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T/CECS2148-2025重力钢框架-混凝土剪力墙结构技术规程·1·目 次1总则 (1)2术语和符号 (2)2.1术语 (2)2.2符号 (2)3基本规定 (4)3.1一般规定 (4)3.2材料 (4)3.3适用高度和高宽比 (5)3.4结构布置 (6)3.5楼盖结构 (8)3.6抗震等级 (9)3.7变形限值和舒适度要求 (9)4结构分析 (11)4.1一般规定 (11)4.2弹性分析 (12)4.3弹塑性分析 (14)4.4结构整体稳定性分析 (16)5构件设计 (18)5.1一股规定 (18)5.2构件计算 (18)5.3构造要求 (21)6节点设计 (24)6.1一股规定 (24)6.2梁柱节点 (24)·2·6.3梁墙节点 (28)6.4柱脚节点 (30)7防护设计 (32)7.1防腐设计 (32)7.2防火设计 (34)8施工及验收 (37)8.1一般规定 (37)8.2混凝土剪力墙施工 (37)8.3重力钢框架施工 (38)8.4楼盖结构施工 (40)8.5验收 (41)用词说明 (43)引用标准名录 (44)附:条文说明 (47)·1·1总 则1.0.1为规范重力钢框架-混凝土剪力墙结构技术的工程应用,做到安全适用、技术先进、经济合理、保证质量和保护环境,制定本规程。1.0.2本规程适用于抗震设防烈度为6度~8度地区的重力钢框架-混凝土剪力墙结构的设计、施工和验收。1.0.3重力钢框架-混凝土剪力墙结构技术的应用除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准和现行中国工程建设标准化协会有关标准的规定。·2·2术语和符号2.1术 语2.1.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构 gravitysteelframe-concreteshearwallstructure由混凝土剪力墙、重力钢框架组成,共同承受竖向作用,水平作用主要由剪力墙承担的建筑结构。2.1.2重力钢框架 gravitysteelframe由重力柱和钢梁组成,钢梁与柱和剪力墙之间主要采用饺接连接,在规定水平力作用下承担的倾覆力矩占结构底部总倾覆力矩比例不超过10%的框架。2.1.3重力柱 gravitycolumn在重力钢框架中主要承受重力荷载的竖向构件,包括钢柱、钢管混凝土柱、部分包覆钢-混凝土组合柱。2.1.4部分包覆钢-混凝土组合柱 partially-encasedcompos-itecolumnsofsteelandconcrete开口截面主钢构件外周轮廓间包覆混凝土,且混凝土与主钢构件共同受力的竖向构件,简称PEC柱。2.1.5重力柱竖向荷载分担比 verticalloadsharingratioofgravitycolumns某一层重力柱承担的竖向荷载与该层全部竖向构件承担的竖向荷载的比值。2.2符 号2.2.1材料力学性能:E。-混凝土弹性模量;·3·E、-钢材弹性模量;fc-混凝土轴心抗压强度设计值;fy-普通钢筋抗拉强度设计值。2.2.2作用和作用效应:G,-第i层楼层重力荷载设计值;N,-第i层的全部竖向力;N..;-第i层的钢柱承担的竖向力总和。2.2.3几何参数:A。-组合构件型钢部分截面面积;A.-组合构件混凝土部分截面面积;b1-与计算方向对应的楼板宽度;e。-附加偏心距;H-房屋高度;I-构件的截面惯性矩;I。-组合构件型钢部分截面惯性矩;Ic-组合构件混凝土部分截面惯性矩;L1-计算方向的深梁跨度或全长;n。-结构总层数。2.2.4系数:aN.1-第i层的钢柱承担的竖向力总和与本层全部竖向力的比值;aN,max-钢柱承担的竖向力总和与本层全部竖向力的比值的最大值;βc-混凝土强度影响系数;7、-剪力增大系数。·4·3基本规定3.1一般规定3.1.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构的重力柱应采用钢柱、钢管混凝土柱或PEC柱,剪力墙宜采用钢筋混凝土剪力墙或型钢混凝土剪力墙,与重力柱相连的梁宜采用钢梁,两端与混凝土剪力墙相连的梁宜采用钢筋混凝土梁。3.1.2重力钢框架-混凝土剪力墙结构应有明确的竖向和水平力传递路径,不应采用严重不规则的结构布置。结构布置应符合国家现行标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定。3.1.3重力钢框架-混凝土剪力墙结构内力分析时,应考虑二阶效应的影响。3.1.4在水平地震作用下,剪力墙应承担结构的全部地震作用。3.1.5重力钢框架-混凝土剪力墙结构应满足抗连续倒塌概念设计要求;有特殊要求时,宜按照现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99和现行协会标准《建筑结构抗倒塌设计标准》T/CECS392,采用局部加强法等方法进行抗连续倒塌设计。3.2材料3.2.1钢材的选用应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017和《建筑抗震设计标准》GB/T50011的有关规定,高层建筑结构钢材的选用应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定。·5·3.2.2对于焊接承重结构,当采用Z向钢时,钢材的材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T5313的有关规定。3.2.3混凝土的强度等级、力学性能和耐久性指标应符合现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010的有关规定。3.2.4钢筋混凝土构件的钢筋宜采用HRB400级或HRB500级钢筋。钢筋性能应符合现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010的有关规定。3.2.5重力柱采用钢管混凝土柱时,管内混凝土宜采用自密实混凝土。自密实混凝土应符合现行行业标准《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283的有关规定。3.2.6钢筋混凝土构件和钢构件的耐久性应分别符合现行国家标准(混凝土结构设计标准》GB/T50010和《钢结构设计标准》GB50017的有关规定。3.3适用高度和高宽比3.3.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构的最大适用高度应符合表3.3.1的规定,对于平面和竖向均不规则的结构,其最大适用高度宜适当降低。表3.3.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构适用的最大高度(m)抗震设防烈度6度7度8度0.20g0.30g最大高度1201008050注:1结构高度计算宜自室外地面标高起算,至建筑主要屋面的结构板面标高(可不计人局部突出屋顶的部分)。2标准设防类和重点设防类建筑的结构最大适用高度可根据本地区抗震设防烈度按本表确定;特殊设防类建筑的结构最大适用高度宜根据本地区抗震设防烈度提高一度后按本表确定。3当超过结构最大适用高度时,应进行专门研究和论证,并采取有效的加强措施。4平面和竖向均不规则的建筑结构,其最大适用高度宜适当降低。3.3.2重力钢框架-混凝土剪力墙结构的高宽比不宜超过表·6·3.3.2的规定。表3.3.2重力钢框架-混凝土剪力墙结构适用的最大高宽比抗震设防烈度6度7度8度最大高宽比6653.4结构布置3.4.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构的剪力墙布置应符合下列规定:1剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边,宜沿内墙增设墙垛形成L形或T形墙肢。2剪力墙宜在两个主轴方向布置,两个主轴方向的侧向刚度宜接近,且刚度中心宜与楼层质量中心重合或相近。3剪力墙宜设置翼墙或端柱。抗震设防烈度在7度及以下和8度时,剪力墙间距应满足表3.4.1的要求。表3.4.1混凝土剪力墙间距楼盖形式抗震设防烈度7度及以下(取较小值)8度(取较小值)现浇钢筋混凝土楼板钢筋桁架楼承板3.0B,402.5B,30叠合楼板2.5B,302.0B,20注:1表中B为剪力墙之间的核盖宽度(m):2当房屋剪力墙端部未布置剪力墙时,第一片剪力墙与房屋端部的距离不宜大于表中剪力墙间距的1/2。4剪力墙不宜过长,较长剪力墙宜设置连梁将其分成长度较均匀的若干墙段,各墙段的高度与墙段长度之比不宜小于3,墙段长度不宜大于8m。5单片剪力墙底部承担的地震水平剪力不应超过结构底部地震总水平剪力的30%。·7·6门窗洞口宜上下对齐且成列布置,形成明确的墙肢和连梁,剪力墙宜贯通建筑物的全高,避免刚度突变。7剪力墙的底部加强部位不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙,全高均不宜采用洞口局部重叠的叠合错洞墙。3.4.2重力钢框架-混凝土剪力墙结构不应采用部分框支剪力墙结构。3.4.3重力钢框架-混凝土剪力墙结构的重力钢框架布置应符合下列规定:1重力柱在梁柱节点区应上下贯通。2重力柱宜设置于纵横内墙的相交部位,与楼面钢梁双向拉结,并宜与周边的剪力墙或剪力墙之间的楼面梁拉结形成整体。3钢梁与重力柱、剪力墙或混凝土梁的连接宜采用饺接。钢梁截面中心线宜与钢柱截面中线对齐。3.4.4设置防震缝时,重力钢框架-混凝土剪力墙结构的防震缝应满足国家现行标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中剪力墙结构的有关要求。3.4.5重力钢框架-混凝土剪力墙结构中布置短肢剪力墙且结构高度大于24m时,在规定的水平地震作用下,短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的30%。短肢剪力墙的设计应符合现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定。3.4.6剪力墙平面布置应减小扭转效应。在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移,不宜大于该楼层平均值的1.2倍,且不应大于该楼层平均值的1.4倍。结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比,不宜大于0.85,且不应大于0.9。3.4.7各楼层的重力柱竖向荷载分担比αx,,不宜超过0.5。αN.应按式(3.4.7)计算,重力柱竖向荷载分担比最大值αN.mx可取底部加强部位各楼层重力柱竖向荷载分担比aN.,的最大值。·8·αN,f=式中:aN.i-第i层的重力柱竖向荷载分担比;N..;-第i层的重力柱承担的竖向荷载,可按恒载与活载的基本组合值计算(kN);N,-第i层的全部竖向构件承担的竖向荷载(kN)。3.5楼盖结构3.5.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构的楼盖应具有协调重力钢框架和混凝土剪力墙共同工作的能力。重力钢框架范围的楼盖可采用钢筋桁架楼承板、现浇钢筋混凝土楼板等,混凝土剪力墙范围的楼盖可采用现浇钢筋混凝土楼板。3.5.2当重力钢框架-混凝土剪力墙结构的楼盖采用叠合楼板时,叠合楼板的预制板四边应预留出连接锚固钢筋,并应采用整体式接缝。叠合楼板的计算和构造应符合现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1的有关规定。3.5.3结构的顶层、转换层、大底盘多塔楼结构的底盘顶层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室楼层应采用现浇楼盖结构。3.5.4重力钢框架-混凝土剪力墙结构的楼板厚度及配筋除应符合国家现行标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定外,尚应满足下列要求:1重力钢框架范围的楼板厚度不宜小于120mm,宜采用双层双向配筋,每层每个方向配筋率不宜小于0.25%。2重力钢框架范围以外的楼板厚度不宜小于100mm。3叠合楼板的现浇面层厚度不宜小于70mm,不应小于60mm。3.5.5钢梁与混凝土楼板之间应可靠连接,栓钉规格和数量应通过计算确定。·9·3.6抗震等级3.6.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构应根据抗震设防类别、抗震设防烈度和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合现行国家标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011和《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223规定的计算要求和构造措施。3.6.2标准设防类的重力钢框架-混凝土剪力墙结构的抗震等级应按表3.6.2确定。表3.6.2重力钢框架-混凝土剪力墙结构抗震等级结构类型抗震设防烈度6度7度8度房屋高度(m)≤24|24∼8C>80≤2424∼80>80≤2424~80剪力墙aN四四三四三二三二α四三二三二一二-重力柱、钢框架梁非抗震四四三三二注:1表中钢框架梁是指两端与重力柱成混凝土剪力墙之间刚接的钢梁:混凝土连梁以及与剪力墙平面内连接的混凝土框架梁,其抗震等级可按剪力墙确定。2重力柱竖向荷载分担比的最大值aN,mx按本规程第3.4.7条计算。3建筑场地为I类时,除6度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低。4接近或等于高度分界时,应允许结合结构的不规则程度及场地,地基条件确定抗震等级。3.6.3裙房和地下室结构抗震等级的确定,应符合现行国家标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011的有关规定。3.7变形限值和舒适度要求3.7.1在风荷载作用下,按弹性方法计算的重力钢框架-混凝土剪力墙结构的楼层层间最大水平位移与层高之比不宜大于1/1000;在多遇地震作用下,按弹性方法计算的楼层层间最大水平位移与层·10·高之比不宜大于1/900。3.7.2重力钢框架-混凝土剪力墙结构存在下列情况时,应补充罕遇地震作用下的结构弹塑性变形验算:1甲类建筑、8度的重点设防类建筑;2结构高度超过100m或超过最大适用高度;3采用隔震和消能减震设计;4存在薄弱层。3.7.3在罕遇地震作用下,按弹塑性计算的楼层层间最大水平位移与层高之比不宜大于1/120。3.7.4重力钢框架-混凝土剪力墙结构的楼盖结构舒适度验算应满足现行行业标准《建筑楼盖振动舒适度技术标准》JGJ/T441的有关要求;风振舒适度验算应满足现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关要求。·11·4结构分析4.1一般规定4.1.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构在竖向荷载、风荷载和多遇地震作用下,可假定结构与构件处于弹性工作状态,内力和变形计算可采用线性静力方法或线性动力方法。4.1.2设防地震和罕遇地震作用下结构构件的抗震承载力验算时,可采用等效弹性分析方法;罕遇地震作用下结构变形计算和构件损伤程度分析评价时,应采用弹塑性分析方法。弹塑性分析可采用静力推覆分析或动力弹塑性分析方法。4.1.3重力钢框架-混凝土剪力墙结构的分析模型应能准确地反映结构中各构件的实际受力状况。结构构件内力和承载力计算时,应采用带地下室的结构模型;当结构嵌固端位于地下室顶板以下时,构件内力宜采用地下室顶板嵌固与嵌固端嵌固两个模型分别计算,并取较大值进行承载力计算。4.1.4当结构存在平面凹凸不规则、错层、开洞等,使楼板刚度削弱而可能产生较明显的面内变形时,应采用楼板平面内的实际刚度,并应考虑楼板面内变形对结构受力的影响。4.1.5结构内力和变形计算时,应考虑梁与钢筋混凝土楼板的共同作用,并应符合下列规定:1结构梁为钢筋混凝土梁、型钢混凝土梁且与楼板整浇时,仅单侧有楼板的梁刚度增大系数可取1.3~1.5,两侧有楼板的梁刚度放大系数可取1.5~2.0;2结构梁为钢梁时,仅单侧有楼板的梁刚度增大系数可取1.2~1.4,两侧有楼板的梁刚度放大系数可取1.4~1.6;3设防地震作用下,梁刚度放大系数的取值应计入楼板损伤·12·的影响;罕遇地震作用下,不宜计人楼板对梁刚度的增大作用。4对于钢筋桁架楼承板、整体式接缝的叠合板,楼板对梁刚度的增大作用可按现浇板考虑。4.1.6重力钢框架-混凝土剪力墙结构的阻尼比取值,可按下列规定执行:1多遇地震:高度不大于50m时,阻尼比可取0.05;高度大于50m时,阻尼比可取0.045。2罕遇地震下的弹塑性分析,结构初始阻尼比可取0.05。罕遇地震作用下的弹塑性分析可采用瑞利阻尼、振型阻尼等方式。当采用瑞利阻尼时,不应进行影响计算结果的简化处理。3设防烈度地震和罕遇地震作用下的等效弹性分析,等效阻尼比可根据结构体系和材料类型在弹性分析阻尼比的基础上增加0.01~0.02,但罕遇地震作用下的等效阻尼比不宜大于静力推覆结果或动力弹塑性分析结果反算得到的等效阻尼比。4风荷载作用下内力和变形计算时,阻尼比可取0.03~0.04:风振舒适度验算时,阻尼比可取0.01~0.015。4.1.7重力钢框架-混凝土剪力墙结构在进行重力荷载作用效应分析时,柱、墙等构件宜采用合适的计算模型考虑施工过程的影响。当重力钢框架先行施工时,应验算先行施工部分重力钢框架的承载力和稳定性,并根据验算结果确定允许先行施工的层数和高度。4.2弹性分析4.2.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构弹性分析时,梁、柱可采用杆单元模拟,剪力墙可采用壳单元或平面单元模拟,楼板可采用膜单元或壳单元模拟,连梁可采用杆单元或壳单元模拟。当连梁跨高比小于3时,宜采用壳单元模拟。4.2.2进行弹性阶段的内力和位移计算时,重力钢框架-混凝土剪力墙结构构件刚度取值应符合下列规定:·13·1钢管混凝土柱、PEC柱和型钢混凝土构件的截面刚度(ES、EI、GA)可按下列公式计算:EA=E,AoEI=EzGA=Ga式中:EaE.Ac、E、I。、G,A。-钢筋混凝土部分的截面轴向刚度、抗弯刚度及抗剪刚度。2对于有端柱剪力墙,可按H形混凝土截面计算其轴向和抗弯刚度;当剪力墙端柱内设柱型钢时,端柱内柱型钢可折算为等效混凝土面积计入H形截面的翼缘面积,剪力墙的抗剪刚度可不计人型钢作用。3对于无端柱剪力墙,可不计入端部型钢对截面刚度的提高作用。4.2.3计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期,应计入非承重墙体的刚度影响予以折减。当非承重墙体为轻质砌块、轻质墙板或外挂墙板时,自振周期折减系数可取0.8~1.0。4.2.4体型和结构布置复杂的重力钢框架-混凝土剪力墙结构,应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算,不同结构分析软件之间的计算结果应相近。4.2.5重力钢框架-混凝土剪力墙结构的弹性分析宜采用二阶弹性分析。当采用一阶弹性分析时,重力柱的计算长度系数应根据剪力墙侧向约束作用大小通过计算分析确定,且计算长度系数不应小于1.0;当采用二阶弹性分析时,重力柱的计算长度系数可取1.0。4.2.6采用二阶弹性分析计算结构构件内力时,应考虑结构整体初始几何缺陷的影响。结构整体初始几何缺陷的影响可通过在各楼层施加假想水平力等效考虑,假想水平力Hcv应按式·14·计算,施加方向应考虑荷载的最不利组合:Hni式中:G,-第i楼层总重力荷载代表值;n。-结构总层数,当0.2+1/n,<2/3时取此根号值为2/3,,当时取此根号值为1.0。4.2.7采用二阶弹性分析法计算结构构件内力时,混凝土构件的截面弹性抗弯刚度EI应乘以折减系数,折减系数可取0.5。4.2.8设防烈度地震和罕遇地震作用下的等效弹性分析,宜综合考虑混凝土开裂和损伤、钢筋或钢材塑性变形等情况,对构件刚度进行折减。4.2.9设防烈度地震作用下等效弹性分析时,结构的计算自振周期折减系数可适当加大;罕遇地震作用下等效弹性分析时,自振周期折减系数可取1.0。4.2.10当采用等效弹性分析时,设防地震和罕遇地震作用下的重力柱地震内力计算应计人剪力墙和连梁屈服后内力重分布的影响。4.3弹塑性分析4.3.1结构弹塑性分析应采用符合实际受力状态的单元模型,并应符合下列规定:1弹塑性构件可采用基于材料或基于构件的非线性模型,必要时应与构件的实际非线性性能进行对比验证;弹塑性动力分析中材料或构件的非线性模型,应采用往复作用下的滞回本构关系模型。2重力柱、框架梁可采用纤维束模型,也可采用塑性饺模型或在构件塑性区采用非线性弹簧模型;采用塑性饺模型时,混凝土构件的刚度应考虑混凝土开裂影响进行折减,抗弯刚度可取毛截面刚度的50%~80%0,抗剪刚度可取毛截面刚度的40%,轴向刚·15·度可不折减。3剪力墙宜采用非线性分层壳模型,平面内单元网格尺寸以及平面外计算分层数量应能反映剪力墙的损伤破坏状态;剪力墙约束边缘构件的暗柱、端柱应采用合理的单元进行模拟,并应与剪力墙的其他部位变形协调。4混凝土连梁宜采用壳单元模型,当跨高比小于3时应采用非线性分层壳单元模型,连梁平面内单元网格尺寸应能反映连梁的损伤破坏状态;当连梁跨高比大于5时可采用梁单元模型。4.3.2结构弹塑性分析模型的总质量、周期、振型应与多遇地震弹性分析结果基本一致。4.3.3结构弹塑性分析应计入二阶效应的影响,并应以重力荷载代表值施加完毕的状态作为初始状态。结构初始状态分析计算应计入施工过程的影响。4.3.4采用静力推覆法进行抗震性能分析时,结构每个主轴方向应从下面两组侧力模式中分别选取至少一种侧力模式进行推覆分析:1第一组侧力模式,包括考虑高度影响侧力模式、第一振型侧力模式、振型组合侧力模式等与振型有关的侧力模式。2第二组侧力模式,包括倒三角形分布模式、均布侧力模式、自适应侧力模式等。4.3.5动力弹塑性分析采用隐式积分法求解时,应保证各加载时间步的收敛性和非线性迭代的内、外力平衡;采用显式积分法求解时,积分时间步长不应大于计算方法的稳定步长。4.3.6结构弹塑性分析的计算结果应满足下列要求:1验证结构的承载能力、变形能力及耗能能力;2验证结构的抗震性能、传力途径和屈服机制的合理性;3揭示结构的弹塑性变形规律;4确定结构的薄弱楼层或薄弱部位,为提高结构抗倒塌能力提供量化依据。·16·4.4结构整体稳定性分析4.4.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构应进行结构整体稳定性验算。当采用刚重比指标验算结构整体稳定时,应符合式(4.4.1-1)的规定。EJω=ββ=i=1式中:EJd-结构一个主轴方向的弹性等效侧向刚度,可按倒三角形分布荷载作用下结构顶点位移相等的原则,将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构件的等效侧向刚度;ω-楼层质量不均匀分布修正系数,当高层建筑各楼层质量沿高度均匀分布时,取ω=1;当各楼层质量不均匀分布,ω按式(4.4.1-2)计算;H-房屋高度;n-结构计算总层数;G,-第i楼层的重力荷载设计值,取1.3倍的永久荷载标准值与1.5倍的楼面可变荷载标准值的组合值;βo-质量沿高度均匀分布时的楼层质量分布系数,取1/3;β-楼层质量分布系数;H1-第i层房屋高度。4.4.2当采用三维有限元法进行屈曲分析验算高层建筑结构整体稳定时,作用于各楼层的荷载应取重力荷载的设计值,临界屈曲因子不应小于10。4.4.3抗震设防烈度为7度(0.15g)及以上时,宜补充按罕遇地·17·震作用下剪力墙刚度折减后的分析模型复核结构整体稳定性,此时结构各楼层的荷载可取重力荷载的标准组合值,对剪力墙刚度的折减宜根据罕遇地震作用下混凝土剪力墙的伤损程度确定。·18·5构件设计5.1一般规定5.1.1抗震设计时,剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:1底部加强部位的高度,应从地下室顶板算起。2结构高度大于24m时,底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度1/10两者的较大值;结构高度不大于24m时,底部加强部位的高度可取底部一层。3当结构计算嵌固端位于地下一层底板或以下时,底部加强部位宜延伸到计算嵌固端。5.1.2当剪力墙墙肢的截面高度与厚度之比不大于4时,宜按框架柱进行截面设计。5.1.3抗震设计时,短肢剪力墙的设计与构造应符合国家现行标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定。5.2构件计算5.2.1底部加强部位剪力墙截面的剪力设计值,一、二、三级时应按式(5.2.1)调整:V=η式中::V-底部加强部位剪力墙截面剪力设计值;7vw-剪力增大系数,一级取1.6,二级取1.4,三级取1.2;Vw5.2.2底部加强部位以上的剪力墙墙肢,进行如下的内力调整:·19·1一、二、三级剪力墙墙肢组合弯矩设计值应分别乘以不小于1.2、1.1和1.05的增大系数。2一、二、三级剪力墙墙肢组合剪力设计值应分别乘以不小于1.3、1.2和1.1的增大系数。5.2.3抗震设计的双肢剪力墙,其墙肢不宜出现小偏心受拉;当任一墙肢为偏心受拉时,另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。5.2.4有关剪力墙的受剪截面验算、受剪承载力验算、偏心受压和偏心受拉验算、抗震等级为一级的剪力墙水平施工缝验算,均应按国家现行标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011或《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定执行。5.2.5剪力墙墙肢稳定性验算时,计算长度系数可按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3执行,并应乘以按式(5.2.5)计算的放大系数:η=1+αy.式中:η-剪力墙计算长度放大系数;αN,j-第5.2.6重力柱承载力验算时,多遇地震作用下柱的剪力和弯矩应进行放大,放大系数可取1.5。5.2.7重力柱正截面承载力计算时,应考虑梁端剪力对柱截面中心偏心的影响。偏心距e。应根据梁端的实际连接构造确定,可取螺栓群形心至柱中线的距离。当梁端构造具有较大刚度且两侧无法平衡时,宜考虑实际梁端构造下的附加弯矩影响。5.2.8对于本规程第3.7.2条所列的结构,在罕遇地震作用下,剪力墙墙肢的损坏等级不应超过1.5,且损坏等级达到1.4的墙肢不应超过30%,达到1.5的墙肢不应超过5%。同一楼层内,损坏等级达到1.4以上的墙肢不应超过50%。5.2.9设防烈度为7度(0.15g)以上时,宜考虑罕遇地震下剪力墙刚度退化对重力柱受力的影响。·20·5.2.10当重力柱为钢管混凝土柱时,钢管混凝土柱的钢管在施工阶段的轴向应力设计值不应大于其抗压强度设计值的60%,并应符合稳定性验算的规定。5.2.11普通钢柱、钢梁和组合钢梁的承载力、稳定与变形验算,应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定。5.2.12钢管混凝土柱的截面承载力和稳定性计算应符合现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138的规定,异形钢管混凝土柱的截面承载力和稳定性计算应符合现行协会标准《异形钢管混凝土结构技术规程》T/CECS1521的规定。5.2.13PEC柱的截面承载力和稳定性计算应符合现行协会标准《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》T/CECS719的规定。5.2.14各楼层的楼板配筋应计入支座变形的影响,并应按以下要求进行设计与验算:1应将楼板分别在两个主轴方向视为水平放置的深梁,并将深梁端的剪力墙视为两端简支的支座,当有刚度较大的内横墙时尚应视为深梁的跨中简支支座,其中以楼板为深梁的腹板,以连梁及剪力墙内暗梁为翼缘。2按式(5.2.14-1)将本层的假想水平力分摊至相应方向的计算宽度上按均布线荷载Fc,nlFc,nl=式中:G,-第i楼层的总重力荷载代表值的设计值;L1-计算方向的深梁跨度或全长;nn--结构总层数;当时取此根号值为2/3,当时取此根号值为1.0。3应根据深梁的剪力验算楼板的截面受剪承载力,并应同时满足式(5.2.14-2)和(5.2.14-3)的要求。Vf≤0.1·21·V1式中:V1-深梁腹板在靠近支座处的剪力设计值;βc-混凝土强度影响系数,当混凝土强度等级不大于C50时取1.0;fc-混凝土轴心抗压强度设计值;b1-与计算方向对应的楼板宽度;t1-与计算方向对应的楼板厚度;Jy-楼板分布筋的强度设计值;A。-楼板内锚人支座的全部钢筋截面面积。4应根据深梁的弯矩计算连梁与剪力墙内暗梁的附加配筋。5楼板宜按有限元法分析结果进行配筋校核。5.3构造要求5.3.1重力荷载代表值作用下,剪力墙墙肢的轴压比不宜超过表5.3.1的限值。表5.3.1剪力墙墙肢轴压比限值抗震等级一级二级三级四级轴压比限值0.450.500.550.65注:墙肢轴压比是指重力荷载代表值作用下墙肢承受的轴压力设计值与墙肢的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。5.3.2剪力墙的截面厚度应符合下列规定:1一、二级剪力墙:底部加强部位不应小于200mm,其他部位不应小于160mm;一字形独立剪力墙底部加强部位不应小于220mm,其他部位不应小于180mm。2三、四级剪力墙:不应小于160mm;一字形独立剪力墙的底部加强部位不应小于180mm。5.3.3剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘构件,并应符合下列规定:1一、二、三级剪力墙,应在底部加强部位及相邻的上一层设·22·置约束边缘构件。2除本条第1款所列部位外,剪力墙应设置构造边缘构件。3当在约束边缘构件层与构造边缘构件层之间设置过渡层时,过渡层边缘构件的箍筋配置要求可低于约束边缘构件的要求,但应高于构造边缘构件的要求。5.3.4剪力墙边缘构件的设计与构造要求,应符合现行国家标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定。5.3.5剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率,一、二、三级时均不应小于0.25%,四级时均不应小于0.20%。5.3.6剪力墙的竖向和水平分布钢筋不应单排配置,分布筋最大间距不应超过250mm,且剪力墙分布筋的排数、间距、最小直径等构造要求尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定。5.3.7房屋顶层剪力墙、长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间纵向剪力墙以及端山墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率均不应小于0.25%,间距均不应大于200mm。5.3.8周边剪力墙宜设置暗梁,并与楼面混凝土边梁连成整体。暗梁尺寸可按相邻的连梁或不小于墙厚,暗梁配筋应根据本规程第5.2.14条计算确定,且不应小于4根直径为16mm的钢筋,钢筋搭接时其搭接接头面积百分率均应符合现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010的有关规定。5.3.9外墙上设置非承重的混凝土墙体或在窗洞处设置非受力的混凝土墙板时,非受力部分的混凝土墙体应设置构造钢筋,与主体部分的钢筋连接宜适当弱化,并宜在混凝土界面处采取适当的分隔措施,或在非受力部分的内部设置刚度弱化措施。5.3.10剪力墙连梁的配筋构造、剪力墙开洞口和连梁开洞时的构造,应符合现行国家标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的有关规定。·23·5.3.11钢柱的长细比、钢构件的板件宽厚比,应结合本规程关于抗震等级的规定,根据国家现行标准《建筑抗震设计标准》GB/T50011、《钢结构设计标准》GB50017和《高层民用建筑钢结构技术规程》IGJ99的有关规定执行。5.3.12钢梁与混凝土楼板之间栓钉应满足本规程第3.5.5条的要求,并应符合下列规定:1当钢梁按组合梁设计时,应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定沿其长度方向设置栓钉。2当钢梁不按组合梁设计时,应按构造配置栓钉,栓钉规格不宜小于ø16,沿钢梁长度方向的间距不宜小于600mm,第一排栓钉距钢柱侧面不宜大于200mm。3每根钢梁上的栓钉数量,其对应的抗剪承载力不应小于相连钢柱轴力设计值的1/60。5.3.13楼板的钢筋连接,应符合下列规定:1楼板内的钢筋可不与钢柱连接;当柱截面尺寸不超过300mm时可绕过钢柱贯通,当钢柱截面较大时可截断板内钢筋,并按洞口处的要求进行补强。2楼板内的钢筋应可靠锚固于剪力墙或连梁内;当剪力墙早于同层钢梁施工时,应预留楼板钢筋的连接条件。5.3.14钢柱、钢梁和钢-混凝土组合梁的构造设计尚应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定。5.3.15钢管混凝土柱的构造设计尚应符合现行行业标准《组合结构设计规范》GJ138的有关规定。5.3.16PEC柱的构造设计尚应符合现行协会标准《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》T/CECS719的有关规定。·24·6节点设计6.1一般规定6.1.1节点设计应构造简单、传力明确、安全可靠、满足建筑功能要求。节点应易于施工,并应避免出现应力集中。6.1.2节点构造应符合结构计算假定,当构件在节点处偏心相交时,应计人局部弯矩的影响。6.1.3钢梁与柱、钢梁与墙的连接宜采用饺接连接,必要时也可采用刚接连接。6.1.4梁柱刚接时,钢柱、钢管混凝土柱、PEC柱在节点及节点区域上下500mm范围,各板件之间的连接焊缝应采用全熔透焊缝;当柱宽度大于600mm时,应在框架梁翼缘上、下600mm范围内采用全熔透焊缝。6.1.5特殊、复杂、新型节点应通过有限元分析确定其承载力,并宜通过试验验证。6.2梁柱节点6.2.1钢梁与重力柱饺接连接时,铰接节点抗剪承载力不宜小于梁端剪力设计值的1.5倍。6.2.2钢梁与钢管混凝土柱饺接连接时,可采用图6.2.2所示的形式。与梁腹板相连的高强螺栓除应承受梁端剪力外,尚应承受偏心弯矩的作用,偏心弯矩M应按式(6.2.2)计算。钢管混凝土柱的管壁宜考虑钢梁梁端剪力引起的偏心弯矩的不利影响。M=V·e (6.2.2)式中:M-偏心弯矩;V-梁端剪力;·25·e-螺栓中心至管壁的距离。1-钢管混凝土柱:2-钢梁;3-抗剪连接板图6.2.2钢梁与钢管混凝土柱铰接连接示意6.2.3钢梁与钢管混凝土柱刚接连接时,应符合下列规定:1梁翼缘与柱应采用全熔透焊缝连接,梁腹板与柱宜采用高强螺栓连接;2当采用悬臂梁段时,悬臂梁段与柱采用全熔透焊缝连接;3梁、柱刚接节点可采用内隔板式连接(图6.2.3-1)、贯通隔板式连接(图6.2.3-2)或外贴板式连接(图6.2.3-3)。当采用内隔板式连接时,宜在梁翼缘对应位置设置柱的水平加劲肋,加劲肋的厚度不应小于梁翼缘厚度加2mm,水平加劲肋的中心线宜与梁翼缘的中心线对齐。1一钢管混凝土柱;2-钢梁;3-抗剪连接板;4-内隔板图6.2.3-1内隔板式梁柱连接示意·26·1一钢管混凝土柱;2-钢梁;3-抗剪连接板:4一贯通隔板图6.2.3-2贯通隔板式梁柱连接示意1一钢管混凝土柱:2-钢梁:3一抗剪连接板:4-外贴端板:5-外贴侧板图6.2.3-3外贴板式梁柱连接示意6.2.4钢梁与钢管混凝土柱刚接连接采用外贴板式时,应满足下列公式要求:1在梁的受压翼缘处,外贴侧板的厚度t、应满足下列公式:lwbc2在梁的受拉翼缘处,外贴端板的厚度t。应满足下式要求:·27·tc≥0.4A11式中:A11,-梁受压翼缘的截面积(A11-梁受拉翼缘的截面积(mmfu.fc-分别为梁和外贴板钢材抗拉、抗压强度设计值(N/mb。-柱外贴侧板计算高度边缘处压应力的假定分布长度(mm);t1-梁受压翼缘厚度(mm);hy-柱外贴端板与侧板内角点的距离,取外贴端板厚度3外贴板自梁翼缘上、下表面竖向延伸尺寸h,不应小于6倍外贴端板厚度t4外贴侧板自柱翼缘外表面水平延伸尺寸ln应由其与柱的连接焊缝验算确定并不小于100mm。6.2.5钢梁与PEC柱铰接连接时,可采用图6.2.5所示的形式。1-PEC柱;2-钢梁;3-抗剪连接板;4一横向加劲板:5-包覆混凝土:6-PEC柱纵筋图6.2.5PEC柱梁柱铰接连接示意6.2.6钢梁与PEC柱刚接连接时,可采用图6.2.6所示的形式。·28·1-PEC柱;2-钢梁:3一抗剪连接板;4-横向加劲板:5-包覆混凝土:6-PEC柱纵筋图6.2.6PEC柱梁柱刚接连接示意6.3梁墙节点6.3.1钢梁与钢筋混凝土剪力墙宜采用铰接,可采用以下三种连接方式:1在钢筋混凝土剪力墙中设置预埋件,钢梁腹板与预埋件之间通过连接板采用高强螺栓连接[图6.3.1(a)、图6.3.1(b)]。2在墙中设置竖向型钢构件,在浇筑混凝土前与钢梁腹板用高强螺栓连接[图6.3.1(c)],高强螺栓的直径和数量应根据计算确定。墙中竖向型钢应根据施工阶段的受力要求确定,宜与钢筋骨架适当固定,且宜通长设置。3墙中有型钢梁时,钢梁与型钢梁的连接可采用图6.3.1(d)的连接方式。6.3.2钢梁与钢筋混凝土剪力墙采用铰接连接时,预埋件的设计应考虑剪力、偏心弯矩和轴力的作用。·29·(a) (b)(c) (d)1-钢筋混凝土剪力墙:2-钢梁;3-抗剪连接板:4-预埋件;5-墙中型钢柱;6一墙中型钢梁图6.3.1钢梁与钢筋混凝土剪力墙的铰接连接示意6.3.3钢梁与钢筋混凝土剪力墙刚接时,钢筋混凝土剪力墙中应设置型钢。钢梁与墙中型钢柱的连接可采用下列方式:1钢梁与墙中型钢柱刚接,钢梁与墙中型钢柱采用焊接连接[图6.3.3(a)]。2墙内伸出悬臂梁段,悬臂梁段与墙中型钢柱采用全熔透焊缝连接,钢梁与悬臂梁段的翼缘采用全熔透焊缝连接,腹板采用高·30·强螺栓连接[图6.3.3(b)]。·30·(a)
(b)·30·1-钢筋混凝土剪力墙:2-钢梁:3-抗剪连接板:4一墙中型铜柱:5-悬臂梁段图6.3.3钢梁与钢筋混凝土剪力墙的刚接连接示意6.4柱脚节点6.4.1采用重力钢框架-混凝土剪力墙结构体系的多高层建筑,柱脚应符合下列规定:1当设置地下室且重力柱伸至不少于地下一层时,可采用外包式柱脚或埋人式柱脚。2无地下室时宜采用埋人式柱脚,当结构高度不超过50m时,可采用外包式柱脚。3结构高度不超过24m的6度、7度抗震设防建筑,可采用外露式柱脚或铰接柱脚,当设有地下室时,柱脚可设置在地下室顶板。6.4.2外包式、外露式、埋人式柱脚的设计应符合国家现行标准《钢结构设计标准》GB50017和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定,PEC柱柱脚的设计尚应符合现行协会标准《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》T/CECS719的有关规定。6.4.3当具有多层地下室且采用外包式柱脚时,柱脚底板可设置·31·在地下一层梁面上,外包混凝土高度宜取该层层高。6.4.4外露式柱脚和铰接柱脚构造应符合下列规定:1锚栓应有足够的锚固长度,且应采用双螺帽拧紧或采用其他防松动措施。2底板除应满足强度要求外,尚应具有足够的平面外刚度。3柱脚底板下应进行二次灌浆,底板应与柱底混凝土面密切接触。4柱底剪力可由底板与混凝土之间摩擦承受,摩擦系数可取0.4。当剪力大于摩擦力或柱脚受拉时,应设置抗剪键并由抗剪键承受全部剪力。·32-7防护设计7.1防腐设计7.1.1钢构件应遵循安全可靠、经济合理的原则进行防腐设计,并应符合下列规定:1钢构件的防腐设计应根据建筑的重要性、环境腐蚀条件、施工和维修条件等要求合理确定防腐设计年限。2防腐设计应满足环保节能要求。3应避免采用加速腐蚀的不良设计;4防腐设计应满足构件全寿命期内的检查、维护和大修需求。7.1.2钢构件的防腐蚀及涂装设计应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定,应综合考虑结构的重要性、基材种类、环境侵蚀条件、维护条件和使用寿命以及工程造价与施工条件等因素,因地制宜,从下列方案中综合选择防腐蚀方案或其组合:1防腐蚀涂料;2各种工艺形成的锌、铝等金属保护层;3阴极保护措施;4采用耐候钢。7.1.3钢构件的防腐蚀设计应包括下列内容:1构件防腐蚀涂层的腐蚀环境;2构件防腐蚀涂层的预期寿命;3构件基材的表面处理方式;4漆膜厚度及涂层品种组成。7.1.4对于危及人身安全和维修困难的部位,以及重要的承重结·33·构和构件应加强防护。对处于严重腐蚀的使用环境且仅靠涂装难以有效保护的主要承重钢构件,宜采用耐候钢或外包混凝土。当某些次要构件的设计工作年限与主体结构工作年限不相同时,次要构件应便于更换。7.1.5卫生间、厨房以及室外的阳台、屋面板、墙面板等易渗水、漏水使钢构件受其侵蚀之处,应加强构造措施。7.1.6钢构件防腐蚀设计应符合下列规定:1当采用型钢组合构件时,型钢间的空隙宽度宜满足防护层施工、检查和维修的要求。2当不同金属材料接触时,应在接触部位采取隔离措施。3焊条、螺栓、垫圈、节点板等连接构件的耐腐蚀性能,不应低于主材材料。螺栓直径不应小于12mm。垫圈不应采用弹簧垫圈。螺栓、螺母和垫圈应采用镀锌等方法防护,安装后再采用与主体结构相同的防腐蚀方案。4应避免出现难于检查、清理和涂漆之处,以及能积留湿气和大量灰尘的死角或凹槽。闭口截面构件应沿全长和端部焊接封闭。5柱脚在地面以下的部分应采用强度等级较低的混凝土包裹,混凝土保护层厚度不应小于50mm,包裹的混凝土高出室外地面不应小于150mm,室内地面不宜小于50mm,并宜采取措施防止水分残留;当柱脚底面在地面以上时,柱脚底面高出室外地面不应小于100mm,室内地面不宜小于50mm。7.1.7钢材表面原始锈蚀等级和钢材除锈等级应符合下列规定:1表面原始锈蚀等级为D级的钢材不应用作结构钢。2表面处理的清洁度要求不宜低于现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T8923.1规定的Sa21/2级,表面粗糙度要求应符合防腐蚀方案的特性。·34·3局部难以喷砂处理的部位可采用手工或动力工具,达到现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T8923.1规定的St3级,并应具有合适的表面粗糙度,选用合适的防腐蚀产品。4喷砂或抛丸用的磨料等表面处理材料应满足防腐蚀产品对表面清洁度和粗糙度的要求,并应满足环保要求。7.1.8与混凝土直接接触的钢材表面不应进行防腐涂覆。7.2防火设计7.2.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构中的梁、柱、墙、楼板、楼梯应进行防火设计,结构各构件的耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定,钢构件尚应符合现行国家标准《建筑钢结构防火技术规范》GB51249的有关规定。7.2.2钢构件的耐火极限经计算低于设计耐火极限时,应对构件进行防火保护。钢构件的防火保护可采用下列措施之一或其中几种的复合或组合:1喷涂防火涂料;2包覆防火板;3包覆柔性毡状隔热材料;4外包混凝土、金属网抹砂浆或砌筑砌体。7.2.3钢构件的防火保护层的材料及构造应符合下列规定:1具有良好的耐久、耐候性能。2火灾下保持完整,不开裂、不脱落。3能够适应被保护构件在火灾中的变形。7.2.4钢构件采用喷涂防火涂料时,应符合下列规定:1室内隐蔽构件,宜选用非膨胀型防火涂料。2设计耐火极限大于1.50h的构件,不宜选用膨胀型防火涂料。·35·3室内、半室外钢结构采用膨胀型防火涂料时,应选用性能符合环境要求的产品。4当使用非膨胀型防火涂料时,涂层厚度不应小于15mm,粘结强度不应小于0.04MPa;当防火涂料厚度大于25mm时,应设置与钢构件连接的钢丝网或其他防止防火涂料脱落的有效措施。5当使用膨胀型防火涂料时,涂层厚度不应小于1.5mm,粘结强度不应小于0.15MPa,装饰面层不应限制涂料的发泡膨胀。6防火涂料与防腐涂料应相容、匹配。7.2.5钢构件采用包覆防火板保护时,应符合下列规定:1防火板应为不燃材料,且受火时不应出现炸裂或穿透裂缝等现象。2防火板的包覆应根据构件形状和所处部位进行构造设计,并采取确保安装牢固稳定的措施。3固定防火板的龙骨及粘结剂应为不燃材料。龙骨应便于与构件及防火板连接,粘结剂在高温下应能保持一定的强度,并应能保证防火板的包覆完整。7.2.6钢构件采用包覆毡状材料保护时,应符合下列规定:1不应用于易受潮或受水的结构构件。2在自重作用下,毡状材料不应发生压缩不均匀的现象。7.2.7钢构件采用外包混凝土、金属钢丝网抹砂浆或砌筑砌体保护时,应符合下列规定:1当采用外包混凝土时,混凝土的强度等级不宜低于C20。2当采用外包金属网抹砂浆时,砂浆的强度等级不宜低于M5;金属网的网格不宜大于20mm,丝径不宜小于0.6mm;砂浆的最小厚度不宜小于25mm。3当采用砌筑砌体时,砌块的强度等级不宜低于MU10。7.2.8PEC柱的防火保护构造可采用部分保护[图7.2.8(a)]和全部保护[图7.2.8(b)]。·36·(n)部分保护 (b)全部保护1-柱型钢:2-混凝土:3-防火涂料图7.2.8PEC柱防火保护构造示意7.2.9钢构件连接节点的防火保护层厚度不得小于被连接构件保护层厚度的较大值。·37·8施工及验收8.1一般规定8.1.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构的制作和施工,除应符合本规程的有关规定外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666、《钢结构工程施工规范》GB50755和《钢一混凝土组合结构施工规范》GB50901的有关规定。8.1.2重力钢框架-混凝土剪力墙结构的钢结构制作单位应根据批准的设计文件编制施工详图,且应经原设计单位审核批准。当需要进行修改时,应重新履行审核批准程序。8.1.3重力钢框架-混凝土剪力墙结构的钢结构构件在制作前,应根据设计文件和施工详图的要求编制工艺文件。工艺文件的内容应包括:制作所依据的标准、制作厂的质量保证体系、成品的质量保证措施等。8.1.4施工前应根据工程特点和施工条件编制施工组织设计、专项施工方案等技术文件,选择合适的施工方法,制定合理的施工顺序。8.1.5重力钢框架-混凝土剪力墙结构施工期间,混凝土剪力墙和重力钢框架施工高差不宜大于三层。8.1.6重力钢框架-混凝土剪力墙结构施工验算过程中的水平风荷载标准值应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009确定,基本风压可取重现期n=10年对应的风压值。8.2混凝土剪力墙施工8.2.1混凝土浇筑前,应按施工方案对混凝土剪力墙内的型钢、预埋件进行固定;混凝土浇筑中,应设置专人对墙内型钢、预埋件、·38·与墙体相连的钢构件的移位进行观测,发现问题应及时采取措施。8.2.2钢筋需要穿过墙内型钢或预埋件时,其型钢或埋件上的开孔应在工厂内加工完成,并应按设计要求进行补强处理。8.2.3当钢筋与墙内型钢采用钢筋套筒连接时,钢筋套筒与型钢的焊接宜在工厂内完成。8.2.4当钢梁与混凝土剪力墙上的埋件焊接时,应采取有效措施防止焊接高温对混凝土的损伤。8.2.5混凝土浇筑时,应采取防止混凝土离析的措施,并分层振捣密实。8.3重力钢框架施工8.3.1重力柱构件应根据施工详图进行放样。放样与号料应预留焊接收缩量和切割、端铣等加工余量。对于高层框架柱尚应预留弹性压缩量,弹性压缩量的取值可由制作单位和设计单位协商确定。8.3.2冷弯成型钢管的制作应符合现行国家标准(冷弯型钢结构技术标准》GB/T50018的有关规定。8.3.3异形钢管的组合焊缝宜采用自动焊和半自动焊,所有焊缝应符合与母材等强度的条件。对冷弯成型的异形钢管,纵向焊缝也可采用高频焊接方法。8.3.4重力钢框架构件的工厂焊接和施工现场焊接,应严格按照工艺文件规定的焊接方法、工艺参数、施焊顺序进行,并应符合设计文件和现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的有关规定。8.3.5重力钢框架构件的除锈和涂装应在制作质量检验合格后进行。构件表面的除锈方法和除锈等级应符合设计文件的规定,质量要求应符合现行国家标准《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T8923.1的有关规定。·39·8.3.6钢管柱构件制作完成后,应清除钢管内的杂质,并应采取保持管内清洁的措施,在运输、吊装时,宜将构件管口包封。8.3.7重力柱构件在吊装时应控制吊装荷载作用下的变形。吊点的设置应根据柱构件自身的承载力和稳定性经验算后确定,不满足要求时应采取临时加固措施。8.3.8重力柱构件吊装就位后应立即进行校正,并应采取临时固定措施。8.3.9重力柱构件现场焊接拼接时,宜采取减少焊接残余应力和残余变形的措施。8.3.10钢管混凝土柱管内混凝土浇筑之前,应将管内异物、积水清除干净。管内混凝土浇筑应在钢构件安装并验收合格后进行。8.3.11钢管混凝土柱施工时,应采取有效措施保证管内混凝土的密实度。当采用自密实混凝土时,自密实混凝土的施工应符合现行行业标准《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283的有关规定。8.3.12钢管混凝土柱内的混凝土强度等级应满足设计要求,构件内混凝土应连续浇筑,当必须间歇时,间歇时间不得超过混凝土的初凝时间,柱内混凝土浇筑应密实,并应满足现行国家标准《钢管混凝土工程施工质量验收规范》GB50628的有关要求。8.3.13钢管柱内混凝土浇灌接近顶面时,应测定混凝土浮浆厚度。当浮浆过厚时,应采取相应的措施。8.3.14钢管混凝土柱内的混凝土浇筑质量,可采用敲击钢管法来检查混凝土密实度;重要构件或部位宜采用超声波法进行检测。对于混凝土不密实的部位,应采用局部钻孔压浆法进行补强,并应将钻孔补焊封固。8.3.15PEC柱构件制作和安装应符合现行协会标准《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》T/CECS719的有关规定。8.3.16外包式、埋人式柱脚,钢柱与混凝土接触的范围内不得涂刷油漆;柱脚安装时,应将钢柱表面的泥土、油污、铁锈和焊渣等用·40·砂轮清刷干净。8.3.17重力钢框架的防火涂装施工应符合现行国家标准《钢结构工程施工规范》GB50755的有关规定。8.3.18重力钢框架中钢梁的制作和安装应符合现行国家标准《钢结构工程施工规范》GB50755和《钢-混凝土组合结构施工规范》GB50901的有关规定。8.4楼盖结构施工8.4.1楼盖结构施工应在前道工序及隐蔽工程质量验收合格后进行。8.4.2压型钢板或钢筋桁架板的安装,应符合下列规定:1铺设前,应制除影响安装的钢梁吊耳,清扫支承面杂物、锈皮及油污。2压型钢板或钢筋桁架板与混凝土剪力墙应采用预埋件的方式进行连接,不得采用膨胀螺栓固定。3宜先安装焊接梁、墙(柱)节点处的支托构件,再按照排版深化设计图安装压型钢板或钢筋桁架板。4压型钢板或钢筋桁架板铺设就位后应采用栓钉或焊接方式及时固定在钢梁上,压型钢板之间应采用夹紧器咬合连接;底模与梁、墙搭接的缝隙,宜采用收边条或泡沫胶封堵。8.4.3压型钢板或钢筋桁架板铺设一定面积后,应及时绑扎支座连接钢筋、附加钢筋及分布钢筋。8.4.4组合楼盖施工时,应根据设计要求或施工方案设置临时支撑,支撑架体的支撑面必须平整坚实,支撑架体应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,并应能可靠承受构件自重和施工荷载。临时支撑系统的拆除应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666的有关规定。8.4.5钢筋桁架楼板开洞处应设置洞边加强钢筋及边模。洞口钢筋应在楼板混凝土达到设计强度拆除模板后切断;当必须在混·41·凝土浇筑前切断时,应在切断的钢筋桁架下方设置临时支撑。压型钢板楼板的开洞处应按照设计要求设置槽钢或者角钢等加强措施。8.4.6压型钢板或钢筋桁架楼板混凝土浇筑,应符合下列规定:1浇筑楼盖混凝土时,应注意布料均衡,宜在正对钢梁或临时支撑的部位倾倒,防止混凝土的局部堆载造成底模变形。2采用泵送混凝土浇筑时,应防止泵送设备超重或冲击力过大影响压型钢板或钢筋桁架板及临时支撑的安全。8.4.7当采用可拆式桁架楼承板时,底模拆除应符合下列规定:1底模及临时支撑应在混凝土强度达到设计要求后再拆除;当设计无要求时,同条件养护的混凝土立方体试件抗压强度应符合表8.4.7的规定。表8.4.7底模拆除时的混凝土强度要求楼板跨度(m11)≤2>2.且≤8>8达到混凝土设计强度的百分率(%)≥50≥75≥1002临时支撑处底模应在支撑拆除后拆除。8.5验收8.5.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构工程的质量验收,除应符合本规程的有关规定外,尚应符合国家现行标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300的有关规定。8.5.2重力钢框架-混凝土剪力墙结构可按混凝土结构子分部工程、钢结构子分部工程、钢管混凝土结构、型钢混凝土结构子分部工程进行施工质量验收。8.5.3混凝土剪力墙和钢筋混凝土梁工程的质量验收应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。8.5.4重力钢框架构件工程的质量验收应符合现行国家标准《钢·42·结构工程施工质量验收标准》GB50205和《钢管混凝土工程施工质量验收规范》GB50628的有关规定。8.5.5PEC柱工程的质量验收尚应符合现行协会标准《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》T/CECS719的有关规定。8.5.6钢筋桁架楼承板组合楼板工程的质量验收应符合现行协会标准《钢筋桁架楼承板应用技术规程》T/CECS1069的有关规定;混凝土叠合楼板工程的质量验收应符合国家现行标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204和《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1的有关规定。8.5.7重力钢框架-混凝土剪力墙结构工程质量验收合格应符合下列规定:1所含子分部工程、分项工程的质量均应验收合格;2质量控制资料应完整;3有关安全、节能、环境保护和主要使用功能的抽样检查结果应符合相应规定;4观感质量应符合要求。·43·用词说明为便于在执行本规程条款时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;3表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。·44·引用标准名录本规程引用下列标准。其中,注日期的,仅对该日期对应的版本适用本规程;不注日期的,其最新版适用于本规程。《建筑结构荷载规范》GB50009《混凝土结构设计标准》GB/T50010《建筑抗震设计标准》GB/T50011《建筑设计防火规范》GB50016《钢结构设计标准》GB50017《冷弯型钢结构技术标准》GB/T50018《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204《钢结构工程施工质量验收标准》GB50205《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300《钢管混凝土工程施工质量验收规范》GB50628《钢结构焊接规范》GB50661《混凝土结构工程施工规范》GB50666《钢结构工程施工规范》GB50755《钢-混凝土组合结构施工规范》GB50901《建筑钢结构防火技术规范》GB51249《厚度方向性能钢板》GB/T5313《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T8923.1《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3·45·《组合结构设计规范》JGJ138《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283《建筑楼盖振动舒适度技术标准》JGJ/T441《建筑结构抗倒塌设计标准》T/CECS392《部分包覆钢-混凝土组合结构技术规程》T/CECS719《钢筋桁架楼承板应用技术规程》T/CECS1069《异形钢管混凝土结构技术规程》T/CECS1521重力钢框架-混凝土剪力墙结构技术规程T/CECS2148-2025条文说明·51·目 次1总则 (53)2术语和符号 (57)2.1术语 (57)3基本规定 (58)3.1一股规定 (58)3.2材料 (59)3.3适用高度和高宽比 (59)3.4结构布置 (59)3.5楼盖结构 (61)3.6抗震等级 (61)3.7变形限值和舒适度要求 (62)4结构分析 (63)4.1一般规定 (63)4.2弹性分析 (65)4.3弹塑性分析 (67)4.4结构整体稳定性分析 (70)5构件设计 (73)5.1一股规定 (73)5.2构件计算 (73)5.3构造要求 (76)6节点设计 (79)6.1一股规定 (79)6.2梁柱节点 (79)6.3梁墙节点 (80)·52·7防护设计 (81)7.1防腐设计 (81)7.2防火设计 (83)8施工及验收 (84)8.1一股规定 (84)8.2混凝土剪力墙施工 (84)8.3重力钢框架施工 (84)8.4楼盖结构施工 (85)8.5验收 (85)·53·1总 则1.0.1装配式建筑从结构材料来说,可分为装配式混凝土结构、装配式钢结构和装配式木结构。装配式混凝土是指以混凝土预制构件为主要部件,经装配、连接以及部分现浇而成的混凝土结构,我国装配式建筑目前大多采用“等同现浇”的设计及施工理念。装配式钢结构体系具有自重轻、湿作业量少、施工速度快等优点。目前常用的装配式钢结构体系有钢框架结构、钢框架-支撑结构、扁钢管混凝土柱-钢板剪力墙结构、钢管混凝土束剪力墙结构、桁架加劲多腔体钢板组合墙结构、对穿螺栓多腔体钢管混凝土剪力墙结构、波纹钢板组合剪力墙结构等体系。本规程主编单位联合高校、科研机构、设计单位和施工企业,在调研现有装配式结构体系及应用基础上,梳理和总结了装配式混凝土结构和装配式钢结构体系在工程应用中存在的问题,提出了“重力钢框架-混凝土剪力墙结构”新型混合结构体系,即在建筑平面的周边(外围护墙位置)设置现浇混凝土剪力墙,承担相应范围的竖向荷载和几乎全部的水平荷载(包括风荷载及地震作用),在建筑平面的内部(内填充墙位置)布置重力钢框架。重力钢框架由钢管混凝土重力柱(也可以是钢柱或PEC柱)和钢梁组成。重力钢框架主要承担竖向荷载,钢梁与混凝土剪力墙之间采用饺接,与柱之间也以饺接连接为主,也可在柱的强轴方向采用部分刚接,但在规定水平力作用下柱和梁承担的倾覆力矩不宜超过结构底部总倾覆力矩的10%。图1为重力钢框架-混凝土剪力墙结构典型平面图,图2、图3为重力钢框架-混凝土剪力墙结构现场施工照片。该新型混合结构体系具有以下优点:图1重力钢框架-混凝土剪力墙典型结构平面图图1重力钢框架-混凝土剪力墙典型结构平面图·54··55·图2重力钢框架-混凝土剪力墙现场照片一图3重力钢框架-混凝土剪力墙现场照片二(1)可充分发挥混凝土结构和钢结构的各自优点,属于新型混合结构体系。建筑平面内部布置钢管混凝土重力柱(也可以是钢柱或PEC柱),可加大剪力墙间距,减小楼面梁的跨度和梁高,提高建筑面积利用率,增加楼层净高,改善室内使用空间,提高住宅建筑品质。(2)结构传力明确,竖向荷载由重力钢框架和混凝土剪力墙共·56·同承担,风荷载和地震作用主要由混凝土剪力墙承担。(3)重力钢框架梁柱连接节点以铰接连接为主,简化了节点构造,可减少大量的现场焊接工作,提升建筑工业化施工水平;同时钢框架主要承担竖向荷载,可有效减小重力柱和钢梁的截面,同时有利于梁柱截面规格的标准化,实现智能建造。(4)周边外围护墙采用钢筋混凝土剪力墙,相比常规钢结构,大幅度提高了结构侧向刚度,降低了外墙开裂渗水及内填充墙开裂风险;结构刚度大,能够有效减小强风作用下的风振加速度,显著提高居住舒适性。(5)结构用钢量较常规钢结构体系有较大幅度的降低,建筑保温和耐久性好,节约工程投资。1.0.28度区包含设计地震加速度值为0.20g和0.30g的地区。·57·2术语和符号2.1术 语2.1.5重力钢框架-混凝土剪力墙结构中,重力柱竖向荷载分担比一般在0.2~0.5之间。当重力柱竖向荷载分担比较小时,结构整体性能与剪力墙结构相差较小,可直接按照国家现行标准进行设计。·58·3基本规定3.1一般规定3.1.1重力柱采用钢柱、钢管混凝土柱或PEC柱,楼面梁宜采用钢梁,便于实现梁-柱节点的饺接构造。在此类结构中,部分底部剪力墙会出现受拉,为提高其承载力及延性,可局部设置型钢。外墙的剪力墙与连梁施工,原则上采用现浇混凝土。当考虑到当地对装配式建筑的要求时,可结合高精度模板、PCF单面模板等工艺作为装配式建筑技术的补充手段。为改善外墙的防水性能与耐久性,外墙原则上不采用预制墙体。为保证建筑效果,钢管混凝土柱常采用方钢管混凝土柱、宽矩形钢管混凝土柱、异形钢管混凝土柱等。3.1.4重力钢框架-混凝土剪力墙结构的重力框架部分,钢梁梁端为铰接,钢柱一般连续贯通,柱底为铰接或半刚接。尽管钢柱在水平作用下能产生一定的抗侧刚度,但其刚度贡献非常有限。因此,本条规定对于抗震设计剪力墙需能够承担100%的楼层剪力。3.1.5由于重力钢框架-混凝土剪力墙结构中,重力柱主要承担竖向荷载作用,水平抗侧能力较弱。在极端灾害条件下,重力柱自身失效及周边剪力墙构件的严重损伤都会造成结构竖向传力路径的改变。因此,本条对重力钢框架-混凝土剪力墙结构提出了抗连续倒塌设计的要求。采用该结构形式的建筑均应满足抗连续倒塌概念设计的要求,当有特殊要求时,尚宜按照有关标准和结构布置的规则程度采用不同的抗倒塌设计计算方法。由于重力钢框架冗余度相对较低,在实际工程中可能存在无法采用拆除构件法等抗倒塌设计常用方法的情况,因此本条建议在抗倒塌设计时优先采用局部加强法等方法。·59·3.2材 料3.2.5当重力柱采用钢管混凝土柱时,其尺寸往往较小,因此为了保证混凝土的密实度本条规定宜采用自密实混凝土。3.3适用高度和高宽比3.3.1重力钢框架-混凝土剪力墙结构中剪力墙为主要的抗侧力构件,其抗震性能与全部落地剪力墙结构相近。因此在确定其最大适用高度时,参照了全部落地剪力墙结构的取值。同时考虑到采用该结构体系的建筑尚未经历实际地震的考验,除8度区(0.30g)外其最大适用高度均按剪力墙结构降低20m确定。当结构的平面和竖向布置不规则时,应根据结构布置的不规则程度适当降低结构的适用高度,一般可降低10%。3.4结构布置3.4.1当周边外围护墙采用钢筋混凝土剪力墙时,相比常规钢结构,能够大幅度提高结构侧向刚度,并降低外墙开裂渗水及内填充墙开裂风险。重力钢框架-混凝土剪力墙结构中剪力墙为主要的抗侧力构件,因此需要在两个方向布置剪力墙以形成双向抗侧力体系。长矩形平面或平面一个方向较长时,若横向剪力墙间距过大则无法保证楼盖的平面刚性,进而增大剪力墙和重力钢框架的负担,因此,本条对剪力墙的最大间距进行了限制,限值取值参考了现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中框架一剪力墙结构中剪力墙间距的有关要求,并考虑重力钢框架抗侧能力较弱的特点,对限值从严进行了调整。现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中规定,抗震等级为一、二、三级的剪力墙结构,不宜采用上下洞口不对齐的错洞墙。在重力钢框架-混凝土剪力墙结构中,剪力墙作为主·60·要的抗侧构件,相较于传统剪力墙结构中的剪力墙构件,抗震性能要求更高,因此本条对抗震等级为四级的剪力墙结构中错洞墙的布置也提出了相应的要求。3.4.2鉴于剪力墙的地震力较大,需控制剪力墙的转换设计,不应采用部分框支剪力墙结构。但本条中所指的部分框支剪力墙结构不包括仅个别剪力墙不落地的情况,例如不落地剪力墙的截面面积不大于总截面面积的10%,只要框支部分的设计合理且不致加大扭转不规则,仍可视为重力钢框架-混凝土剪力墙结构。3.4.5考虑到重力钢框架-混凝土剪力墙结构为单重抗侧力体系,主要抗侧力构件为剪力墙,对于结构高度大于24m的重力钢框架-混凝土剪力墙结构,本规程从严规定不宜布置较多短肢剪力墙,即短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩不宜大于结构底部总地震倾覆力矩的30%。考虑到重力钢框架-混凝土剪力墙结构的最大适用高度已较剪力墙结构降低20m,且从严控制了短肢剪力墙的数量,所以出现短肢剪力墙时,结构的最大适用高度不再降低。短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。3.4.6重力钢框架的侧向刚度较小,在水平地震作用下,重力钢框架受荷范围内的惯性力,最终通过楼板传递给剪力墙承担,同时,重力荷载作用下重力钢框架稳定性也需要剪力墙提供侧向约束,而当剪力墙的平面布置存在较大偏心时,会对惯性力的传递路径产生不利影响,对重力钢框架的侧向约束作用也会削弱。因此,剪力墙在平面上应均匀布置,减小偏心扭转的影响,相较于常规结构,本条对重力钢框架-混凝土剪力墙结构的楼层扭转位移比和结构周期比适当从严控制。3.4.7本条规定各楼层钢柱承担竖向力与本层全部竖向力的比值,可简称为钢柱竖向力分担指标。其目的在于粗略地反映内部钢结构将其受荷范围的地震力传递给外围剪力墙后对剪力墙承担地震力的影响,同时也用于钢结构的稳定支撑力计算以及楼板的·61·受力评估。本条提出的各楼层钢柱竖向力分担指标,并非意在强调各楼层的差异。一般情况下,当各楼层的建筑平面总体相似,该指标在各楼层的分布也将较为接近。在评估对剪力墙的抗震影响时,可取底部加强部位各楼层的最大值αN.mnx。当评估钢结构的稳定支撑力以及楼板的受力影响时,宜取各楼层的最大值;当剪力
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