中l0构件计算长度偏心受压构件的截面曲率修正系数当1>1时取1=1考虑构件长细比对截面曲率的影响系数当l0/h<15时取2=1.0126.1.4型钢混凝土框架柱受拉或受压较小边的纵向钢筋应力和型钢翼缘的应力可按下列近似公式计算:fxσs=σa=y(−−(6.1.4-1)(6.1.4-2)ξ−0.8hb0fax(ξ−0.8hb06.1.5在偏心受压构件的正截面承载力计算中应考虑轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距ea其值取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值6.1.6考虑地震作用组合的框架柱的节点上下端的内力设计值应按下列规定采用:节点上下柱端的弯矩设计值1一级抗震等级ΣMc=ΣM(6.1.6-1)buE二级抗震等级ΣMc=ΣM(6.1.6-2)b对三级抗震等级取地震作用组合下的弯矩设计值Mc节点上下柱端的弯矩设计值之和节点上柱端和下柱端的弯矩设计式中值一般可按上下柱端弹性分析所得的考虑地震作用组合的弯矩比进行分配MbuE同一节点左右梁端按顺时针和逆时针方向组合采用实配钢筋和实配型钢材料强度标准值且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大值每端MbuE值按本规程第5.1.3条规定计算Mb同一节点左右梁端按顺时针和逆时针方向考虑地震作用组合的弯矩设计值之和2一二三级抗震等级的节点上下柱端的轴向压力设计值取地震作用组合下各自的轴向压力设计值.1.7按一二级抗震等级设计的框架结构底层柱根和框支层柱两端截面的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5和1.2566.1.8考虑地震作用组合的框架柱框支层柱的剪力设计值Vc应按下列规定计算:一级抗震等级第27页共27页Vc=1.1(Mt+MbcuE)(6.1.8-1)(6.1.8-2)(6.1.8-3)cuEHn二级抗震等级三级抗震等级Vc=1.1(Mtc+Mbc)Hn(Mt+Mbc)Vc=cHn式中MtMbcuE框架柱下下端采用实配钢筋和实配型钢材料强度标准值cuE且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力对应的弯矩值MtcMbc考虑地震作用组合的框架柱上下端弯矩设计值Hn柱的净高在公式(6.1.8-1)中Mt与MbcuE之和应分别按顺时针和逆时针方向进行计算cuE并取其较大值每端的McuE值可按本规程公式(6.1.2-3)(6.1.2-4)确定此时应h将不等式改为等式对于对称配筋截面柱将Ne以M+N(−a)代替其中cuE2将fcfy以实配的截面面积代替ffafa以fckfykffakfak代替将AsAAafAyyksaf在公式(6.1.8-2)(6.1.83)中Mtc与M之和应分别按顺时针和逆时针方向进行bc计算并取其较大值6Mtc与M的取值应按本规程6.1.6条确定bc.1.9框架柱的受剪截面应符合下列条件:非抗震设计V≤0.45fbh(6.1.9-1)(6.1.9-2)cc0fthaww≥0.10fcbh01抗震设计Vc≤(0.36fbh)(6.1.9-3)(6.1.9-4)γc0REfthafcbh0ww≥0框架柱的斜截面受剪承载力应按下列公式计算:非抗震设计第28页共28页0.20sv0.58λVc≤fbh+fh0+fth+0.07N(6.1.10-1)(6.1.10-2)λ+1.5c0yvsaww抗震设计10.16λ+1.5sv0.58Vc≤fbh+0.8fh0+fth+0.056Nγc0yvsλawwRE式中框架柱的计算剪跨比其值取上下端较大弯矩设计值M与对应的剪力设计值V和柱截面有效高度h的比值即M/Vh当框架结构中的框架柱的反弯点00在柱层高范围内时柱剪跨比也可采用1/2柱净高与柱截面有效高度h0的比值当小于1时取1当大于3时取3N考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值当N>0.3fA时取ccN=0.3fcAcN6.1.11考虑地震作用组合的框架柱其轴压比不宜大于表6.1.11规定fA+fAacca的限值表6.1.11框架柱的轴压比限值抗震等级二级箍筋型式结构类型框架结构一级三级复合箍筋复合箍筋复合箍筋0.650.750.85框架-剪力墙结构框架-筒体结构框支结构0.700.800.900.800.600.70注剪跨比不大于2的框架柱其轴压比限值应比表6.1.11中数值减小0.056.2构造要求61.2.1型钢混凝土框架柱中箍筋的配置应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ89的规定考虑地震作用组合的型钢混凝土框架柱柱端箍筋加密区长度箍筋0最大间距和最小直径应按表6.2.1的规定采用表6.2.1框架柱端箍筋加密区的构造要求抗震等级箍筋加密区长度箍筋最大间距箍筋最小直径取纵向钢筋直径的6倍00mm二者中的较小值取纵向钢筋直径的8倍00mm二者中的较小值取纵向钢筋直径的8倍一级二级1011取矩形截面长边尺寸(或圆形截面直径)层间柱净高的1和500mm三者中的最大值68三级四级86150mm二者中的较小值注1对二级抗露等级的框架柱当箍筋最小直径不小于10时其箍筋最大间距可取150mm2剪跨比不大于2的框架柱框支柱和一级抗震等级角柱应沿全长加密箍筋箍筋间第29页共29页距均不应大于100mm6.2.2柱箍筋加密区的箍筋最小体积配筋百分率应符合表6.2.2的要求表6.2.2柱箍筋加密区的箍筋最小体积配筋百分率%轴压比0.40.51.0箍筋形式抗震等级一级二级三级复合箍筋复合箍筋复合箍筋0.80.60.80.40.60.81.00.60.81.01.20.81.0注1混凝土强度等级高于C50或需要提高柱变形能力或类场地上较高的高层建筑校中箍筋的最小体积配筋百分率应取表中相应项的较大值23当配置螺旋箍筋时体积配筋率可减少0.2但不应小于0.4对一二级抗震等级且剪跨比不大于2的框架柱其箍筋体积配筋率不应小于0.84当采用级钢筋作箍筋表中数值可乘以折减系数0.85但不应小于在箍筋加密区长度以外箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半且对一二级抗震等级箍筋间距不应大于10d对三级抗震等级不宜大于15dd为纵向钢筋直径6.2.4型钢混凝土框架柱全部纵向受力钢筋的配筋率不宜小于0.8%受力型钢的含钢率不宜小于4%且不宜大于10%.2.5框架柱内纵向钢筋的净距不宜小于60mm6第30页共30页7型钢混凝土框架梁柱节点7.1承载力计算7.1.1型钢混凝土框架梁柱节点考虑抗震等级的剪力设计值Vj应按下列规定计算:11型钢混凝土柱与型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁连接的梁柱节点)一级抗震等级顶层中间节点(Ml+Mr)Vj=1.05buEbuE(7.1.1-1)(7.1.1-2)Z其他层的中间节点和端节点(Ml+Mr)Z−Vj=1.05buEbuE−)ZHbc2)二级抗震等级顶层中间节点(Mlb+Mrb)Vj=1.05(7.1.1-3)(7.1.1-4)Z其他层的中间节点和端节点(Mlb+Mrb)Z−Vj=1.05−)ZHbc式中MlMr框架节点左右两侧型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁的梁端考虑buEbuE承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力对应的弯矩值其值应按本规程第5.1.2条和第5.1.3条计算MlbMrb考虑地震作用组合的框架节点左右两侧为型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁的梁端弯矩设计值Hc节点上柱和下柱反弯点之间的距离Z梁端上部和下部钢筋合力点或梁上部钢筋加型钢上翼缘和梁下部钢筋加型钢下翼缘合力点或型钢上下翼缘合力点之间的距离hb梁截面高度当节点两侧梁高不相同时梁截面高度hb应取其平均值2型钢混凝土柱与钢梁连接的梁柱节点:第31页共31页1)一级抗震等级顶层中间节点Mlau+MrauVj=1.05(7.1.1-5)(7.1.1-6)Z其他层的中间节点和端节点Mlau+MrauZ−Vj=1.05−)ZHhac2)二级抗震等级顶层中间节点Mla+MraVj=1.05(7.1.1-7)(7.1.1-8)Z其他层的中间节点和端节点Mla+MraZ−Vj=1.05−)ZHhac式中MiauMrau框架节点左右两侧钢梁的正截面受弯承载力对应的弯矩值其值应按实际型钢面积和材料标准值计算MlaMra框架节点左右两侧钢梁的梁端弯矩设计值h型钢截面高度当节点两侧梁高不相同时梁截面高度h应取aa其平均值7.1.2考虑地震作用组合的框架其框架节点受剪的水平截面应符合下列条件:1V≤(0.4ηfbh)(7.1.2)γjcjjKE式中h框架节点水平截面的高度可取h=hhc为框架柱的截面高度jjcb框架节点水平截面的宽度当b为不小于b/2时可取b当b小于b/2jbccbc时可取b+0.5h和b二者的较小值此处b为梁的截面宽度b为柱的截面宽度bccbc梁对节点的约束影响系数:对两个正交方向有梁约束的中间节点当梁的截j面宽度均大于柱截面宽度的1/2且框架次梁的截面高度不小于主梁截面高度的3/4时可取j=1.5其他情况的节点可取j=1注:当梁柱轴线有偏心距e0时e0不宜大于柱截面宽度1/4此时节点宽度应取(0.5b+0.5b+0.25h-e)(b+0.5h)和b三者中的最小值cbc0bcc7.1.3一二级抗震等级的框架节点的受剪承载力应按下列公式计算:第32页共32页1型钢混凝土柱与型钢混凝土梁连接的梁柱节点一级抗震等级1svsVj≤0.3φηfbh+f(h−a')+0.58fth(7.1.3-1)(7.1.3-2)γjjcjjyv0sawwRE二级抗震等级1NAsvVj≤φη(0.3+0.05)fbh+f(h−a')+0.58fthjjcjjyv0sawwwwγfbhsREccc2型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的梁柱节点一级抗震等级1svVj≤φηfbh+f(h−a')+0.2fth(7.1.3-3)(7.1.3-4)γjjcjjyvs0sawwRE二级抗震等级1NsvVj≤φη(0.14+0.05)fbh+f(h−a')+0.2fthjjcjjyv0sawγfbhsREccc3型钢混凝土柱与钢梁连接的梁柱节点一级抗震等级1svVj≤φηfbh+f(h−a')+0.58fth(7.1.3-5)(7.1.3-6)γjjcjjyvs0sawwRE二级抗震等级1NsvVj≤φη(0.25+0.05)fbh+f(h−a')+0.58fthjjcjjyv0sawγfbhsREccc式中边柱节点及顶层中间节点取j=0.7顶层边节点取j=0.4N考虑地震作用组合的节点上柱底部的轴向压力设计值当N>0.5fbhc节点位置影响系数对中柱中间节点取j=1.0jcc时取N=0.5fbhccctw柱型钢腹板厚度hw柱型钢腹板高度A配置在框架节点宽度b范围内同一截面内箍筋各肢的全部截面面积svj7.1.4型钢混凝土梁柱节点的梁端柱端型钢和钢筋混凝土各自承担的受弯承载力之和宜分别符合下列条件:第33页共33页ΣMΣMac0.5≤≤2.0(7.1.4-1)(7.1.4-2)abΣMrcc≥0.5ΣMrcb式中ΣMΣMac节点上下柱端型钢受弯承载力之和ab节点左右梁端型钢受弯承载力之和ΣMrcc节点上下柱端钢筋混凝土截面受弯承载力之和节点左右梁端钢筋混凝土截面受弯承载力之和ΣMrcb7.2构造要求7.2.1型钢混凝土框架节点核心区的箍筋最大间距最小直径宜按本规程表6.2.11采用对一二三级抗震等级的框架节点核心区其箍筋最小体积配筋率分别不宜小于0.6%0.5%0.4%且柱纵向受力钢筋不应在中间各层节点中切断7.2.2框架梁和框架柱的纵向受力钢筋在框架节点区的锚固和搭接应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的规定第34页共34页8型钢混凝土剪力墙8.1承载力计算8.1.1两端配有型钢的钢筋混凝土剪力墙其正截面偏心受压承载力应按下列公式计算(图8.1.1):非抗震设计:N≤f+f''+f''AA+Nsw(8.1.1-1)(8.1.1-2)c0aaysaassN≤fξ−ξbh2+f''(h−a')+f''(h−a')+Mec0ys0saa0asw抗震设计:1N≤[fξbh+f''+f''A−σA+N](8.1.1-3)γc0aaysaassswRE1Ne≤[fξ−ξ02+f''(h−a')+f''(h−a')+M](8.1.1-4)γys0saa0aswREξ−0.8ωNsw=+)fA(8.1.1-5)(8.1.1-6)ywswξ−0.8ωM=0.5−()2fAhywswswsw式中AaA剪力墙受拉端受压端配置的型钢全部截面面积aAsw剪力墙竖向分布钢筋总面积fyw剪力墙竖向分布钢筋强度设计值Nsw剪力墙竖向分布钢筋所承担的轴向力当>0.8时取Nsw=fywAsw第35页共35页Msw剪力墙竖向分布钢筋的合力对型钢截面重心的力矩当>0.8时Msw=0.5fywAswhsw剪力墙竖向分布钢筋配置高度hsw与截面有效高度h0的比值=h/h0swb剪力墙厚度h0型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘的距离e轴向力作用点到型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的距离8.1.2一二级抗震等级的剪力墙的剪力设计值Vw应按下列规定计算:底部加强部位的剪力设计值一级抗震等级1MVw=1.1wuE(8.1.2-1)M二级抗震等级三级抗震等级Vw=1.1V(8.1.2-2)(8.1.2-3)Vw=V式中MwuE剪力墙采用实配钢筋和实配型钢强度标准值且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力所对应的弯矩值M剪力墙计算部位的弯矩设计值V剪力墙计算部位的剪力设计值2对其他部位的剪力设计值应取Vw=V8.1.3剪力墙的受剪截面应符合下列条件:非抗震设计V≤0.25fbh(8.1.3-1)(8.1.3-2)wc抗震设计1Vw≤(0.20fcbh)γRE8.1.4两端配有型钢的钢筋混凝土剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力应按下列公式计算(图8.1.4):第36页共36页非抗震设计Vw=1λ−wAshS0.4λ(0.05fbh+0.13N)+fh0+faa(8.1.4-1)(8.1.4-2)c0yv05抗震设计11wsh0.32λVw=(0.04fbh+N)+0.8fh0+faAaγλ−0.5c0AyvSREM式中2.2计算截面处的剪跨比=当<1.5时取1.5当>2.2时取0=N考虑地震作用组合的剪力墙的轴向压力设计值当N>0.2fcbh时取N=0.2fcbhA剪力墙的截面面积当有翼缘时翼缘有效面积可按本规程8.1.5条取用AwT形工形截面剪力墙腹板的截面面积对矩形截面剪力墙取A=AwAsh配置在同一水平截面内的水平分布钢筋的全部截面面积Aa剪力墙一端暗柱中型钢截面面积S水平分布钢筋的竖向间距8.1.5在承载力计算中剪力墙的翼缘计算宽度可取剪力墙厚度加两侧各6倍翼缘墙的厚度墙间距的一半和剪力墙肢总高度的1/20中的最小值.1.6在框架-剪力墙结构中周边有型钢混凝土柱和钢筋混凝土梁的现浇钢筋混凝土剪力墙当剪力墙与梁柱有可靠连接时其正截面偏心受压承载力应按本规程第88.1.1条计算正截面偏心受压时的斜截面受剪承载力应按下列公式计算(图8.1.6):非抗震设计第37页共37页1λ−AA0.4λVw=(0.05βfbh+0.13Nw)+fh0+faa(8.1.6-1)rc0yv05As抗震设计11λ−wsvλVw=(0.04βf+N)+f0+faA(8.1.6-2)aγrc0AsRE式中周边柱对混凝土墙体的约束系数其值取1.2r8.2构造要求8.2.1端部配有型钢的钢筋混凝土剪力墙的厚度水平和竖向分布钢筋的最小配筋率宜符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089和行业标准钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ391的规定剪力墙端部型钢周围应配置纵向钢筋和箍筋以形成暗柱其箍筋配置应符合国家标准混凝土结构设计规范GB1089的有关规定.2.2钢筋混凝土剪力墙端部配置的型钢其混凝土保护层厚度宜大于50mm水平分布钢筋应绕过或穿过墙端型钢且应满足钢筋锚固长度要求.2.3周边有型钢混凝土柱和梁的现浇钢筋混凝土剪力墙剪力墙的水平分布钢筋88应绕过或穿过周边柱型钢且应满足钢筋锚固长度要求当采用间隔穿过时宜另加补强钢筋周边柱的型钢纵向钢筋箍筋配置应符合型钢混凝土柱的设计要求周边梁可采用型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁当不设周边梁时应设置钢筋混凝土暗梁暗梁的高度可取2倍墙厚第38页共38页9连接构造9.1梁柱节点连接构造9.1.1框架梁柱节点的连接构造应做到构造简单传力明确便于混凝土浇捣和配筋9.1.2型钢混凝土组合结构的梁柱连接可采用下列几种形式:123型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接型钢混凝土柱与钢梁的连接9.1.3型钢混凝土柱与型钢混凝土梁钢筋混凝土梁钢梁的连接柱内型钢宜采用贯通型柱内型钢的拼接构造应满足钢结构的连接要求型钢柱沿高度方向在对应于型钢梁的上下翼缘处或钢筋混凝土梁的上下边缘处应设置水平加劲肋加劲肋型式宜便于混凝土浇筑水平加劲肋应与梁端型钢翼缘等厚且厚度不宜小于12mm(图9.1.3)9.1.4型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁或型钢混凝土梁的梁柱节点应采用刚性连接梁的纵向钢筋应伸入柱节点且应满足钢筋锚固要求柱内型钢的截面型式和纵向钢筋的配置宜便于梁纵向钢筋的贯穿设计上应减少梁纵向钢筋穿过柱内型钢柱的数量且不宜穿过型钢翼缘也不应与柱内型钢直接焊接连接(图9.1.4)当必须在柱内型钢腹板上预留贯穿孔时型钢腹板截面损失率宜小于腹板面积25%当必须在柱内型钢翼缘上预留贯穿孔时宜按柱端最不利组合的MN验算预留孔截面的承载能力不满足承载力要求时应进行补强第39页共39页梁柱连接也可在柱型钢上设置工字钢牛腿钢牛腿的高度不宜小于0.7倍梁高梁纵向钢筋中一部分钢筋可与钢牛腿焊接或搭接其长度应满足钢筋内力传递要求当采用搭接时钢牛腿上下翼缘应设置二排栓钉其间距不应小于100mm从梁端至牛腿端部以外1.5倍梁高范围内箍筋应满足国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089梁端箍筋加密区的要求9.1.5型钢混凝土柱与型钢混凝土梁或钢梁连接时其柱内型钢与梁内型钢或钢梁的连接应采用刚性连接且梁内型钢翼缘与柱内型钢翼缘应采用全熔透焊缝连接梁腹板与柱宜采用摩擦型高强度螺栓连接悬臂梁段与柱应采用全焊接连接具体连接构造应符合国家标准钢结构设计规范GBJ1788以及行业标准高层民用建筑钢结构技术规程JGJ9998的要求(图9.1.5)9.1.6在跨度较大的框架结构中当采用型钢混凝土梁和钢筋混凝土柱时梁内的型钢应伸入柱内且应采取可靠的支承和锚固措施保证型钢混凝土梁端承受的内力向柱中传递其连接构造宜经专门试验确定9.2柱与柱连接构造9.2.1在各种结构体系中当结构下部采用型钢混凝土柱上部采用钢筋混凝土柱时在此两种结构类型间应设置结构过渡层过渡层应满足下列要求:第40页共40页1从设计计算上确定某层柱可由型钢混凝土柱改为钢筋混凝土柱时下部型钢混凝土柱中的型钢应向上延伸一层或二层作为过渡层过渡层柱中的型钢截面尺寸可根据梁的具体配筋情况适当变化过渡层柱的纵向钢筋配置应按钢筋混凝土柱计算且箍筋应沿柱全高加密2结构过渡层内的型钢应设置栓钉栓钉的直径不应小于19mm栓钉的水平及竖向间距不宜大于200mm栓钉至型钢钢板边缘距离不宜小于50mm.2.2在各种结构体系中当结构下部采用型钢混凝土柱上部采用钢结构柱时在此两种结构类型间应设置结构过渡层过渡层应满足下列要求(图9.2.2):91从设计计算上确定某层柱可由型钢混凝土柱改为钢柱时下部型钢混凝土柱应向上延伸一层作为过渡层过渡层中的型钢应按上部钢结构设计要求的截面配置且向下一层延伸至梁下部至2倍柱型钢截面高度为止2结构过渡层至过渡层以下2倍柱型钢截面高度范围内应设置栓钉栓钉的水平及竖向间距不宜大于200mm栓钉至型钢钢板边缘距离宜大于50mm箍筋沿柱应全高加密3十字形柱与箱形柱相连处十字形柱腹板宜伸入箱形柱内其伸入长度不宜小于柱型钢截面高度.2.3型钢混凝土柱中的型钢柱需改变截面时宜保持型钢截面高度不变可改变9翼缘的宽度厚度或腹板厚度当需要改变柱截面高度时截面高度宜逐步过渡且在变截面的上下端应设置加劲肋当变截面段位于梁柱接头时变截面位置宜设置在两端距梁翼缘不小于150mm位置处(图9.2.3)第41页共41页9.3梁与梁连接构造9.3.1当框架柱一侧为型钢混凝土梁另一侧为钢筋混凝土梁时型钢混凝土梁中的型钢宜延伸至钢筋混凝土梁1/4跨度处且在伸长段型钢上下翼缘设置栓钉栓钉直径不宜小于19mm间距不宜大于200mm且在梁端至伸长段外2倍梁高范围内箍筋应加密9.3.2钢筋混凝土次梁与型钢混凝土主梁连接其次梁中的钢筋应穿过或绕过型钢混凝土梁的型钢9.4梁与墙连接构造9.4.1型钢混凝土梁或钢梁垂直于钢筋混凝土墙的连接可做成铰接或刚接铰接连接可在钢筋混凝土墙中设置预埋件预埋件上应焊连接板连接板与型钢梁腹板用高强螺栓连接(图9.4.1)也可在预埋件上焊接支承钢梁的钢牛腿来连接型钢梁型钢混凝土梁中的纵向受力钢筋应锚入墙中锚固长度以及箍筋配置应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的有关规定当型钢混凝土梁与墙需要刚接时可采用在钢筋混凝土墙中设置型钢柱型钢梁与墙中型钢柱形成刚性连接其纵向钢筋应伸入墙中且满足锚固要求第42页共42页9.5柱脚构造999.5.1型钢混凝土柱的柱脚宜采用埋入式柱脚.5.2埋入式柱脚的埋置深度不应小于3倍型钢柱截面高度.5.3在柱脚部位和柱脚向上一层的范围内型钢翼缘外侧宜设置栓钉栓钉直径不宜小于19间距不宜大于200mm且栓钉至型钢钢板边缘距离宜大于50mm第43页共43页10施工及质量要求10.0.1型钢混凝土结构中型钢的制作必须采用机械加工并宜由钢结构制作厂承担制作者应根据设计和施工详图编制制作工艺书型钢的切割焊接运输吊装探伤检验应符合现行国家标准钢结构工程施工及验收规范GB50205现行国家标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81现行国家标准钢结构工程质量检验评定标准GB50221的规定10.0.2结构用钢应有质量证明书质量应符合现行国家标准碳素结构钢GB700高强度低合金结构钢GB/T1591的规定焊接材料高强度螺栓普通螺栓应具有质量证明书且应符合现行国家标准碳钢焊条GB5117低合金钢焊条GB5118熔化焊用钢丝GB/T14957钢结构高强度六角头螺栓大六角头螺母垫圈的技术条件GB/T12281231的规定10.0.3型钢拼接前应将构件焊接面的油锈清除承担焊接工作的焊工应按现行行业标准建筑钢结构焊接规程JGJ81规定持证上岗0.0.4钢结构的安装应严格按图纸规定的轴线方向和位置定位受力和孔位应正1确吊装过程中应使用经纬仪严格校准垂直度并及时定位安装的垂直度现场吊装误差范围应符合现行国家标准钢结构工程施工及验收规范GB50205的规定10.0.5施工中应确保现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量其焊缝质量应满足一级焊缝质量等级要求110.0.6对一般部位的焊缝应进行外观质量检查并应达到二级焊缝质量等级要求0.0.7工字形和十字形型钢柱的腹板与翼缘水平加劲肋与翼缘的焊接应采用坡口熔透焊缝水平加劲肋与腹板连接可采用角焊缝110.0.8箱形柱隔板与柱的焊接宜采用坡口熔透焊缝0.0.9焊缝的坡口形式和尺寸应符合现行国家标准手工电弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB986和埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸GB986的规定110.0.10型钢钢板制孔应采用工厂车床制孔严禁现场用氧气切割开孔0.0.11栓钉焊接前应将构件焊接面的油锈清除焊接后检查栓钉高度的允许偏差应在2mm以内同时按有关规定抽样检查其焊接质量第44页共44页附录A配置十字形型钢的型钢混凝土柱正截面承载力简化计算A.0.1型钢混凝土柱配置Q235号型钢及级热轧钢筋的正截面承载力不分大小偏心受压可按下列公式和表A.0.1-1表A.0.1-2核算:~MM=(A.0.1-1)bh02fc~NN=(A.0.1-2)bh0fc~~~M=C+−BN2(A.0.1-3)(A.0.1-4)C=D+Ef/f−F(ρf/f)2ρycyc式中M设计弯矩计算时应考虑偏心矩增大系数N设计轴向压力b柱截面宽度h0柱截面有效高度fc混凝土轴心受压强度设计值型钢和纵向钢筋总配筋率fy钢筋抗拉强度设计值ABCDEF计算系数应按表A.0.1-1表A.0.1-2采用A.0.2在给出的f/f系数的计算可以在(f/f0.07)(f/f+0.07)的范围内应ycycyc用其误差在允许范围之内第45页共45页表A.0.1-1配置十字形型钢周边均匀布置纵向钢筋的构件混凝twta钢筋土等级编号hbHBfy/fcABDEFSIZP-850600200ll16C401.070500.317980.25040-0.000250.321180.0285412846185017(GB)30C500.842730.358120.286560.0792630.1169550.101746747SIZP-85061620213251630C401.199930.329830.24995-0.003750.2993070.02107263076850C500.993570.330630.263030.0010760.2572970.021177689SIZP-85060020016C400.883050.319940.25643-0.005300.3109740.0368131682285017(GB)25C500.734400.353210.28492-0.015570.3361630.0522141467SIZP-9007003001220(GB)1626C401.080730.248720.219100.0114410.2864590.03100420767900C500.896770.282200.248050.0011450.3080070.042758245SIZP-90070030012201628C40