钢-溷凝土组合结构设计规程

'水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理 钢-混凝土组合结构设计规程中华人民共和国电力行业标准PDL/T5085—1999 Codefordesignofsteel-concretecompositestructure主编部门：华北电力设计院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号：国经贸电力［1999］740号 前言本规程系根据原电力工业部综科教［1998］28号文“关于下达制定、修订电力行业标准计划项目的通知”，由华北电力设计院主编对原电力规划设计管理局批准颁发的《火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定》DLGJ99—91修订而成。对DLGJ99—91的修订，是为了将其颁布实施以来所积累的实践经验和取得的重大新成果及时充实到规程中，使之更完善。并克服其应用范围的局限性。规程包含钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构、钢-混凝土组合梁结构等三种钢-混凝土组合结构形式，规程的颁发对钢-混凝土组合结构在我国的发展将起到更为积极的促进作用。华北电力设计院于1996年1月开始筹备并组建编制组，编写了修订大纲。1996年7月，电力规划设计总院组织审查了修订大纲。1997年6月，完成了征求意见稿，并向有关单位征集意见。1997年10月，完成了送审稿。1998年5月，电力规划设计总院组织并主持审查了送审稿。1998年9月完成了报批稿，并报电力规划设计总院审定。本规程有关条文说明了本规程与其引用标准的关系。本规程共分八章和四个附录。这次修订的主要内容有：根据原规定的实施经验，修订了适用范围；按照《电力标准编写的基本规定》DL/T600—1996和建标［1996］626号文《工程建设标准编写规定》和本规程包括的三种结构特点，修订了术语和符号；调整了基本规定和一般规定；根据新的科研成果和工程应用经验，分别修订了三种结构的技术内容。1钢管混凝土结构1)材料部分：修订了混凝土的强度等级范围；增加了构件截面套箍系数的规定、组合抗压强度计算公式、组合抗弯弹性模量；修订了组合抗剪强度设计值和组合剪变模量。2)构件承载力计算部分：采用了钢管混凝土统一理论，视钢管混凝土构件为统一体，采用组合性能指标和构件全截面的几何特性来确定构件的承载力；增加了纯弯、纯剪、压弯剪构件承载力的计算公式；修正了截面塑性发展系数。3)结构和构造部分：修订了柱的抗侧移刚度、栈桥柱的允许长细比；调整了后浇法施工的钢管柱在施工阶段初始应力的限值；增加了用于地震区框架柱的长细比限值。4)节点和连接部分：修订了节点加强环板计算公式的适用范围和肩梁计算公式。2外包钢混凝土结构1)增加了剪扭构件承载力的计算。2)增加了外包钢承重骨架的形式、设计计算方法及构造要求等各项规定。3钢-混凝土组合梁结构1)修订了栓钉抗剪连接件抗剪承载力的限值。2)考虑滑移效应对刚度的折减，修订了组合梁变形验算的原则。3)增加了连续组合梁中间支座弯矩的调幅限值。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理4)增加了连续组合梁中跨梁的一般变形计算公式。5)增加了对栓钉的材质要求。本规程有关钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构和钢-混凝土组合梁结构的技术内容，系我国科技工作者的科研成果和工程实践的经验总结。部分参考欧洲规范4和日本建筑学会《钢管混凝土设计指南》(1997)的内容，也经我国科技工作者科研成果和工程经验所验证。本规程的附录A、附录B、附录C都是标准的附录。本规程发布实施时，DLGJ99—91即同时废止。本规程由电力规划设计总院提出并归口。本规程负责起草单位：华北电力设计院。参加起草单位：电力规划设计总院、哈尔滨建筑大学、清华大学、电力建设研究所、黑龙江省电力设计院。本规程主要起草人：张圣贤、阎善章、韩林海、聂建国、张淑琴、范良干。本规程电力规划设计总院委托华北电力设计院负责解释。 1范围本规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、扩建或改建火力发电厂(以下简称发电厂)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-混凝土组合结构设计可参照执行。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文，本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB15—91低合金结构钢GB700—88碳素结构钢GB50204—92混凝土结构工程施工及验收规范GB50205—1995钢结构工程施工及验收规范GB50260—1996电力设施抗震设计规范GBJ9—87建筑结构荷载规范GBJ10—89混凝土结构设计规范GBJ11—89建筑抗震设计规范GBJ17—88钢结构设计规范GBJ68—84建筑结构设计统一标准GBJ83—85建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语GBJ107—87混凝土强度检验评定标准DL5022—93火力发电厂土建结构设计技术规定DL/T5095—1999火力发电厂主厂房荷载设计技术规程SDJ107—87电力建设施工及验收技术规范(建筑工程篇)3总则3.0.1为了在钢-混凝土组合结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规程。3.0.2本规程是根据现行国家标准《建筑结构设计统一标准》GBJ68—84规定的原则制定的。3.0.3下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理本规程使用的符号、计量单位和基本术语是按现行国家标准《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》GBJ83—85的规定采用的。并根据本规程所包括三种结构的不同特征和需要，采用国际标准符号或英文单词的开头字母规定了各自的专用符号。3.0.4除本规程外，尚应遵守执行现行国家标准《钢结构设计规范》GBJ17—88、《混凝土结构设计规范》GBJ10—89、《建筑抗震设计规范》GBJ11—89、《电力设施抗震设计规范》GB50260—96的有关规定。3.0.5按本规程设计时，荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ9—87和电力行业标准《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022—93、《火力发电厂主厂房荷载设计技术规程》DL/T5095—1999的规定执行。材料和施工质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》GB50205—95、《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92和电力行业标准《电力建设施工及验收技术规范》(建筑工程篇)SDJ107—87及有关国家标准的要求。有关钢结构部分的设计尚应注明所要求的焊缝质量级别及对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。混凝土强度的检验评定应符合现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》GBJ107—87的要求。在特殊地区和特殊环境下的钢-混凝土组合结构设计，尚应符合专门规范的有关规定。4主要术语和主要符号4.1主要术语4.1.1钢-混凝土组合结构steel-concretecompositestructure型钢与混凝土或钢筋混凝土组合而成的结构，如钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构、钢-混凝土组合梁结构等。4.1.2钢管混凝土结构concretefilledsteeltubularstructure在钢管(本规程特指圆钢管)内填充混凝土而形成的结构。4.1.3组合轴压强度compositecompressivestrength钢管混凝土组合截面所能承受的最大名义压应力。4.1.4组合抗剪强度compositeshearstrength钢管混凝土组合截面所能承受的最大名义剪应力。4.1.5组合轴压弹性模量compositecompressivemodulusofelasticity钢管混凝土组合截面在单向受压，且其纵向名义应力和应变呈线性关系时，截面上名义正应力与对应的正应变的比值。4.1.6组合剪变模量compositeshearmodulus钢管混凝土组合截面在单向受剪，且其组合名义应力和应变呈线性关系时，截面上名义剪应力与对应的剪应变的比值。4.1.7套箍系数confiningcoefficient反映钢管混凝土组合截面的几何特征和组成材料的物理特性的综合参数，标准值用ξ表示，，设计值用ξ0表示，4.1.8加强环板stiffenerringplate为构造钢管混凝土刚性节点而设置的环向节点板。4.1.9外包钢混凝土结构steelencasedreinforcedconcretestructure外部配筋的钢筋混凝土结构，本规程特指外部配置角钢的钢筋混凝土结构。4.1.10刚性域rigidityregion框架节点范围内的一部分角变位可以略而不计的块体。4.1.11刚性锚固rigidityanchor下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理外包钢混凝土梁端角钢采用刚性锚固件而形成的锚固。4.1.12外包钢承重骨架loadbearingframeworkofsteelencasedreinforcedconcrete外包钢骨架和斜杆或交叉撑组成的，用以承受施工荷载的骨架。4.1.13钢-混凝土组合梁steel-concretecompositebeam钢梁与混凝土板组合而成的梁。4.1.14塑性中和轴plasticneutralaxis全截面进入塑性状态时法向应力为零的截面线。4.1.15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。4.1.16栓钉stud抗剪连接件的一种特制螺钉。4.1.17交界面interface钢筋混凝土翼缘板或板托与钢梁上翼缘之间的接触面。4.1.18完全抗剪连接completeshearconnection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。4.1.19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。4.1.20板托haunch钢筋混凝土翼缘板与钢梁上翼缘之间的混凝土局部增厚部分。4.1.21焊接瓷环chinayokeforwelding焊接栓钉用的配件在自动拉弧焊接过程中能够隔气保温、挡光，防止溶液飞溅的一种瓷质套环。4.2主要符号4.2.1作用和作用效应F——集中荷载；M——弯矩设计值；Mc——柱轴线处的梁支座弯矩设计值；Mk——标准荷载作用下截面负弯矩组合值；Msc——标准荷载作用下按照弹性方法得到的连续组合梁中支座负弯矩值；N——轴向力设计值；T——扭矩设计值；V——剪力设计值；vl1——单位长度界面上的纵向界面剪力设计值；q——单位长度内的均布荷载。4.2.2计算指标B——受弯构件的截面刚度；Bl、Bs——长期刚度、短期刚度；Bm0——当量抗弯刚度；Bm——考虑腹杆剪切变形时骨架梁的抗弯刚度；Bq——当量抗剪刚度；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理C20——表示立方体强度标准值为20N/mm2的混凝土强度等级；E——钢材的弹性模量；Ec——混凝土的弹性模量；Esc——钢管混凝土的组合轴压弹性模量；G——钢材的剪变模量；Gc——混凝土的剪变模量；Gsc——钢管混凝土的组合剪变模量；Ms——钢梁绕自身塑性中和轴的塑性抗弯承载力设计值；Mu.r——部分抗剪连接时，截面的抗弯承载力设计值；NE——欧拉临界力；Nv——每个连接件的抗剪承载力设计值；f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；fck，fc——混凝土的轴心抗压强度标准值、设计值；fjv——焊缝抗剪强度设计值；fp——钢材的抗拉强度塑性设计值；fr——钢筋的抗拉强度设计值；frp——钢筋的抗拉强度塑性设计值；fsc——钢管混凝土的组合轴压强度设计值；fscv——钢混凝土的组合抗剪强度设计值；ftk，ft——混凝土的轴心抗拉强度标准值、设计值；fu——栓钉杆的极限抗拉强度；fv——钢材的抗剪强度设计值；fvp——钢材的抗剪强度塑性设计值；fy——钢材的屈服强度或屈服点；Wmax——最大裂缝宽度；σ——正应力；τ——剪应力；Δ——相对位移；δ——层间相对位移；θ——角位移。4.2.3几何参数A——构件的截面面积；Abv——弯筋的截面面积；Ac——混凝土构件的截面面积；Ar——混凝土翼缘板有效宽度(be)范围内纵向受拉钢筋的截面面积；As——钢构件的截面面积；Asc——钢管混凝土构件或核心混凝土面面积；Asv——一个截面上附加箍筋的截面面积；b——截面宽度、距离；b0——混凝土板托顶部或钢梁上翼缘板宽度；be——混凝土翼缘板或与加强环板共同工作的管壁的有效宽度；ban——外包钢混凝土梁终端锚固板的宽度；bj——角焊缝包入的宽度；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理d——圆截面外直径；e0——轴向力对截面重心的偏心距离；H——结构总高度；h——楼层高度或截面高度；h0——截面有效高度；han——外包钢混凝土梁终端锚固板的高度；hj——焊缝高度；hcl——混凝土翼缘板(含现浇和预制)的厚度；hc2——混凝土板托的厚度；hw——腹板的高度；hd——焊钉的高度；I——截面惯性矩；I0——换算截面惯性矩；Is——钢管(型钢)截面惯性矩；Ic——混凝土截面惯性矩；Isc——钢管混凝土截面惯性矩；i——截面的回转半径；L，l——长度或跨度；L0，l0——计算长度或计算跨度；Lj——焊缝长度；lb——框架节点刚性域范围内刚性梁的长度；lc——框架节点刚性域范围内刚性柱的长度；ro——钢管混凝土截面外半径；Sh——附加箍筋的分布范围；t——钢板的厚度；tw——腹板的厚度；ul——连接件的间距；W——截面弹性抵抗矩；Ws——钢截面弹性抵抗矩；Wc——混凝土截面弹性抵抗矩；Wsc——钢管混凝土截面弹性抵抗矩；x——组合梁截面塑性中和轴至混凝土翼缘板顶面的距离；α，θ——夹角。4.2.4计算系数及其他K、K0、…、K7——有关系数；λ——长细比；αE——钢材的弹性模量对混凝土的弹性模量之比；αs——截面的含钢率；β——加强环板同时受垂直双向拉力的比值；βm——等效弯矩系数；βv——抗剪连接件承载力的折减系数；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理γ——刚度折减系数；γq——腹杆剪切变形时，骨架梁抗弯刚度的折减系数；γm——截面抗弯塑性发展系数；γv——截面抗剪塑性发展系数；γ0——超强系数；φ——轴心受压稳定系数；ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；υ——与纵向受拉钢筋表面特征有关的系数；ρc——按有效混凝土面积计算的纵向钢筋配筋率。5基本规定5.0.1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、经济和适用。提高综合效益，同时应符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。5.0.2采用钢管混凝土结构和外包钢混凝土结构时，宜将其用作最能充分发挥其受力特性的构件。5.0.3当楼层采用钢梁、混凝土楼板时，宜按组合梁结构设计。5.0.4钢管混凝土结构，外包钢混凝土结构的抗震等级可按GBJ10—89、GBJ11—89、GB50260—1996和DL5022—93结构抗震等级划分的规定确定其抗震等级。5.0.5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：1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。2变形：对使用上需控制变形的结构构件，应进行变形验算。3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。5.0.6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。对现浇结构、装配整体结构，必要时应进行施工阶段的验算。5.0.7结构施工中，当需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。6钢管混凝土结构6.1一般规定6.1.1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。6.1.2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αs＝0.04～0.20。6.1.3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。6.1.4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。6.1.5下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理在抗震设计时，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。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。6.2材料6.2.1钢管用钢材可采用Q235、Q345和Q390钢，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尚应具有冷弯试验的合格保证。6.2.2钢管宜采用螺旋焊接管或直缝焊接管。焊缝必须采用对接焊缝并符合二级质量检验标准。6.2.3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。表6.2.5组合轴压强度设计值fsc(第一组钢材)N/mm2钢材混凝土αs0.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.20Q235C30C40C50C6027.733.137.943.430.035.440.245.632.237.542.447.834.439.744.549.936.541.846.652.038.643.848.654.040.745.850.555.942.747.752.557.844.649.654.359.646.551.456.161.448.453.257.963.250.254.959.664.852.056.661.266.553.758.362.868.055.459.864.469.557.061.365.971.058.662.867.372.4Q345C30C40C50C6032.938.343.148.536.441.746.551.939.744.949.755.143.048.152.958.246.151.255.961.249.254.158.864.152.256.961.666.955.059.764.369.557.862.366.872.060.564.869.374.463.167.271.676.765.669.573.978.967.971.676.081.070.273.778.082.972.475.779.984.774.577.581.686.476.579.283.388.0Q390C30C40C50C6035.040.345.150.538.844.148.954.342.647.852.557.946.351.356.061.449.854.759.464.753.258.062.767.956.561.165.771.059.764.168.773.962.867.071.576.665.769.774.279.268.572.376.781.771.274.879.184.073.877.181.386.276.379.383.488.278.681.485.490.180.983.387.291.983.085.188.993.4 6.2.4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级混凝土；Q345钢配C40、C50或C60级混凝土；Q390钢配C50或C60级及以上的混凝土，同时，构件截面的套箍系数标准值ξ(＝Asfy/Acfck)不宜小于0.5。6.2.5钢管混凝土组合轴压强度设计值fsc应按下式计算：fsc＝(1.212+ηsξ0+ηcξ20)fc(6.2.5-1)ηs＝0.1759fy／235+0.974(6.2.5-2)ξ0＝αsf/fc(6.2.5-3)αs＝As/Ac(6.2.5-4)ηc＝-0.1038fck/20+0.0309(6.2.5-5)式中：fsc——钢管混凝土的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；αs——构件截面含钢率；ξ0——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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理采用第一组钢材的fsc值由表6.2.5给出。采用第二、三组钢材的fsc值应按表6.2.5的对应值乘换算系数K1后确定。对Q235和Q345钢，K1＝0.96；对Q390钢，K1＝0.94。钢材的分组应按GBJ17—88的规定确定。6.2.6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)。表6.2.6徐变影响折减系数Kc值构件长细比λ永久荷载引起的轴心力占全部轴心力的比例%3050≥7050≤λ≤700.900.850.8070＜λ≤1200.850.800.75注表内中间值可采用插入法求得。表6.2.7组合抗剪强度设计值fscv(第一组钢材)N/mm2钢材混凝土αs0.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.20Q235C30C40C50C6010.011.613.014.511.212.714.115.712.313.915.316.913.415.016.418.014.516.117.519.115.617.118.620.216.718.219.621.317.819.320.722.318.920.321.723.319.921.322.824.421.022.423.825.422.123.424.826.423.124.425.827.324.225.426.728.325.226.327.729.326.227.328.630.227.228.229.631.1Q345C30C40C50C6012.514.015.417.014.215.717.118.715.917.418.820.417.619.020.422.019.220.622.023.620.922.223.625.122.523.825.126.724.125.326.628.125.726.828.029.627.228.229.531.028.729.630.932.330.231.032.233.731.732.433.534.933.133.734.836.234.634.936.037.435.936.237.238.537.337.438.439.7Q390C30C40C50C6013.415.016.417.915.416.918.319.817.318.720.121.719.220.622.023.521.022.423.725.322.924.125.527.024.725.827.128.726.527.528.830.328.229.230.431.930.030.832.033.431.632.333.534.933.333.834.936.334.935.336.437.736.536.737.739.038.038.139.040.339.539.440.341.541.040.741.542.7注表内中间值可采用插入法求得。表6.2.8组合轴压弹性模量Esc值(第一组钢材)N/mm2钢材Q235Q345Q390混凝土C30C40C50C60C30C40C50C60C30C40C50C60αs0.043089638197437905024827822334263772542695274093259036568411690.053313940423460075245830471360464033145290302323537839340439280.063534642609481835462633060386004286947813329833808842031466020.073751744755503175675035590410884533750265356654072044639491910.083965346862524105883238061435104773652646382754327447166516960.094175348929544616087140471458675006754955408164575049611541160.104381650956564716286642822481575232857193432854814751974564510.11458455294458440648194511450381545205935945685504675425658702下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理0.124783754892603666672847346525405664461454480135270856455608670.134979356800622526859549519546335869863477502725487258573629490.145171458669640957041851632566596068365429524595695760610649450.155359960498658987219953686586206260067309545775896462565668570.165544862287676587393655680605156444769118566236089464438686840.175726164036693787563157614623446622670855585996274566229704270.185903865746710557728259489641066793572521605056451867938720850.196078067417726917889161305658036957574115623406621269566736580.20624856904774286804566306067435711477563864105678297111275147注表内中间值可采用插入法求得。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。6.2.7钢管混凝土组合抗剪强度设计值fscv应按下式计算：fscv＝(0.385+0.25α1.5s)ξ0.1250fsc(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的对应值乘换算系数K1后确定。6.2.8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。6.2.9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。6.2.10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。表6.2.9换算系数K2值αs混凝土C30C40C50C600.041.1871.1731.1631.1560.051.2231.2071.1951.1870.061.2551.2381.2251.2160.071.2851.2661.2521.2430.081.3121.2921.2771.2670.091.3371.3161.3011.2900.101.3601.3381.3221.3110.111.3811.3591.3421.3310.121.4011.3781.3611.3490.131.4191.3961.3781.3660.141.4361.4121.3941.3820.151.4511.4271.4101.397下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理0.161.4661.4421.4241.4110.171.4791.4551.4371.4240.181.4921.4671.4491.4360.191.5031.4791.4611.4470.201.5141.4901.4711.458注中间值可采用插值法求得。表6.2.10换算系数K3值钢材混凝土αs0.040.050.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.20Q235C30C40C50C600.2750.2610.2540.2460.2830.2690.2610.2540.2900.2760.2680.2600.2970.2820.2740.2660.3020.2880.2790.2710.3080.2930.2840.2760.3130.2980.2890.2800.3170.3020.2930.2840.3220.3060.2970.2880.3260.3110.3010.2920.3300.3150.3050.2960.3340.3180.3090.3000.3380.3220.3120.3030.3420.3260.3160.3070.3460.3290.3200.3100.3500.3330.3230.3130.3540.3370.3260.317Q345C30C40C50C600.2880.2750.2670.2590.2960.2820.2740.2660.3030.2890.2800.2720.3090.2940.2850.2770.3140.2990.2900.2820.3180.3030.2940.2860.3220.3070.2980.2900.3260.3110.3020.2930.3300.3150.3050.2970.3340.3180.3090.3000.3370.3210.3120.3030.3400.3240.3140.3050.3430.3270.3170.3080.3460.3300.3200.3110.3490.3320.3230.3130.3510.3350.3250.3160.3540.3370.3280.318Q390C30C40C50C600.2900.2770.2690.2610.2970.2830.2750.2670.3030.2890.2800.2720.3070.2930.2850.2760.3110.2970.2880.2800.3150.3000.2920.2830.3180.3030.2940.2860.3210.3060.2970.2890.3230.3080.2990.2910.3260.3100.3010.2930.3280.3120.3030.2950.3300.3140.3050.2970.3320.3160.3070.2980.3330.3180.3080.3000.3350.3190.3100.3010.3360.3210.3110.3020.3380.3220.3130.304注：表内中间值可采用插入法求得。 6.3构件承载力计算6.3.1单肢钢管混凝土轴心受力构件的承载力应按下式计算。1当轴心受压时：N≤fscAsc(6.3.1-1)式中：——轴心受压稳定系数，见表6.3.1；Asc——钢管混凝土的截面面积。表6.3.1稳定系数j值λ＝4L0／d1020304050607080钢 材Q235Q345Q3901.0001.0001.0000.9980.9980.9980.9890.9870.9870.9720.9660.9660.9460.9350.9340.9120.8950.8920.8600.8440.8400.8190.7830.778λ＝4L0／d90100110120130140150 钢 材Q235Q345Q3900.7600.7120.7050.6920.6320.6220.6170.5410.5290.5210.4550.4440.4440.3870.3790.3830.3340.3270.3330.2910.284 注表内中间值可采用插入法求得。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理2当轴心受拉时：N≤1.1fAs(6.3.1-2)6.3.2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，其受压稳定系数值根据构件的换算长细比查表6.3.1，构件换算长细比由表6.3.2给出。表6.3.2格构式构件的换算长细比项目截面型式腹杆类别计算公式符号意义双肢柱平腹杆斜腹杆λy和λx是整个构件对Y-Y轴和X-X轴的长细比；λ1是单肢一个节间的长细比；As是一根柱肢的钢管面积；Aw是一根腹杆空钢管的截面面积三肢柱斜腹杆四肢柱斜腹杆注平腹杆双肢柱的构造应符合第6.4.10条的规定。表6.3.2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。(6.3.2-1)(6.3.2-2)当三肢柱内外柱肢截面不相同时，可按下式计算换算长细比。(6.3.2-3)式中：——四根或三根柱肢的截面换算刚度之和；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理EAw——一根腹杆空钢管的截面刚度；Asi——各柱肢钢管截面面积。构件长细比：；(6.3.2-4)单柱肢长细比：(6.3.2-5)(6.3.2-6)式中：Asc——一根柱肢的截面面积；Isc——一根柱肢的截面惯性矩；a和b——分别是柱肢中心到虚轴y-y和x-x的距离；l1——柱肢节间距离；n——柱肢数。6.3.3格构式钢管混凝土轴心受压构件除按公式(6.3.1-1)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，可不验算单柱肢稳定承载力。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。6.3.4格构式钢管混凝土轴心受压构件所受剪力可按下式计算：V＝ΣAscfsc/85(6.3.4)式中：Asc——柱肢截面面积。6.3.5单肢钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，构件承载力应按下列公式计算。1构件的强度承载力应按下列公式验算：1)当时，［N/(Ascfsc)＋M/(1.071γmWscfsc)］1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.5-1)2)当时，［N/(1.4Ascfsc)＋M/(γmWscfsc)］1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.5-2)2构件的稳定承载力应按下列公式验算：1)当时，｛N/(Ascfsc)＋βmM／［1.071γmWsc(1-0.4N/NE)fsc］｝1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.5-3)2)当时，下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理｛N/(1.4Ascfsc)＋βmM／［γmWsc(1-0.4N/NE)fsc］｝1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.5-4)NE＝π2EscmAsc/λ2(6.3.5-5)式中：NE——欧拉临界力，NE式中λ为换算长细比；Wsc——构件截面抵抗矩；βm——等效弯矩系数，可按GBJ17—88的规定取值；γm——构件截面抗弯塑性发展系数，当ξ≥0.85时，γm＝1.4，当ξ＜0.85时，γm＝1.2；γv——构件截面抗剪塑性发展系数，当ξ≥0.85时，γv＝0.85，当ξ＜0.85时，γv＝1.0。6.3.6钢管混凝土拉弯构件的承载力应按下式计算：N/(1.1As)＋Mf/(γmWscfsc)≤f(6.3.6)6.3.7格构式钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，应按下式验算平面内的整体稳定承载力：｛N/(Ascfsc)＋βmM/［Wsc(1-N/NE)fsc］｝1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.7)式中：——按换算长细比查得的验算平面内的轴心受压构件稳定系数，由表6.3.1给出；Asc，Wsc——格构式柱截面总面积和总抵抗矩。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。6.4结构和构造6.4.1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和DL/T5095—1999的有关规定执行。6.4.2对框架柱和排架阶形柱的计算长度应按GBJ17—88的有关规定确定。6.4.3采用先安装空钢管结构后浇灌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；在浇灌混凝土时，由施工阶段荷载引起的钢管初始最大压应力值不宜超过0.6f。6.4.4钢管混凝土构件的长细比λ不宜超过表6.4.4的限值。6.4.5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值不应小于0.90，构件的长细比λ不宜大于表6.4.5的限值。表6.4.4钢管混凝土构件容许长细比限值［λ］序号构件名称［λ］1厂房柱、炉架柱、多层和高层框架柱802平台柱1003桁架压杆、栈桥柱、构架柱1204格构式柱的受压腹杆、柱间支撑1505受拉构件200 表6.4.5用于地震区框架柱的长细比限值[λ]下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理钢材混凝土αs0.040.060.080.100.120.140.160.180.20Q235    C30C40C50C60————————44———4442——434241—43424140434241404342414043424140Q345   C30C40C50C6041———4039——393837—393837363837373638373636373736363737363537373635Q390   C30C40C50C604038——393737—38373635373635343736353436363534363535343635353435353434注中间值可采用插值法求得。6.4.6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。6.4.7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+0.94αs)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。6.4.8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：(6.4.8-1)对双肢柱或四肢柱，(6.4.8-2)对三肢柱，(6.4.8-3)(6.4.8-4)下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理(6.4.8-5)(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。6.4.9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近似计算：(6.4.9)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。图6.4.8斜腹杆格构式柱下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图6.4.9平腹杆格构式柱6.4.10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：图6.4.10斜腹杆节点1—柱肢；2—斜腹杆1斜腹杆格构式柱：1)斜腹杆与柱肢轴线间夹角宜为40°～60°；2)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。3)腹杆端部净距不小于50mm(见图6.4.10)。2平腹杆格构式柱：1)腹杆中心距离不大于柱肢中心距的4倍；2)腹杆空钢管面积不小于一个柱肢钢管面积的1/4；3)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。6.4.11下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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。图6.4.11横膈构造1—膈板；2—横膈撑管图图6.4.12组合截面形式6.4.12组合截面形式6.4.12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。6.4.13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。6.4.14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。6.5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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图6.5.2-1钢梁节点L0—梁净跨度1—柱肢；2—梁端；3—上、下加强环；4—坡口图6.5.2-2混凝土梁(明牛腿)节点1—柱肢；2—钢筋混凝土梁；3—上、下加强环；4—明牛腿图6.5.2-3混凝土梁(暗牛腿)节点1—柱肢；2—钢筋混凝土梁；3—上、下加强环；4—暗牛腿腹板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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图6.5.2-4双肢柱节点1—上加强环；2—下加强环；3—贴板；4—中间加劲肋图6.5.3-1明牛腿铰节点1—柱肢；2—钢梁；3—牛腿；4—角钢；5—螺栓图6.5.3-2板式铰节点1—柱肢；2—型钢支撑；3—节点板；4—加劲板柱间支撑也可采用与柱肢直接焊接的钢管，其构造和计算应符合6.4.10的有关规定。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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图6.5.4阶形柱变截面处构造1—吊车荷载；2—肩梁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。图6.5.5-1格构式柱头构造1—肩梁；2—平台板；3—中膈板图6.5.5-2单肢柱柱头构造下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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。图6.5.6-1加强环板的类型加强环板在梁方向受拉力N作用时，N可按下式计算：图6.5.6-1加强环板的类型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的计算下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理1)Ⅰ型和Ⅱ型加强环板，可按下式计算(6.5.6-4)(6.5.6-5)(6.5.6-6)(6.5.6-7)图6.5.6-2柱肢管壁的有效宽度1—管壁；2—加强环板式中：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：(6.5.6-8)(6.5.6-9)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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图6.5.7管壁应力计算简图 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。(6.5.7-1)bj=tw+2hj(6.5.7-2)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：下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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。图6.5.9-1插入式柱脚图6.5.9-2柱脚环板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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图6.5.10常用的几种对接形式(a)剖口对接焊；(b)内套管对接焊；(c)法兰盘对接；(d)十字变径对接；(e)变径对接；(f)直焊缝钢管的对接 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：下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图7.3.2主厂房横向结构计算简图1—平腹杆双肢柱；2—钢桁架；3—屋架；4—铰接；5—吊车梁；6—辅助杆件；7—铰接或刚接；8—桁架梁 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。图7.3.3横向结构连接形式1—斜杆；2—位移曲线；3—固结层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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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。图7.3.5双肢柱刚性域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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图7.4.1截面计算简图 7.4构件承载力计算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。表7.4.2双肢柱柱肢的计算长度L0计算简图柱肢位置按无侧移框架时按有侧移框架时腹杆与柱肢的线刚度比0.571.001.502.002.503.00底 层0.70h1.60h1.40h1.27h1.20h1.16h1.13h其他层1.00h2.20h1.80h1.53h1.40h1.32h1.27h注表中Ecb，Ecc分别表示腹杆、柱肢混凝土的弹性模量。Ib，Ic分别表示腹杆、柱肢的截面惯性矩。 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；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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。图7.4.3刚性锚固1—角钢；2—锚件1；3—锚件2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：(7.4.4-1)附加箍筋Asv分布的长度范围(见图7.4.4)可按下式计算：(7.4.4-2)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。图7.4.4梁的附加钢筋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：(7.4.5)式中：σy——连接板的折算应力；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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)。图7.5.2箍筋加斜杆式外包钢承重骨架1—角钢；2—斜杆；3—箍筋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2/3与1/3(见图7.5.8-1)。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图7.5.8-1骨架梁荷载作用图H0—上、下弦角钢重心距离；L—骨架梁跨度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。图7.5.8-2等代桁架简图(a)实际骨架简图；(b)等代桁架简图a—等代桁架节间距；b—斜杆内力假定影响区；s—竖杆(箍筋)间距；n—斜杆覆盖的区间实际竖杆节间数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)(7.5.8-1)或(7.5.8-2)Bm＝γqBm0(7.5.8-3)(7.5.8-4)下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理(7.5.8-5)(7.5.8-6)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。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。图7.5.9主次骨架梁节点的作用力1—支座；2—肋板；3—连接板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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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。图7.6.3杆件构造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。图7.6.9钢牛腿连接1—钢牛腿；2—连接钢板当角钢肢厚小于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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图7.6.10梁柱节点构造1—角钢；2—柱；3—横梁；4—钢筋；5—拉筋；6—刚性锚固件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)：图7.6.12拼装式接头构造1—肢杆；2—腹杆；3—连接板；4—加劲板；5—隙缝；6—连接板中心线；7—角钢截面重心线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：(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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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。图8.1.3混凝土翼缘板的有效宽度(a)无板托组合梁；(b)有板托组合梁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。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理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、钢材和钢筋的力学性能指标应分别按GBJ10—89和GBJ17—88确定。其质量应分别符合GBJ107—87、GB700—88和GB1591的技术要求。8.3组合梁承载力计算8.3.1计算原则1考虑全截面塑性发展，组合梁中钢梁的板件宽厚比应符合表8.3.1的要求。表8.3.1密实截面板件的宽厚比截面形式翼缘腹板当时：当时：注Ar—负弯矩截面有效宽度(be)内纵向受拉钢筋截面面积；frp—钢筋抗拉强度塑性设计值，按8.3.1的有关规定取值；As—钢梁截面面积；fp—钢梁钢材抗拉、抗压强度塑性设计值，按8.3.1的有关规定取值；fy—钢梁钢材的屈服强度。 2按考虑全截面塑性发展进行组合梁截面承载力计算时，钢梁及连续组合梁所配负钢筋的抗拉强度塑性设计值，应分别按GBJ17—88及GBJ10—89中相应钢材强度设计值乘以折减系数0.9后采用。3对于连续组合梁采用塑性设计方法时，中支座弯距调幅系数不应超过15%。4组合梁正弯矩截面及力比rf＝Arfrp/Asfp≥0.15的负弯矩截面，计算截面承载力时，可不考虑抗弯承载力与抗剪承载力的相互影响。8.3.2组合梁的抗弯承载力计算，应按下列公式进行：下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理1正弯矩作用时，有下列两种情况：1)塑性中和轴在混凝土翼缘板内(见图8.3.2-1)，即Asfp≤behc1fc时，M≤bexfcy(8.3.2-1)x＝Asfp/befc(8.3.2-2)式中：M——弯矩设计值；x——组合梁截面塑性中和轴至混凝土翼缘板顶面的距离；fc——混凝土轴心抗压强度设计值；y——钢梁截面应力合力至混凝土受压区截面应力合力间的距离。图8.3.2-1塑性中和轴在混凝土板内的组合梁应力分布图形1—塑性中和轴2)塑性中和轴在钢梁截面内(见图8.3.2-2)，即Asfp＞behc1fc时：M≤behc1fcy1＋A′sfpy2(8.3.2-3)A′s＝0.5(As-behc1fc/fp)(8.3.2-4)式中：A′s——钢梁受压区截面面积；y1——钢梁受拉区截面应力合力至混凝土翼缘板截面应力合力间的距离；y2——钢梁受拉区截面应力合力至钢梁受压区截面应力合力间的距离。图8.3.2-2塑性中和轴在钢梁截面内的组合梁应力分布图形1—塑性中和轴2负弯矩作用时(见图8.3.2-3)：M≤Ms＋Arfrp(ysc-c)(8.3.2-5)ysc＝y-ywc/2≥hc+t(8.3.2-6)(8.3.2-7)式中：Ms——钢梁绕自身塑性中和轴的塑性抗弯承载力；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理y——钢梁截面重心至混凝土翼缘板顶面的距离；ywc——钢梁截面重心至整个截面塑性中和轴的距离；c——纵向钢筋保护层厚度；t——钢梁上翼缘板厚度；tw——钢梁腹板厚度。图8.3.2-3负弯矩作用时组合梁截面应力及应力分解图1—整个截面塑性中和轴；2—钢梁截面重心轴8.3.3部分抗剪连接的单跨简支梁，当采用柔性连接件(栓钉、槽钢、弯筋等)时，其抗弯承载力应按下列公式(见图8.3.3)计算：x＝nrNv/befc(8.3.3-1)A′s＝0.5(As－nrNv／fp)(8.3.3-2)Mur＝nrNvy2＋0.5(Asfp－nrNv)y1(8.3.3-3)式中：x——混凝土翼缘板受压区高度；nr——在所计算截面左、右两个剪跨区内，数量较小的连接件个数；Nv——每个抗剪连接件的纵向抗剪承载力，应按8.5的有关规定计算；Mur——部分抗剪连接时截面抗弯承载力；y1——钢梁受压区重心至钢梁受拉区重心的距离；y2——混凝土翼缘板受压区重心至钢梁受拉区重心的距离。图8.3.3部分抗剪连接组合梁计算简图(a)截面；(b)应变；(c)最大弯矩截面应力1—钢梁中和轴；2—混凝土翼缘板中和轴；3—相对滑移应变8.3.4组合梁抗剪承载力应按下式计算：V≤hwtwfvp(8.3.4)式中：hw，tw——钢梁腹板的高度及厚度；fvp——钢材抗剪强度塑性设计值应按8.3.1的有关规定确定。8.4组合梁正常使用极限状态的验算8.4.1验算原则下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理1组合梁(含部分抗剪连接组合梁)在正常使用阶段的变形按结构力学方法进行计算，但应考虑滑移效应对刚度的折减。2对于连续组合梁，在距中支座0.15L(L为梁的跨度)范围内，不计拉区混凝土对刚度的影响，但应计入翼缘板有效宽度be内配置的负弯矩钢筋的作用；在其余区段，应取折减刚度。3长期荷载作用下组合梁的变形应按组合梁的长期刚度进行计算。4计算组合梁变形时，应分别按短期效应组合和长期效应组合计算，以其中较大值作为依据。对于连续组合梁，除验算梁的变形外，尚应验算负弯矩区混凝土最大裂缝宽度Wmax。计算混凝土最大裂缝宽度时，应按短期效应组合进行。算得的挠度及最大裂缝宽度，分别不得大于GBJ17—88及GBJ10—89所规定的限值。5组合梁正弯矩区段以及用工字钢或钢板宽厚比符合表8.3.1规定的密实截面组合梁的负弯矩区段，可不进行整体稳定验算。钢梁的局部稳定应符合GBJ17—88的有关规定。8.4.2简支梁的变形计算可按结构力学公式进行，连续梁的变形计算公式见附录A。1考虑滑移效应的短期刚度Bs可按下式计算：(8.4.2-1)(8.4.2-2)(8.4.2-3)(8.4.2-4)(8.4.2-5)(8.4.2-6)I0＝Is+Ic/αE(8.4.2-7)(8.4.2-8)式中：EI——组合梁的换算截面刚度，可按换算截面法计算；L——组合梁的跨度；h——组合梁截面高度；dc——钢梁截面形心到混凝土翼缘板形心的距离；Ac——混凝土翼缘板的截面面积；A0——组合梁截面有效折算面积；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理Al——组合梁截面有效折算面积与换算惯性矩之比；Is——钢梁截面的惯性矩；Ic——混凝土翼缘板(宽取bc)的惯性矩；αE——钢材和混凝土的弹性模量比；v——钢与混凝土交界面单位长度上由抗剪连接件提供的实际抗剪承载力，单位为N/mm；ns——抗剪连接件列数；ul——抗剪连接件间距，当抗剪连接件错列布置时，应取同一截面数量最多的连接件之间的距离；K0——系数，单位为1/mm；η——与抗剪连接件抗剪承载力有关的系数；Nv——按8.5.1计算。2考虑混凝土徐变影响计算组合梁的长期刚度Bl时，钢梁与混凝土的弹性模量比αE应乘以2。8.4.3连续组合梁负弯矩区段内最大裂缝宽度应按下列公式计算：(8.4.3-1)(8.4.3-2)(8.4.3-3)Mk＝Mse(1-αa)(8.4.3-4)(8.4.3-5)式中：ν——与纵向受拉钢筋表面特征有关的系数，变形钢筋ν＝0.70，光面钢筋ν＝1.00；ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，当ψ＞1.00时，取ψ＝1.00；c——纵向钢筋保护层厚度，当c＜20mm时，取c＝20mm，当c＞50mm时，取c＝50mm；d——纵向钢筋直径，当用不同直径的钢筋时，d＝4Ar／S，其中S为钢筋截面的总周长；ρe——按有效混凝土面积计算的纵向钢筋配筋率，即ρe＝A/Ace，其中Ace＝behc1，当ρe≤0.8%时，取ρe＝0.8%；ftk——混凝土抗拉强度标准值；σr——标准荷载作用下按荷载短期效应组合计算的负弯矩钢筋拉应力(见图8.4.3)；Mk——标准荷载作用下截面负弯矩组合值；I——由纵向钢筋与钢梁形成的钢截面的惯性矩；yr——钢筋截面重心至钢筋和钢梁形成的组合截面塑性中和轴的距离；Mse——标准荷载作用下按照弹性方法得到的连续组合梁中支座负弯矩值；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理M——由式(8.3.2-5)右边项计算的截面塑性弯矩；αa——连续组合梁中支座负弯矩调幅系数。图8.4.3由负弯矩产生的纵筋拉应力1—弹性中和轴；2—纵向钢筋8.5抗剪连接件的计算8.5.1组合梁的抗剪连接件宜采用栓钉，也可采用槽钢、弯筋或有可靠论证的其他类型连接件。栓钉、槽钢及弯筋连接件的设置方式如图8.5.1所示：其抗剪设计承载力由下列公式确定：图8.5.1连接件的外形及设置方向(a)栓钉连接件；(b)槽钢连接件；(c)弯筋连接件1栓钉连接件：(8.5.1-1)式中：Ec——混凝土的弹性模量；As——栓钉杆身截面面积；fu——栓钉杆的极限抗拉强度，当fu＞520MPa时，取fu＝520MPa。2槽钢连接件(8.5.1-2)式中：t——槽钢翼缘的平均厚度；tw——槽钢腹板的厚度；lc——槽钢的长度。槽钢连接件通过肢尖肢背两条通长角焊缝与钢梁连接，承受该连接件的抗剪承载力Nv。应按GBJ17—88进行焊缝抗剪承载力验算。3弯筋连接件Nv＝Abvfr(8.5.1-3)式中：Abv——弯筋的截面面积；下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理fr——钢筋的抗拉强度设计值。当连接件位于悬臂组合梁或连续组合梁负弯矩区段内，其抗剪承载力应乘以0.85。8.5.2对于用压型钢板作混凝土翼缘板底模的组合梁，其栓钉连接件的抗剪承载力应分别按以下两种情况予以降低：1当压型钢板肋平行于钢梁布置时(图8.5.2，a)，bw/he＜1.5时，按公式(8.5.1-1)算得的Nv，应乘以折减系数βv后取用。βv应按下式计算：(8.5.2-1)式中：bw——混凝土凸肋的平均宽度，当肋的上部宽度小于下部宽度时(图8.5.2，c)，平均宽度取上部宽度；he——混凝土凸肋高度；hd——栓钉高度。2当压型钢板肋垂直于钢梁布置时(图8.5.2，b)，栓钉抗剪连接件承载力的折减系数应按下式计算：(8.5.2-2)式中：n0——在梁某截面处，一个肋中布置的栓钉数，当多于2个时，按2个计算。图8.5.2用压型钢板作翼缘板底模的组合梁(a)肋与钢梁平行的组合梁截面剖面；(b)胁与钢梁垂直的组合梁截面；(c)压型钢板作底模的楼板8.5.3抗剪连接件的计算，应以支座点、弯矩绝对值最大点及零弯矩点为界限，如图8.5.3划分为若干个剪跨区，逐段进行。每个剪跨区内混凝土翼缘板与钢梁交界面的纵向剪力V应按下列公式确定：图8.5.3剪跨区划分图1位于正弯矩区段的剪跨，V取(Asfp)和(behc1fc)中的较小者。2位于负弯矩区段的剪跨下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理V＝Arfrp(8.5.3-1)按照完全抗剪连接设计时，每个剪跨段内需要的连接件总数nf应按下式计算：nf＝V/Nv(8.5.3-2)8.5.4按式(8.5.3-2)算得的连接件数量，可在对应的剪跨区段内均匀布置。当在此剪跨区段内有较大集中荷载作用时，应将连接件个数nf按剪力图面积比例分配后再均匀布置，如图8.5.4所示，图中：(8.5.4-1)(8.5.4-2)式中：A2、A3——剪力图面积；n1、n2——相应剪力图内的连接件数量。图8.5.4剪跨段内有较大集中荷载作用时抗剪连接件的分配 8.6板托及翼缘板的计算8.6.1组合梁板托及翼缘板纵向抗剪承载力验算，应分别验算图8.6.1所示的纵向界面a-a、b-b及c-c。8.6.2组合梁板托及翼缘板纵向界面抗剪极限状态可表达为：Vl·1≤Vul·1(8.6.2)式中：Vl·1——荷载作用引起的单位长度界面上的纵向界面剪力；Vul·1——单位长度界面上的界面抗剪承载力。8.6.3荷载作用引起的单位长度界面剪力Vl·1应按下列规定计算：1对于界面b-b和c-cVl·1＝v(8.6.3-1)下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图8.6.1板托及翼缘板的纵向受剪界面及其横向配筋(a)无板托；(b)有板托Ab—单位梁长混凝土翼缘板底部钢筋截面面积；At—单位梁长混凝土翼缘板上部钢筋截面面积；Ah—单位梁长混凝土板托横向钢筋截面面积；he0—连接件抗掀起端底面至横向筋水平段顶面的距离2对于混凝土翼缘板的纵向竖界面a-a及(8.6.3-2)取其中较大值作为验算依据。8.6.4单位长度界面上界面抗剪承载力Vul·1应按下列公式计算Vul·1＝0.9bf＋0.8Aefr≤0.25bffc(8.6.4-1)式中：0.9——常量，单位为N/mm2；bf——纵向界面长度，按图8.6.1所示的a-a、b-b、c-c连线在抗剪连接件以外的最短长度，单位为mm；Ae——单位长度界面上横向钢筋的截面面积，单位为mm2/mm。对于界面a-a，Ae＝Ab+At(8.6.4-2)对于界面b-b，Ae＝2Ab(8.6.4-3)对于有板托的界面c-c：由连接件抗掀起端底面(即栓钉头底面，槽钢上肢底面，或弯筋上部弯起水平段的底面)高出翼缘板底部钢筋上皮的距离决定。当he0≤30mm时，Ae＝2Ah；当he0＞30mm时，Ae＝2(Ah+Ab)。8.6.5横向钢筋最小配筋应符合如下条件：Aefr/bf＞0.75(8.6.5)式中：0.75为常量，N/mm。8.7构造要求8.7.1组合梁截面高度h不宜超过钢梁截面高度hs的2.50倍；混凝土板托高度hc2不宜超过翼缘板厚度hc1的1.50倍；板托的顶面宽度不宜小于hc2的1.50倍。8.7.2组合梁边梁混凝土翼缘板的构造应满足图8.7.2的要求。有板托时，伸出长度不应小于hc2，无板托时，应同时满足伸出钢梁中心线不应小于150mm，伸出钢梁翼缘边不应小于50mm的要求。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图8.7.2组合边梁翼缘板构造要求8.7.3连续组合梁在中间支座负弯矩区的上部纵向钢筋及分布钢筋应按GBJ10—89的规定设置。8.7.4弯筋连接件通过双面角焊缝与钢梁焊接，焊接长度应大于5倍弯筋直径。8.7.5抗剪连接件的设置应符合以下规定：1连接件抗掀起端底面宜高出翼缘板底部钢筋顶面30mm；2连接件的最大间距不大于混凝土翼缘板(包括板托)厚度的4倍，且不大于400mm；3部分抗剪连接的抗剪连接件实配个数nr不得少于完全抗剪连接所需连接件数量nf的50%；4连接件的外侧边缘与钢梁翼缘边缘之间的距离不小于20mm；5连接件的外侧边缘至混凝土翼缘板边缘间的距离不小于100mm；6连接件顶面的混凝土保护层厚度不小于15mm。8.7.6栓钉连接件除应满足8.7.5要求外，尚应符合下列规定：1当栓钉位置不正对钢梁腹板时，如钢梁翼缘承受拉力，则栓钉焊杆直径不应大于钢梁上翼缘厚度的1.50倍；如钢梁上翼缘不承受拉力，则栓钉焊杆直径不应大于钢梁上翼缘厚度的2.50倍。2栓钉沿梁轴线方向的间距不小于焊杆直径的6倍。3栓钉垂直于梁轴线方向的间距不小于焊杆直径的4倍。4栓钉对于用压型钢板作底模的组合梁，栓钉焊杆直径不大于19mm，混凝土凸肋宽度不小于栓钉焊杆直径的2.50倍；栓钉高度hd应符合(he+30)≤hd≤(he+75)mm的要求，如图8.5.2所示。5栓钉的材料质量、外形尺寸及焊接质量检验要求见附录B。8.7.7弯筋连接件除应符合8.7.5要求外，尚应满足以下规定：1弯筋连接件宜在钢梁上成对设置，沿梁轴线方向的间距不小于混凝土翼缘板(包括板托)厚度的0.70倍；2弯筋连接件的长度不小于其直径的30倍，从弯起点算起的长度不小于其直径的25倍，其中水平段长度不小于其直径的10倍(光面钢筋应加弯钩)；3弯筋连接件弯起角宜为45°，弯折方向如图8.5.1(c)所示；在梁跨中纵向水平剪力方向变化区段，应设置“”形弯筋。8.7.8组合梁可不设板托，设板托时，其外形尺寸及构造应符合下列规定(图8.7.8)：下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图8.7.8板托的构造1板托边距连接件外侧距离不小于40mm；板托轮廓线应在自连接件根部算起的45°仰角之外。2板托内应配置横向钢筋，其下部水平段应设置在距梁上翼缘50mm的范围以内；横向钢筋的间距应不大于4he0，且不大于600mm。8.7.9组合梁楼层的主、次梁连接方式，可采用平接或叠接(如图8.7.9所示)。图8.7.9组合梁主、次梁连接形式简图(a)平接；(b)平接；(c)叠接1—主梁；2—次梁；3—支承角钢；4—高强螺栓连接；5—连接盖板 附录A(标准的附录)连续组合梁变形计算公式表A-1连续组合梁边跨变形计算公式表 下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理注α1—组合梁正弯矩段的折减刚度Bs或Bl与中支座段的刚度之比，β1＝0.15；θsr—梁右端的转角；θsl—梁左端的转角。 表A-2连续组合梁中跨变形计算公式表 下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理  附录B(标准的附录)栓钉连接件材料质量、外形尺寸及焊接质量检验要求B1栓钉材料质量栓钉宜采用镇静钢制作。其机械性能及化学成分应符合表B1的要求。表B1栓钉材质要求机械性能化学成分%屈服点N/mm2极限抗拉强度N/mm2伸长率%CMnPS240以上410～52020以上0.20以下0.30～0.900.01以下0.04以下 B2栓钉外形尺寸栓钉标准外形尺寸如图B2所示，并见表B2的说明。表B2栓钉规格表mm公称直径13161922栓钉杆直径13161922大头直径22293235大头厚度12121212熔化长度4556熔后长度70～17070～20080～20090～200B3与栓钉配套使用的焊接瓷环其规格除与栓钉的公称直径相匹配外，尚与栓钉是直接与钢梁焊接还是熔透压型钢板后再与钢梁焊接有关。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图B2栓钉外形尺寸d′—大头直径；t—大头厚度；d—栓钉杆直径；L—焊后长度；la—焊熔长度B4栓钉焊接质量的检验1)在正式焊接之前，为寻求合适的焊接条件，应进行与现场条件相似的焊接试验，以找出最好的施焊时间和电流大小。2)正式焊接的栓钉连结件，在工厂施焊时，每500根中至少检查一根；在现场施焊时，可按一个台班对一根的比例(约为每250根中抽查一根)，作冲击弯曲试验，弯曲的方向沿梁纵轴指向梁端(一般以梁跨中点为界，指向左侧或右侧梁端)，弯曲角度为以栓钉竖轴为基准线的15°。如果检查中发现缺陷时，应在该组中再抽出二根梁对栓钉连结件进行检验，如果仍有缺陷，则应对该组梁逐根进行检查。检查合格的栓钉仍视为有效。 附录C(标准的附录)本规程用词和用语C1为便于在执行本规程条文时区别对待，对严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。2)表示严格，在正常情况均应这样做的用词：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用词：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”。C2条文中必须按指定的标准、规范或其他有关规定执行的，其用语是“应按……规定确定”或“应符合……规定”：非必须按照所指定的标准、规范或规定执行的，其用语是“参照……”。  中华人民共和国电力行业标准PDL/T5085—1999 钢-混凝土组合结构设计规程条文说明 主编部门：华北电力设计院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会 下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理前言根据原电力工业部电力规划设计总院电规计(1995)18号文“关于下达1995年度电力勘测设计科研、标准化、信息计划项目的通知”，原电力工业部综科教(1998)28号文“关于下达1997年制定、修订电力行业标准计划项目的通知”，由华北电力设计院负责主要起草，会同有关单位对原能源部电力规划设计管理局批准颁发、实施的《火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定》DLGJ99—91进行修订成为《钢-混凝土组合结构设计规程》。为便于广大设计、施工、科研、学校等有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定，《钢-混凝土组合结构设计规程》编制组根据《电力标准编写的基本规定》DL/T600—1996和《工程建设标准编写规定》关于编制标准条文说明的要求，按《钢-混凝土组合结构设计规程》的章、节、条顺序，编制了《钢-混凝土组合结构设计规程》条文说明，供各有关部门和单位参考。在使用中如发现本《条文说明》有欠妥之处，请将意见直接函寄给本规程的解释单位华北电力设计院。本《条文说明》仅供国内有关部门和单位执行本规程时使用，不得翻印。 1范围根据《火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定》DLGJ99—91自1991年颁发实施以来的经验和用户要求，修订了原规定的适用范围。2引用标准按照《电力标准编写的基本规定》DL/T600—1996的规定编写了该条文，其中还包含引用标准的有关规定。3总则3.0.1本条是钢-混凝土组合结构设计时必须遵守的原则。3.0.2～3.0.5指出了本规程的编制依据以及必须遵守的其他有关主要的标准、规范和规定。特殊地区(例如湿陷性黄土、膨胀土、地下采掘或沿海有盐雾侵蚀地区)和特殊环境(例如受有强烈侵蚀、高温、高压或火的作用)下的结构，尚应符合专门规范的有关规定。4术语和符号本规程包括钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构、钢-混凝土组合梁结构，三种结构各有鲜明特征和不同需要。现行国家标准《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》GBJ83—85所规定的符号和术语不能满足本规程的需要。因而，就三种组合结构主要专业术语的定义和专用符号作了明确规定。并按《工程建设标准编写规定》的规定，将上述内容编为章节纳入标准正文。5基本规定5.0.1结构体系的选择，考虑的因素很多，最主要的是贯彻国家技术经济政策。再则应考虑综合技术经济效益。土木工程学传统的标准原则——用最少的材料来建造结构，现在明显的趋于过时。它正在愈来愈被现代的设计原则所代替——用最少的劳动来建造结构，重在建筑结构体系的改革，体系的优化。不能只注意单纯的构件组合，应将建筑物作为工业产物，从建筑全过程出发；不只考虑单体构件，而要着眼于整个建筑；不只计及单项指标，而要强调综合效益。同时，工程的具体情况、材料供应、构件运输、施工机具等，也是应予充分考虑的因素。关于防火设计，有关规范尚无针对钢-混凝土组合结构的规定。但在推广应用时，设计人员尚能根据本规程包括的三种结构特点，区别对待。对组合梁中的钢梁，下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理按钢结构对待。对外包钢混凝土结构，其耐火度虽比混凝土结构稍差，但优于钢结构很多。据前苏联的研究表明，其耐火度是钢结构的四倍。故在工程应用中，基本可按混凝土结构对待。而有关单位正将计划推行该结构的耐火试验研究。取得成果后，将能为防火设计进一步提供依据。对钢管混凝土柱，国内已从高温下钢管混凝土构件截面温度场的计算；高温下钢材和混凝土的应力-应变关系及其温度之间的关系；火灾下，钢管混凝土轴压和偏压构件荷载与变形之间的关系，以及与火灾持续时间之间的关系；各参数，如材料强度、截面含钢率、荷载偏心率、长细比等对钢管高强度混凝土耐火极限的影响；耐火极限及防火保护层厚度的计算等方面对钢管混凝土柱耐火极限进行了试验研究，取得了丰硕成果，可从理论方面入手准确地预测钢管普通混凝土柱的耐火极限，计算防火保护层厚度。为防火设计和有关防火规程提供依据。成果证明，较钢柱可节省防火涂料2/3。该成果已用于深圳赛格广场工程结构之中，取得较好效益。而格构式柱中的空钢管腹杆仍应按钢结构等同对待。关于防锈蚀设计，钢-混凝土组合结构无异于钢结构。凡外露钢件，均应采取防锈蚀措施，只是外包钢混凝土结构的防护面积远比钢结构为小。5.0.2本条指出了钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构的特有性能，应用得当，就能取得更好的效益。5.0.3国内外的实践证明，钢-混凝土组合梁结构是一项成熟可靠的技术，按组合梁结构设计，无疑是省钢材、省投资的。随着经济的发展，采用钢梁、混凝土板的楼层结构日趋增多。实际工程应用中，钢梁与混凝土板之间多已习惯地设置了一定的抗剪连接件，这种情况下，按组合梁设计是合理的。5.0.4钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构的抗震性能均优于钢筋混凝土结构，在没有进行更多的专门研究之前，其结构抗震等级按《混凝土结构设计规范》GBJ10—89、《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022—93和《电力设施抗震设计规范》GB50260—1996的规定划分，安全是有保证的。5.0.5、5.0.6条文的规定均系结构使用要求所决定的。5.0.7这样做，可以防止不必要的浪费，杜绝不安全的隐患。6钢管混凝土结构6.1一般规定6.1.1规定了本章的适用范围。6.1.2最小管径和最小壁厚的规定是为了保证混凝土浇灌质量和钢管焊接质量而确定的。常用含钢率的规定是从经济效果、焊接质量及空钢管的局部稳定等要求提出的；αs＝0.04时，相当于d/t＝100，可保证空钢管的局部稳定；αs＝0.20时，相当于d/t＝20，含钢率再大时，将影响经济效果。对于格构式柱，缀材采用的钢管不灌混凝土。6.1.3本条指出钢管混凝土结构的一般应用范围及截面型式的选择。6.1.4由于大型工业厂房柱多为承载力高的偏压构件，采用格构式柱，使柱肢处于轴压或小偏压状态，可以充分发挥钢管混凝土的优越性。框架柱可采用双肢柱，边列和山墙柱可采用三肢柱。6.1.5由于钢管混凝土柱的抗震性能(延性和耗能性能)优于钢筋混凝土柱，在没有进行更多的专门研究之前，对由钢管混凝土柱和钢筋混凝土横梁组成的框架结构，其抗震等级的划分和计算参数暂按钢筋混凝土的有关规定取值，显然是安全的。6.2材料6.2.1钢管混凝土构件主要用作各种柱子，结合柱子要求和《钢结构设计规范》的有关规定提出了对钢材的要求。因钢管由冷弯卷制而成，所以要求冷弯180°的保证。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理6.2.2钢管混凝土结构常用螺旋焊接管和直缝焊接管，而以前者较好，因易达到焊接与母材等强度的要求。无缝钢管价格高且壁过厚，因而不宜采用。当螺旋焊接管的常用规格不能满足要求时，可采用钢板卷制成的直缝焊接钢管，应采用对接坡口焊缝，不允许采用钢板搭接的角焊缝，同时焊缝应达到二级质量检验标准，和母材等强度。6.2.3由于钢管本身是封闭的，多余水分不能排出，因而水灰比不宜过大。采用流动性混凝土或塑性混凝土主要决定于采用的浇灌工艺。采用泵送混凝土或抛落无振捣浇灌时，使用流动性混凝土；采用振捣浇灌工艺时，则使用塑性混凝土。6.2.4对于目前使用的Q235钢、Q345钢和Q390钢制成的钢管，采用C30以上强度等级的混凝土比较合理。在常用含钢率情况下，Q235钢和Q345钢宜配C30～C50或C60混凝土，Q390钢宜配C60及以上的混凝土。研究结果表明，当套箍系数ξ降至0.5以下时，钢管混凝土轴压构件的荷载-变形关系曲线出现明显的下降段，导致脆性破坏。考虑到结构的安全可靠，应限制ξ取值不得小于0.5。6.2.5采用数值分析方法可以计算出钢管混凝土轴压时纵向压力N和纵向应变ε间的关系曲线，如图1所示。这是代表整个钢管混凝土整体的荷载-应变关系，将轴向荷载N除以全截面面积Asc＝πr20(r0是钢管外半径)，即得截面上的名义应力＝N/Asc，此关系也就是钢管混凝土组合应力-应变关系。经与大量实测曲线比较，吻合程度良好。图1N()-ε关系曲线此荷载-应变关系的各阶段都获得了数学表达式。由此得到了弹性阶段的组合弹性模量Esc、弹塑性阶段的组合切线模量Esct和强化阶段的组合强化模量Esch。定义由弹塑性阶段转入强化阶段的点为组合强度标准值fscy。经对各种情况的大量计算，由弹塑性阶段转入强化阶段的点都在3000με左右。为了简化计算，建议取纵向应变ε＝3000με时对应的名义(平均)应力为组合强度标准值fscy，引入钢材和混凝土的材料分项系数后，即得钢管混凝土轴心受压强度设计值fsc(N/mm2)的计算公式。规程给出的表6.2.5中的fsc值是采用第一组钢材计算获得的。当采用第二、三组钢材时，由于钢材的屈服点与第一组钢材的不同，故应对第一组钢材计算获得的fsc值进行修正。为了简化设计工作，修正系数偏安全地取定值。表1给出了对应于C70和C80级混凝土的fsc值。表1fsc值(第一组钢材)N/mm2钢材αs下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理混凝土0.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.20Q235C70C80————————61.9—63.869.265.671.067.472.869.174.570.876.172.477.773.979.275.480.776.982.178.283.5Q345C70C80——64.2—67.272.670.175.472.878.175.480.777.983.280.385.682.587.884.789.986.791.988.693.890.495.592.097.193.698.6Q390C70C8063.9—67.472.870.776.173.979.276.982.279.785.082.587.785.090.387.592.789.794.991.997.093.998.995.7100.797.4102.498.9103.9注表内中间值可采用插入法求得。 表2列出了钢材的分组，其中，fy和f分别为钢材的屈服强度及强度设计值。表3列出了混凝土的抗压强度。在采用fscy和fsc为设计钢管混凝土构件的强度指标时，对轴心受压试件的强度进行了可靠性分析。在收集和整理了近千个试件的试验结果，按不同钢号、混凝土强度等级、含钢率和荷载比的情况进行分析和计算以后表明，采用本规程的设计方法所确定的钢管混凝土基本构件的抗力完全满足《建筑结构设计统一标准》中规定对延性破坏构件的可靠性要求，可靠度指标都在3.2以上。表2钢材的分组表钢材组别厚度tmmfyN/mm2fN/mm2Q235一二三≤1616～4040～60235225215215205200Q345一二三≤1616～2525～36345325315315300290Q390一二三≤1616～2525～36390375355350335320 表3混凝土抗压强度值N/mm2强度等级C30C40C50C60C70C80fck20.027.032.038.044.550.5fc15.019.521.528.033.037.5钢管混凝土构件处于温度变化的环境中时，其组合强度将受温度变化的影响。当温度升高时，钢材和混凝土的强度和弹性模量都随温度的升高而下降，通过试验和分析可得到强度的下降率。当温度下降时，构件承载力将有所提高，设计时可不考虑其影响。根据研究成果，并考虑到构件设计时，温度对承载力的影响按附加组合计算，其组合强度设计值可提高10%。温度对构件承载力影响的折减系数kt按以下规定取值：80℃时，kt＝0.97；100℃时，kt＝0.92；150℃时，kt＝0.85；中间值可采用插入法求得。当温度超过150℃时，对强度影响过大，应采取隔热防护措施。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理本规程未列入考虑环境温度影响的计算，遇此情况，可参考上列数据考虑。温度影响计算一律以+20℃为基准。6.2.6在永久荷载作用下，由于管内混凝土发生徐变变形，产生内力重分布现象，导致钢管和管中混凝土应力改变，二者的模量发生变化，因而使构件的临界应力下降。下降率和永久荷载的大小、其所占的比例及构件的长细比有关。对于偏压构件，只在小偏心率(e/ro≤0.3)时，混凝土徐变值较大，对构件临界应力才有影响。此条规定主要用于炉架柱的设计，对高层建筑的钢管混凝土柱也适用。6.2.7采用数值分析方法可计算出钢管混凝土受纯剪切作用时，截面处最大组合剪应力与最大剪应变γ之间的全过程关系曲线，如图2所示。图2-γ关系曲线图2所示曲线的各阶段都获得了相应的数学表达式。由此可得到弹性阶段的组合剪变弹性模量Gsc，弹塑性阶段的组合剪变切线模量Gsct和强化阶段的组合剪变强化模量Gsch。定义由弹塑性阶段转入强化阶段的点为组合剪切强度标准值fscvy。各种情况的大量计算表明，由弹塑性阶段转入强化阶段的点都在3500με左右。为了简化计算，取最大剪应变γscy＝3500με时，对应的名义剪应力为组合剪切强度标准值fscvy，引入钢材和混凝土的材料分项系数后，即得钢管混凝土受剪组合强度设计值fscv的计算公式。表4给出了对应于C70和C80级混凝土的fscv值。当采用第二、三组钢材时，表列值应乘以换算系数K1。表4fscv值(第一组钢材)N/mm2钢材混凝土αs0.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.20Q235C70C80————————23.1—24.125.725.226.826.227.827.228.828.229.829.230.830.131.831.132.732.033.732.934.6Q345C70C80——23.8—25.427.026.928.528.430.029.931.531.332.932.734.334.135.735.437.036.738.237.939.539.140.640.241.841.342.9Q390C70C8023.5—25.326.927.128.628.830.430.432.032.033.633.635.235.136.736.638.138.039.639.440.940.742.241.943.443.144.644.345.7下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理注表内中间值可采用插入法求得。6.2.8从钢管混凝土的-ε关系曲线(图1)导出的组合弹性模量、组合切线模量，公式如下：组合弹性模量：Esc＝fscp/εscp比例极限：fscp＝(0.192fy／235+0.488)fscy比例极限应变：εscp＝0.67fy/E切线模量：平均应力：＝N/Asc式中：Esch——强化阶段模量。表5给出了对应于C70和C80级混凝土的Esc值。当采用第二、三组钢材时，表列值应乘以换算系数K1。表5Esc值(第一组钢材)钢材混凝土αs0.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.20Q235C70C80————————69817—7175778178736538006475505819067731383703790768545580796871628247188824841029044185689920128723293539Q345C70C80——55623—5798962935602826521762501674236464769555667197161268718735947064475501724967733474275790927598080775776128238379170839168065585375Q390C70C8051570—54145587305663261205590326359261346658916357268100657127022167764722546973074198716097605373400778207510579499767238108878253825907969784002注表内中间值可采用插入法求得。表6换算系数K2值混凝土αs0.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.20C70C801.2081.2001.2331.2251.2571.2481.2791.2701.3001.2901.3191.3091.3371.3271.3541.3431.3701.3591.3851.3731.3991.3871.4111.4001.4241.4111.4351.4231.4451.433注表内中间值可采用插入法求得。 表7换算系数K3值钢材αs下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理混凝土0.060.070.080.090.100.110.120.130.140.150.160.170.180.190.20Q235C70C80————————0.272—0.2770.2700.2800.2740.2840.2780.2880.2810.2910.2850.2950.2880.2980.2920.3020.2950.3050.2980.3080.301Q345C70C80——0.270—0.2740.2680.2780.2720.2820.2760.2860.2790.2890.2820.2920.2850.2950.2880.2970.2910.3000.2940.3030.2960.3050.2980.3070.3010.3100.303Q390C70C800.265—0.2690.2630.2730.2670.2760.2700.2790.2730.2810.2750.2830.2770.2850.2790.2870.2810.2890.2830.2900.2840.2920.2860.2930.2870.2950.2880.2960.289注表内中间值可采用插入法求得。 6.2.9如果令n＝E/Ec，β＝Is/Ic，式中，E和Ec分别为钢材和混凝土的弹性模量；Is和Ic分别为钢管和核心混凝土的惯性矩，，，则可导得钢管混凝土组合抗弯弹性模量的表达式为：Escm＝K2Esc，，经代入有关数据进行计算，即得表6.2.9所示的换算系数K2，式中rc是核心混凝土的半径。表6给出了对应于C70和C80级混凝土的K2值。6.2.10从钢管混凝土的-γ(图2)关系导出的组合剪变模量，公式如下：组合剪变模量：Gsc＝fscvp/γscp比例极限：(1)比例极限对应的应变： ，与大量试验结果吻合很好。这样，就得到了稳定系数。经回归分析，值可按下列公式计算：(2)式中：λo和λp分别为稳定与强度及弹性稳定与弹塑性稳定的界限长细比，，；a，b，c，d均为系数，a＝d/e，b＝-2.0(d/e)λ下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理o，c＝1+(d/e)λ2o，d＝5000+2500(235/fy)，e＝（λp-λo）2λ2p。2轴心受拉构件钢管混凝土轴心受拉时，钢管径向将发生收缩，但受到管内混凝土的阻碍，因而钢管处于纵向和环向受拉、径向受压的复杂应力状态，由于径向压力不大，简化为双向受拉工作。管内混凝土由于纵向开裂而处于双向受压应力状态。和轴心受压时的分析一样，通过计算分析得到钢管混凝土轴心受拉时，名义平均拉应力和纵向拉应变的关系曲线。以关系曲线转入塑性阶段时的应力为钢管混凝土抗拉组合强度标准值fscty。为简化计算，可按下式计算：(3)抗拉承载力：Nt＝fsctyAsc＝(1.121-0.167αs)fyAs，当αs为0.04～0.20时，(1.121-0.167αs)为1.114～1.088。可近似取为1.1，则Nt＝1.1fyAs，写成设计公式：N≤1.1fAs。式中：As为钢管的截面面积。6.3.2格构式轴心受压构件处于临界状态时，缀材的变形不能忽略。尤其是采用平腹杆格构式钢管混凝土轴心受压构件，平腹杆的刚度远比柱肢刚度小。因而计入缀材剪切变形的影响，推导了构件的换算长细比。公式中直接采用柱肢的钢管面积，方便了设计。同时还提供了三肢柱和四肢柱当截面不对称时的计算公式。6.3.3、6.3.4格构式轴心受压构件保证单肢稳定的规定及假想剪力的计算是直接采用《钢结构设计规范》的规定列入的。6.3.5～6.3.7通过数值计算分析，计算得到了压(拉)、弯、扭、剪等多种荷载作用下的极限相关曲面。规程中采用了轴力、弯矩和剪力(N，M，V)共同作用下的N/Nu-M/Mu-V/Vu相关曲面(见图3)。在N/Nu-M/Mu的相关关系中有平衡点。图3N/Nu-M/Mu-V/Vu相关曲面为了简化计算，取平衡点位于N/(Ascfsc)＝0.2处，偏于安全地导出压弯剪荷载共同作用下承载力的验算公式(6.3.5-1)～(6.3.5-４)。当λ＝0时，＝1，且不计及附加挠度影响系数1/(1-0.4N/NE)，则分别得到强度验算公式(6.3.5-1)和(6.3.5-2)。相关公式考虑了截面塑性发展，当不考虑塑性发展时，结果可直接用于格构式柱，即公式(6.3.7)。如果忽略剪力V对钢管混凝土柱的影响，则可得到N/Nu-M/Mu相关曲线，如图4所示。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图4N/Nu-M/Mu相关曲线图5所示为拉弯和压弯构件承载力相关关系相互衔接的示意图。图5压弯和拉弯构件承载力计算公式衔接示意图 6.4结构与构造6.4.1主厂房采用钢管混凝土结构，属于框(排)架体系。基本计算规定可参照《火力发电厂土建结构设计技术规定》(DL5022—93)中第三章的条文和《火力发电厂主厂房荷载设计技术规程》。6.4.2对单层工业厂房阶形柱和多层框架柱的计算长度，由于本规程采用了组合模量，故采用《钢结构设计规范》的规定。6.4.3根据施工阶段的荷载计算空钢管柱子的应力，这种初始应力对钢管混凝土柱的最终强度承载力没有影响。但由于初应力的存在使组合性能的弹塑性阶段提前了，改变了弹塑性阶段的组合切线模量，从而影响了构件的稳定承载力。根据几十个构件的试验结果分析和大量的理论计算表明，初始应力对偏压构件稳定承载力影响的程度与后期荷载所占比例及其偏心率的大小有关：k=0.5，eo/ro≤0.3；k＝0.4，eo/ro≤0.4；k＝0.35，eo/ro≤0.5；k＝0.3，eo/ro≤0.6，其中，k＝N2/N0，为后期荷载引起的内力比；eo＝M2/N2，为后期荷载引起的内力偏心。结合工程实际情况和已有经验，为简化设计，本条文统一取控制截面的初始最大应力不宜超过0.6f。6.4.4构件的容许长细比是根据已有的工程经验和有关规定确定的。6.4.5理论分析和实验研究的结果表明，钢管混凝土柱在反复水平荷载作用下，P-Δ滞回曲线分无下降段和有下降段两种情况。当柱子长细比为表6.4.5中的限值以下时(构件轴压比为1)，位移延性系数大于等于5，满足结构抗震要求。表8给出了对应于C70和C80级混凝土的［λ］值。当柱子长细比为表9中的限值以下时，结构抗震性能更好。表8用于地震区框架柱的长细比限值［λ］下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理钢材混凝土αs0.100.120.140.160.180.20Q235C70C80————————39—4039Q345C70C80——35—3534353435353535Q390C70C8034—34333433343334333433注中间值可采用插值法求得。表9用于地震区框架柱的长细比限值［λ］钢材混凝土αs0.040.060.080.100.120.140.160.180.20Q235C30C40C50C60C70C80————————————25—————2524————252424———25242423——2524242322—2524242323—252424232322Q345C30C40C50C60C70C8024—————2322————232221———22222121——2222212120—222121212020222121212020222121212020212121212020Q390C30C40C50C60C70C802322————232221———22212120——2221212019—212120201919212120201919212120201919212020191919202020191919注中间值可采用插值法求得。 6.4.6钢管混凝土多层和高层框架在风荷载作用下的变形限值采用钢结构的规定。电厂中汽机间和锅炉间所设置的吊车，不属于重级工作制范围，因而对由吊车水平荷载作用产生的柱变形限值不作规定。在建筑的抗震设计中，对框(排)架应进行抗震变形验算。按《电力设施抗震规范》的要求，对电厂主厂房和控制楼等重要结构的楼层应进行层间弹塑性位移验算，此时，计算所取的αmax相当于高于设防烈度的预估罕遇地震作用下的水平地震影响系数最大值。为体现国家现行《建筑抗震设计规范》的“三水准两阶段”设计思想，防止主要建(构)筑物在罕遇强震中倒塌，造成严重后果，规范要求对结构中薄弱部位(按规范指定的层间)的弹性变形进行限制。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理钢管混凝土抗震计算参数，可参照上述规范规定取值，在无明确规定时，暂按钢筋混凝土结构的有关规定取值。6.4.7柱子的抗侧移刚度，应考虑柱子受弯时内部混凝土出现受拉区而开裂，从而使抗侧移刚度有所减小，此减小值与混凝土开裂区的大小和范围有关，因而和构件含钢率有关，故应采用有效惯性矩Isco，刚度折减系数γ则是考虑缀材变形对刚度的影响和上柱的影响。6.4.8假设斜腹杆组合柱为理想铰接桁架，由斜腹杆组合柱和等效实腹柱的水平位移相等条件，并计入上柱对下柱刚度的影响，推导出斜腹杆的刚度折减系数。6.4.9对平腹杆组合柱，平腹杆一般使用空钢管，线刚度往往小于柱肢，由于其剪切变形的影响，大大降低了组合柱的抗弯刚度，所以在结构计算中，宜将组合柱视为多层框架和结构一起联解。为简化计算并便于为基础设计提供柱脚内力，根据分析，提出平腹杆组合柱刚度折减系数计算公式。该式分母中的第三项即为腹杆变形项，此项对γ的影响在15%～20%左右，不容忽视。6.4.10斜腹杆组合柱的换算长细比是假设腹杆倾角为40°～60°，按格构柱抗弯刚度折减值导得的，所以实际构件的腹杆角度亦应限定在这个范围内。平腹杆柱的构造规定，是为了从构造上保证腹杆有一定的线刚度，不致使格构式柱的抗弯刚度低得太多，在换算长细比的推导过程中，做了条文中规定的限制。6.4.11参照《钢结构设计规范》的有关规定。6.4.12由于单肢柱框架的顶层柱和排架阶形柱的上柱，往往垂直力较小而偏心距大，采用组合截面较合理，也便于施工。6.4.14根据对“焊接对钢管混凝土结构轴心受压构件工作性能影响的实验研究”，后施焊会造成核心混凝土强度指标下降，但对构件承载力的降低不超过2.5%；由焊接造成柱挠曲产生的偏心很小，可忽略其对偏心承载力的影响。在设计荷载下施焊，柱刚度变化也很小，对结构的工作性能无明显影响。6.5节点和连接6.5.1明确了在钢管混凝土结构中的节点和连接构造的基本要求。6.5.2根据试验研究和工程实践的经验，梁柱刚性节点采用加强环形式安全可靠，便于混凝土浇灌施工。实践证明，加强环能和管柱共同工作，能可靠地将梁的内力传给柱肢。而且由于加强环的存在，管壁受力均匀，防止了局部应力集中，改善了节点受力性能，增强了节点和构件在水平方向的刚性。1横梁为工字形焊接钢梁时，梁端上下翼缘板在接近管柱时逐渐加宽，在与管柱连接处将柱围住，形成加强环。梁端的弯矩和轴力由上下加强环承担，剪力靠腹板通过焊缝传给柱肢。为便于现场装配连接，将梁端连同加强环与管柱段一起加工焊好，形成小段钢梁。现场施工时，二者只要做等强焊(连)接即可。为便于施工，腹板可采用高强螺栓连接，按该处梁的剪力计算。2横梁为钢筋混凝土梁时，本条文所推荐的形式，经节点模型试验及工程实践证明，受力明确，安全度大，可保证刚接而且便于施工。明牛腿节点在梁端内力作用下，上加强环承拉，牛腿承剪。节点也可采用暗牛腿(腹板)形式，传力方式与1相同。本条文结合电厂结构特点推荐了上述二种形式的节点，对其他形式只要有可靠的依据和使用经验也可采用。3构格式组合柱梁节点，应采取措施保证节点的刚度和几何不变性。6.5.3下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理节点构造和计算基本同钢结构。应注意对地震区抗震支撑的板式节点的应力验算，防止剪应力集度过大，造成管壁的撕裂。根据工程经验，可加设加强肋板来加强节点分散应力。6.5.4参照已有工程设计经验。6.5.5对由柱顶承受集中荷载的柱，要保证钢管和管中混凝土共同受力，应采取两个措施：一是加厚柱顶板、增设肩梁和加劲肋，保证柱头刚度；二是柱头盖板留设注浆孔，进行压浆保证管中混凝土与柱顶板紧密接触。对双肢柱当集中力作用在两肢之间时，可采用穿过也可不穿过钢管的肩梁，将力传给柱肢。柱顶构造由加强环、肩梁和加劲肋组成刚性节点。6.5.6刚性节点加强环板的类型可分为4种型式，Ⅰ、Ⅱ型具有外形简单，便于制作的优点；Ⅲ、Ⅳ型外形曲线光滑，受力好，这4种型式都是工程中常用的型式，因而也作为本条文的推荐形式。目前国内外对加强环板的受力分析研究，均限于环板承受单向拉力，没有考虑柱轴压力的影响，更没有进行柱承压的同时环板双向承拉的性能研究。为了建立符合我国国情、采用我国材料指标，既能满足环板单向承拉又能满足柱段受轴压、环板双向承拉的设计承载力设计公式，在国内外已有的研究成果基础上，进行了新的实验研究，并提出了补充和修正。加强环板的设计计算，应满足以下两个条件：①梁端等强过渡并符合构造要求；②环板的设计承载力安全、可靠。环板的承载力受最大应力断面控制，但是不同型式的环板，控制断面位置不同。实验表明，对Ⅰ、Ⅱ型环板，不论是单向还是双向受拉，最大应力点均出现在角隅的外边缘处；对Ⅲ、Ⅳ型环板，当单向受拉时，最大应力是与力成30°角环板外缘的环向应力；当双向受拉时，由于应力的叠加，在与力方向成45°断面最小处的外缘环向拉应力最大，首先屈服。根据以上分析研究，本规程在对日本规范公式进行补充，并经简单变换后，提出了以控制断面宽度b来满足环板设计承载力要求的式(6.5.6-4)和式(6.5.6-8)。对Ⅲ、Ⅳ型环板的计算式(6.5.6-８)中引入了双向拉力比值β。经与实验结果和国内已有计算公式相比，该公式用于设计是可行的和偏于安全的。6.5.7梁柱刚接节点试验表明，当梁端竖向剪力增至临界值时，梁端1d(d为钢管外径)范围内的管壁可能产生局部鼓曲，致使节点刚度减小。为此，除采用梁端加腋等措施分散剪力，降低剪应力集度外，还应控制此范围内的剪应力值，以保证管壁不发生局部屈曲。根据剪力传递机理的试验研究成果，提出本公式。此公式已用于工程实践。6.5.8由于钢管混凝土柱具有较高的强度和良好的延性性质，用作抗震结构的柱是相当理想的。所以，节点的设计成为钢管混凝土框架结构抗震设计的关键问题之一。在框架结构中，不论是钢梁节点还是钢筋混凝土梁节点，只要满足计算和梁端构造上的要求，与钢筋混凝土框架节点相比，在低周反复荷载作用下，滞回特性、延性系数和强度储备均高得多，而且节点核心区不会破坏，梁端塑性铰位置易于控制。因此，采用钢管混凝土柱和钢梁或钢筋混凝土梁加强环节点组成的框架，更便于实现“强柱弱梁，节点更强”的抗震设计要求。试验研究表明，对混凝土梁节点，在保证梁内主筋与环板可靠焊接锚固的前提下，梁端配筋设计满足《混凝土结构设计规范》的有关规定，也可达到“强剪弱弯”的目的，表现出良好的抗震能力。Ⅲ、Ⅳ型加强环板，由于其外形曲线光滑，无明显应力集中点，因而更适于承受反复荷载作用。此外，重视节点环板的加工和焊接质量，也是减少残余应力和缺陷的影响，避免应力集中所必需的。6.5.9下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理在工程中应优先使用插入杯口式柱脚，不仅传力直接，而且节约钢材。如采用钢板锚固式柱脚，比插入式柱脚的钢材耗费较多。6.5.10柱肢的对接本条推荐六种形式，无论哪种形式都必须保证对接件的轴线对中。六种形式中，(a)、(e)节约钢材，外形好，适合工厂对接；(b)、(d)构件对位容易，适合现场操作；(c)没有焊接，适合室外小直径架构柱肢或预制柱肢连接，但较费钢材；(f)适合大直径直缝焊管连接。7外包钢混凝土结构7.1一般规定7.1.1外包钢混凝土结构包括外包钢板、槽钢、角钢等型式，本章规定主要适用于外包角钢的型式，其他可参照使用。增设附加的纵向受力钢筋，是为了调整配筋面积；增设斜腹杆，是为了构成外包钢承重骨架。7.1.2外包钢混凝土结构的选型，直接与机组容量、施工方法、材料供应等有关，同时也将影响结构的技术经济指标，需要根据现实情况和长远发展综合考虑。钢结构，过去多采用由普通型钢组成的空腹式梁柱；现在可直接采用大型热轧宽翼缘H形钢。钢筋混凝土一般采用实腹式。而外包钢结构可采用实腹式或空腹式两种型式。原苏联研究外包钢结构，主要是针对大、中型电站，因此从一开始就确定采用空腹式结构。如同钢结构的型钢一样，采用几种标准规格的外包钢杆件，可灵活组装成双肢柱、三肢柱、桁架梁，代替一般的实腹式梁柱。这种结构的杆件主要为轴向受力，更能充分的利用材料强度，可节省混凝土，有利于实现工厂机械化、自动化生产。原苏联在100～800MW单机容量的电厂主厂房结构中，只采用了400mm×400mm、400mm×600mm、600mm×600mm的三种截面尺寸的杆件。并建立了专门的生产流水线，从材料加工、骨架焊接、混凝土浇灌、构件组装都采用了配套机具，生产全过程基本实现了机械化和自动化，因此获得了较好的技术经济效益。外包钢结构是一种钢-混凝土组合结构，它的生产方式既可像原苏联一样仿效钢结构，同时也可在钢筋混凝土结构的基础上发展。结合我国国情，显然应该采用后一种方式过渡。从这一角度出发来确定外包钢厂房的结构型式，对中、小容量的机组的厂房以采用实腹式结构为主，对较大容量机组的厂房，根据情况，可考虑创造条件，逐步采用空腹式结构。多年来，工程实践经验表明，采用实腹式可不改变现有厂房结构型式，对工艺布置、土建设计、施工方案都基本不受影响。同时，材料的选用比较灵活，当角钢供应受限制时，可采用部分钢筋来调整。因此，这种结构型式比较实用，深受各方欢迎，发展较快。在今后的设计中，要注意认真总结经验，使截面尺寸、节点、构造、配筋方式逐步统一，以利于规格化、标准化。因此，在条文中根据不同结构情况推荐采用实腹式或空腹式梁柱。7.1.3外包钢混凝土结构的施工方法，空腹式结构以预制为主，实腹式结构可采用现浇、现场预制、装配整体几种方案。在条文中对高烈度地震区推荐采用现浇和装配整体式，以提高结构整体性。和其他施工方案对比，装配整体式方案尚有以下特点。1和现浇钢筋混凝土相比，利用外包角钢兼作施工承重骨架，可充分发挥外包钢结构的优越性。为施工提供方便，可节省模板和支撑，降低造价、缩短工期，和过去采用过的承重骨架结构相比，可节省20%以上的钢材。2和装配式钢筋混凝土结构相比：1)预制梁通过现浇柱和现浇板形成整体结构，有效地提高了结构的抗震性能。2)预制梁构件小，便于预制、运输和吊装，只需要小型吊装机具。对于200～300MW机组厂房，最大单件重可控制在30～60t，而装配式钢筋混凝土结构最大单件重达100～下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理120t，吊装不得不采用大型轨道式吊车。这种吊车安装工期长，耗费劳动力多、造价高，而且拆卸转移、运输都很不便。因此，吊装工期长、费用高。一台200MW机组主厂房吊装工期长达2.5个月左右，而吊装费用将占混凝土综合单价的35%～50%。3)施工场地减少。主厂房框架一般采用现场整体预制，因此现场需设置两个预制区域，即中小型构件预制场和大型构件预制场，造成预制场地大，预制工期长。特别是寒冷地区，受气温条件限制，不能常年生产，或因必须进行冬季施工而增加设施提高造价。而预制梁可竖着浇灌混凝土，施工场地大大减小，对厂区面积窄小的扩建工程则优越性更大。随着商品混凝土的发展，由搅拌站生产混凝土，运至施工现场，通过输送泵在高空浇灌混凝土，实现了现浇结构机械化施工，提高了建筑工业化水平。7.2材料7.2.1～7.2.4按《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》的规定，并结合外包钢混凝土结构的特点而定。外包钢混凝土结构影响经济指标最主要的因素是所采用的混凝土等级。原苏联的外包钢结构，一般采用C60混凝土，如果提高到C70，则钢材还可减少约17%。考虑到目前我国材料生产的实际情况，对空腹式梁柱规定不低于C40混凝土。7.3计算原则7.3.1、7.3.2外包钢平腹杆双肢柱的肢杆与腹杆一般采用标准杆件，其刚度比符合钢筋混凝土双肢柱的计算假定。因此，外包钢平腹杆双肢柱应按单跨多层框架计算。外包钢双肢柱吊车梁以上部分的钢桁架可简化为三角形拉压杆计算，忽略钢桁架腹杆对内力的影响。7.3.3试验和计算结果表明，沿桁架支座处增加斜杆基本消除了该层的层间位移，从而减少了整榀框架的位移，有效地增强了框架结构的侧向刚度，以满足抗震要求。7.3.4条文中水平位移的限值系参考《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规定》JGJ3—91的有关规定。7.3.5在进行多层框架内力和位移计算时，一般只考虑弯曲变形的影响，而忽略了轴向变形和剪切变形的影响。计算结果表明，对于层数多，高宽比较大的高层框架，如果不考虑轴向变形的影响会产生较大的误差，使结构偏于不安全。因此，在《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范》中规定对50m以上或高宽比大于4的结构，应考虑柱的轴向变形对内力与位移的影响。外包钢平腹杆双肢柱相当于高宽比较大的高层框架，同时承受的垂直荷载大，而相应的截面则较小，轴向变形的影响更显著。因此，采用电算程序计算内力与位移时，应考虑轴向变形的影响。确定框架的计算尺寸时，习惯取梁柱轴线的几何交点。由于梁、柱有一定的高度，梁柱相交的节点实际是一个块体，其刚度比非节点区大得多，其角变位小到可略而不计的那部分块体，称为刚性域。计算结果表明，是否考虑刚性域对水平位移的计算数值影响甚大。以图6的试验双肢柱为例，考虑刚性域的计算位移值比不考虑刚性域的值减少30%～50%，而且比较符合试验结果。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图6试验双肢柱计算简图(a)不考虑刚性域；(b)考虑刚性域图7钢筋混凝土框架刚性域长度近年来，中外学者以钢筋混凝土框架刚性域长度的取值进行了大量的试验研究，认为将整个节点视为刚性域，其计算内力与实际情况不符，而取距梁柱边一段距离的节点区作为刚性域比较合理，对刚性域长度按条文规定的公式计算能满足计算精度要求(见图7)。对于梁：lb＝hc/2-0.25hb(4)对于柱：lc＝hb/2-0.25hc(5)外包钢双肢柱节点刚性域长度的取值尚应考虑节点实际构造。对于整浇接头，肢杆比腹杆宽，形成截面突变(图8，a)。对于拼装接头，肢杆与腹杆在接头缝隙位置有明显的界限。因此，腹杆的刚性域长度可近似取lb＝hc/2；而对于肢杆的刚性域长度可按式(5)计算。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图8外包钢双肢柱刚性域长度(a)整浇接头；(b)拼装接头7.3.6试验研究表明，按《混凝土结构设计规范》规定计算，安全有保证。7.4构件承载力计算7.4.1试验研究结果表明，外包钢骨架对混凝土有一定的约束作用，使混凝土的轴压强度有所提高；同时角钢又受到混凝土的侧向压力，形成压弯受力状态，角钢的轴压强度有所降低。根据试验结果建立的正截面强度计算方法简称精确法，详见有关试验研究报告。考虑到在实际工程中采用精确法计算比较繁琐，经济效果亦不显著，故推荐可按钢筋混凝土结构计算。试验结果表明，外包钢混凝土构件的斜裂缝出现荷载，斜裂缝发展到0.2mm时的荷载，箍筋屈服荷载与普通钢混构件差异不大，外包角钢的特殊作用表现在加荷后期接近极限荷载阶段，此时外包角钢对混凝土有一定的约束作用，使箍筋屈服至极限荷载的加载段长于钢筋混凝土构件。但作为强度设计的主要依据应考虑箍筋屈服时的强度，故外包钢混凝土构件的斜截面强度计算仍按钢筋混凝土构件的计算公式。最新的试验表明，剪扭构件的承载力按钢筋混凝土的计算公式计算也是偏于安全的。7.4.2平腹杆双肢柱按单跨多层框架进行内力分析时，肢杆的计算长度亦应按框架柱考虑。根据《混凝土结构设计规范》专题组提出的方法，框架柱的计算长度L0按以下公式确定。对于无侧移的框架柱：L0＝H［1-0.05(at+ad)］≥0.7H(6)对于有侧移的框架柱，取以下两式中的较小值：(7)(8)其中a为交于一个节点的所有横梁线刚度之和与交在同一节点的柱段线刚度之和的比值，即下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理式中：Ecb，Ecc——横梁及柱的弹性模量；Ib，Ic——横梁及柱的截面惯性矩；L，H——横梁跨度及柱的层高；at，ad——分别为该柱段上、下两个节点的a值；amax——at，ad中的较大值。考虑框架实际受力对柱计算长度的影响，当框架任何一层满足下列条件时，则该层各柱的计算长度均可按无侧移情况取用。(9)式中：δ——由水平荷载引起的该层层间水平位移；V——该层水平剪力；ΣN——与V相应的荷载组合下，该层各柱轴向压力之和。外包钢双肢柱在腹杆位置通常并无楼层，属于空旷框架，一般按有侧移框架确定柱肢的计算长度；当满足式(9)时可按无侧移情况。条文中表7.4.2系按式(6)、(7)、(8)求得；而楼层的实际支承情况则指是否有楼层或能不能满足式(9)。桁架梁受压杆件计算长度系参照钢筋混凝土桁架的有关规定。7.4.3梁端角钢锚固件的计算公式中补充考虑地震时钢筋超强系数。7.4.4梁下部承受集中荷载时，荷载是通过角钢传给横向钢筋(即箍筋)，再传给梁的整体。为了避免梁在整体破坏之前出现角钢与混凝土之间有较大的裂缝，应进行局部验算。根据局部吊重加载试验结果，假定角钢与混凝土之间的裂缝为0.3mm时，作为吊重设计的控制条件，并建立了理论计算方法，详见有关试验研究报告。条文中的计算公式为实用计算法，假定荷载位置的箍筋首先屈服，而后荷载由角钢传递至邻近的箍筋承受，待这部分箍筋屈服后再传至邻近箍筋，直到角钢达到最大抗弯强度为止。按此假定确定计算公式。7.4.5双肢柱拼装式接头连接板的强度计算公式，按一般钢接头设计方法，采用能量强度理论换算为等效的折算应力，忽略受压区混凝土的影响。7.5外包钢承重骨架7.5.1本条强调指出，外包钢承重骨架不是结构设计的需要，而是为配合全现浇施工方法所采取的措施，用以直接悬挂模板，承受施工阶段的荷载。虽然在外包钢骨架中增加一些斜腹杆或交叉支撑，但可基本取消全现浇施工所需的满堂红脚手架，节省施工措施费，取得较好的综合效益。现代施工方法的原则之一是垂直构件现浇，水平构件预制。水平预制构件同样可以直接悬挂模板，承受施工荷载，达到取消满堂红脚手架的目的。因此，在设计中为配合施工而采取何种结构措施，需要结合工程实际情况予以优选。7.5.2外包钢承重骨架的型式可以多种多样，通过对几种型式骨架的试验、比选，平行箍筋加斜腹杆组成的骨架是最理想的骨架型式。不需改变原有骨架的工艺，而斜腹杆对增强骨架整体抗剪刚度的作用很明显。构造简单，方便施工，本规程予以推荐，以简化设计选型工作。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理7.5.3外包钢承重骨架在施工阶段和使用阶段是处于两种不同的结构形态，承受着不同的荷载，有着不同的使用要求。因此，必需按施工阶段和使用阶段进行两阶段设计。由于构件承载力采取极限状态方法，所以施工阶段产生的初应力可不考虑。7.5.4本条的意图和7.5.1是一致的，外包钢承重骨架是配合全现浇施工方法的一种结构措施，而不是取代全现浇方法所需的一切施工措施。如果因为施工阶段验算而增大骨架主材的截面，技术经济指标必然发生较大变化，将会不合理。故应取得施工单位的支持和配合，适当采取控制骨架梁柱的计算跨度和计算高度，不因此增加主材截面。7.5.5本条是与7.5.1、7.5.4的配套规定。如果将梁柱骨架一次组成多层框架，或需更多的临时固定措施，或会因施工阶段验算而增大骨架主材截面，造成技术经济指标的不合理。7.5.6本条旨在明确要根据外包钢承重骨架梁柱在施工阶段的实际节点构造确定计算简图，进行内力分析。7.5.7本条明确了施工阶段外包钢承重骨架所受荷载的内容。主梁及柱带折减系数系参考《火力发电厂土建结构设计技术规定》而定。7.5.8根据试验研究成果，给出了骨架梁设计计算的关键步骤和方法：1按7.5.1选定骨架型式。2施工阶段的荷载通过悬吊点作用于骨架上、下弦的节点上，考虑到下弦节点可能由于骨架变形而发生松动，近似认为同一吊点位置上、下弦节点的分配各占2/3和1/3。3上、下弦杆(角钢)的刚度远大于竖腹肝(箍筋)，可视二者的连接为铰接，而上、下弦杆则可视为支承在铰支座上的连续梁。4通过电算、简化手算和实测的比较，竖腹杆(箍筋)的内力分配如图9所示。因此，简化简图(图10，b)即可作为图10，a的等代桁架。计算的变形值与实测变形值符合良好。这是本条文推荐的依据。5按式(7.5.8-1)、(7.5.8-2)算得的变形包括了弯曲变形和剪切变形。其剪切变形值为：式中：Vi——荷载作用下的节点剪力；——单位力作用下的i节间剪力；a——节间距；n——节间数。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理图9竖腹杆内力分配图10骨架梁计算简图(a)电算简图；(b)简化简图通过试验验证，剪切变形量可以用刚度折减的方法进行等效。本条文取折减系数γ＝0.65。骨架梁的抗弯刚度Bm只考虑了上、下弦角钢作为梁的翼缘承受弯矩的抗弯刚度，实际上，桁架的抗弯刚度由上、下弦角钢及腹杆水平分量组成，由于斜腹杆部分相对较小，所以可近似忽略其对弯曲刚度的影响，此时仍能满足设计精度要求，且偏于安全。7.5.9设计时应计算立柱角钢和水平支托上弦连接相关焊缝的能力。连接板截面及与次梁上弦的连接焊缝按承受轴力N进行设计。连接板与主梁骨架上弦的连接焊缝可不计算在内，以作为安全储备。7.5.10本条文系参照钢结构的规定。7.6构造要求7.6.2杆件截面规格的统一，是实现工业化生产的关键。根据原苏联100～800MW机组厂房使用外包钢结构的情况，截面尺寸仅选用了400mm×400mm、400mm×600mm、600mm×600mm三种规格。我国目前研制的外包钢专用焊机，其主要适用范围亦参照此数据。7.6.3横向钢筋(即箍筋)的保护层厚度，按钢筋混凝土规范的规定为10～15mm。但外包钢结构的混凝土强度等级在C20以上，故取保护层厚度12mm，耐久性与钢筋混凝土结构相当。为满足受力钢筋的保护层厚度不小于其直径的要求，或选用较小直径的钢筋，或可将钢筋卧焊于角钢内侧槽内。7.6.4～7.6.9横向钢筋及纵向角钢的构造要求，系根据工程实践经验及试验结果提出。7.6.10下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理外包钢混凝土实腹式梁柱接头的抗震构造要求，系根据近年来工程实践和试验成果提出的。其中附加锚固件可将角钢的部分拉力通过拉筋或拉板传递至柱截面，以减小拉力通过刚性锚固件对核心区混凝土产生局部挤压。7.6.11外包钢混凝土空腹式梁柱杆件的抗震构造要求系参考钢筋混凝土结构的有关规定，并结合外包钢混凝土杆件的实际构造特点确定的。角钢最小配筋率取1.5×10-2，一般都能满足，实际不起控制作用。杆件的箍筋考虑与节点核心区构造要求一致，便于施工。关于框架柱的轴压比，本条文修订为按《火力发电厂土建结构设计技术规定》(下简称《土规》)确定。这样保持了与原规定的一致。这只是效果上的一致，实际含意是不相同的。区别在于，《土规》的规定是出于对抗震设计规范要求的放宽，而本规程是基于外包钢混凝土结构的抗震性能优于钢筋混凝土结构。7.6.12双肢柱拼装隙缝式接头的连接板在反复荷载作用下，由于“切口试件”效应造成应力集中，接头的疲劳强度将大大降低。即在接缝位置容易发生低周疲劳破坏，对抗震不利。为避免这种破坏发生，应加强连接板，使塑性铰从接缝位置转移到连接板之外的截面位置。因此，就必须将连接板控制截面的抗弯强度加强，而把腹杆控制截面的抗弯强度相应减弱，并引用抗弯加强系数来表示。通过试验研究确定抗弯加强系数为1.10～1.25。7.6.13斜腹杆的主要作用是增强骨架整体抗剪刚度。它与竖腹杆的夹角太小，则不能发挥增强抗剪刚度的作用。7.6.14设计应该考虑骨架在运输中的工况，施工单位也要求采取措施，防止其在运输时产生较大的变形。7.6.15根据工程实践经验而定。8钢-混凝土组合梁结构8.1一般规定8.1.1本章规定适用于将钢梁和混凝土翼缘板通过抗剪连接件连成整体的一般钢-混凝土组合梁。对于不直接承受动力荷载的钢-混凝土简支及连续组合梁，这些规定已可满足设计要求。另外，本章也可作为《钢结构设计规范》的某种补充。工况相似的组合梁也可参照使用。所谓“不直接承受动力荷载”主要指不是以动力荷载为主者，如吊车梁以承受动荷载为主，静载(自重)仅占极小部分，所以是直接承受动力荷载的构件。而在发电厂主厂房楼层上布置容量不大的电动机，其动力荷载在楼层各种荷载中所占比例不大，且在实际工程中已有使用经验者，则可谨慎考虑应用。例如煤仓间皮带头部皮带机的电动机，大的虽有200kW，动力荷载部分考虑了动力系数，在工程中已取得了成功应用组合梁的经验，同时在城市立交桥工程中也取得了成功应用组合梁的经验，可供设计参考。8.1.2翼缘板包括现浇混凝土板和混凝土叠合板。近年来钢-混凝土叠合板组合梁结构在火力发电厂主厂房等实际工程中的应用获得了成功，取得了显著的技术经济效益和社会效益。混凝土叠合板翼缘是由预制板和现浇层混凝土所构成，预制板既作为模板，又作为楼板的一部分参与楼板和组合梁翼缘的受力。混凝土叠合板的设计参照《混凝土结构设计规范》执行。由于用压型钢板作底模的组合楼板造价偏高，耐久性较差，如果考虑压型钢板组合楼板与钢梁的组合作用，就要保证剪力连接件穿过压型钢板并保证其与钢梁的焊接质量，同时要采取措施保证压型钢板和混凝土之间的抗剪，因此施工程序比较复杂，对连接件焊接质量要求高，根据目前我国的国情，本规程不推荐采用压型钢板组合楼板。8.1.3钢-下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理混凝土组合梁的混凝土翼缘板可以带板托，也可以不带板托，是否带板托应该由组合梁的强度、刚度和节省材料用量及建筑要求等条件而确定。相对而言，不带板托的组合梁施工较为方便，带板托的组合梁材料较省。8.1.4组合梁在施工阶段，当钢梁下设有临时支撑(当梁跨L＞7m时，一般不小于3个支承点；L≤7m时，设1～2个支承点)时，全部作用由组合截面承受。当无临时支撑时，由于此时钢梁与混凝土翼缘板并未形成组合截面，故应按《钢结构设计规范》验算钢梁的强度、稳定和变形。此时钢梁挠度不宜超过25mm，以免因梁下凹而过分增加混凝土用量和自重。在此阶段算得的钢梁挠度，应与施工完成(即混凝土强度达到0.75fck时)后续加荷载引起的组合梁挠度相叠加。所谓“续加荷载”是指形成组合梁以后新增的恒载(如楼面的找平层等)和扣除了施工活荷载的楼面使用活荷载。在做上述计算时，验算钢梁强度和稳定时采用荷载的设计值；验算挠度时采用荷载的标准值。用塑性理论计算组合梁的极限抗弯承载力时，由于在塑性阶段不存在应力叠加，而且初应力的存在也不影响构件的极限抗弯承载力，因而无论组合梁在施工时梁下有无临时支撑，其最终承载力是相同的。所以在计算组合梁的极限抗弯承载力时，无须考虑其施工条件。8.1.5国内外的研究成果表明，在强度和变形都能满足的前提下，采用部分抗剪连接钢-混凝土组合梁是可行的。8.2材料8.2.1～8.2.4内容按照《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》并结合组合梁结构的特点而定。8.3组合梁承载力计算8.3.1按塑性理论计算组合梁截面的抗弯承载力时，要求某些截面形成塑性铰，并能产生所需的转动，使结构形成机构。故对钢梁板件的宽厚比作了较严格的限制，以避免由于板件局部失稳而降低构件的承载力。本条与《钢结构设计规范》相应的规定基本一致。8.3.2条文中所列公式为目前世界各国通用公式。这些公式也已列入欧洲规范4。国内外的钢-混凝土连续组合梁试验结果表明，用式(8.3.2-5)～(8.3.2-7)计算组合梁截面在负弯矩作用下的抗弯承载力是安全可靠的。考虑到正在修订的我国《混凝土结构设计规范》拟取消fcm，计算截面抗弯承载力时取混凝土压应力为fc。8.3.3本条所列公式与欧洲规范4是一致的，国内的试验研究结果证明其计算结果是合理的。8.4组合梁正常使用极限状态的验算8.4.1国内外的试验研究结果表明，用现行换算截面法得到的钢-混凝土组合梁挠度计算值偏小，偏于不安全。由换算截面法得到的挠度计算值偏小的原因是没有考虑钢梁和混凝土翼缘板之间的滑移效应，而大量试验结果已经表明，采用栓钉等柔性抗剪连结件的组合梁，滑移效应对组合梁挠度的影响不能忽略不计。连续组合梁中间支座负弯矩区段，混凝土翼板受拉开裂。因此，连续组合梁应是变截面杆件的梁。为此，欧洲规范4规定：在距中间支座0.15L的范围内(L为一个跨间的跨度)确定梁的截面刚度时，不考虑混凝土翼板而只计入负弯矩钢筋截面对截面刚度的影响，在其余区段不应取组合梁的换算截面刚度，而应取组合梁截面的折减刚度，按变截面杆件来计算连续梁的变形，计算值与试验结果吻合良好。8.4.2考虑混凝土在长期荷载作用下徐变的影响，所以按弹性理论分析组合梁内力和用折减刚度法计算变形时，应根据荷载类别的不同，取用不同的模量比，对可变荷载采用αE，对永久荷载采用2αE代替αE计算组合梁的长期刚度。关于按短期荷载效应组合进行混凝土翼缘板最大裂缝宽度的验算，是因为裂缝宽度计算公式已考虑了荷载长期作用的影响。下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 水利|水电|电力标准福州市鼓楼区顺生信息技术有限公司收集整理8.4.3连续组合梁负弯矩区混凝土翼缘板的工作性能很接近钢筋混凝土轴心受拉构件。因此，采用了《混凝土结构设计规范》中最大裂缝宽度的计算公式。试验研究表明，该公式可行。该公式未计入翼缘板内横向钢筋对裂缝开展的制约作用和栓钉的影响。引入中支座弯矩调幅系数αa是为了利用有关设计手册查得中支座的弹性弯矩后，便可方便地计算在使用荷载作用下中支座截面的弯矩。8.5抗剪连接件的计算8.5.1连接件在组合梁中除主要用来承受钢梁与混凝土翼缘板之间交界面的纵向剪力外，还起抵抗混凝土翼缘板与钢梁之间的掀起作用。条文中所列的三种抗剪连接件为目前国内外常用的类型。它们都具有抵抗纵向剪力与抵抗掀起的功能。由于栓钉连接件施工方便快速(有专门的焊接机具和配件：栓钉焊机，栓钉焊枪和焊接瓷环，可实现半自动化施焊)，而且受力性能好，其单位承载力用钢量是上述三种连接件中最少的，所以宜优先采用，其次是槽钢。(以φ16栓钉、［8槽钢和φ16弯筋连接件为例，单位承载力用钢量分别为0.0034、0.0058及0.0122。)栓钉抗剪连结件的设计承载力计算公式右边的限制条件是根据近年来国内大量的试验研究结果而得到的。该成果得到了建设部行业标准主管部门的重视和推荐，已经被建设部行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》所采纳。试验研究结果表明，《火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定》关于栓钉剪力连结件抗剪设计承载力公式过分保守，导致计算所需要的栓钉数量偏多，栓钉间距过密，既增加了造价，又给施工带来了不便。研究成果和实际工程应用经验表明，对栓钉剪力连结件的抗剪承载力上限采用“0.7Asfu”是合理安全的。欧洲规范4(1992年版)的修订版采用了同样的限值。槽钢和弯筋抗剪连结件抗剪承载力设计值的计算公式与《钢结构设计规范》相同。关于用于连续组合梁中间支座负弯矩段及悬臂组合梁的抗剪承载力设计值的折减系数，是引用欧洲规范4的结果，近年来国内的试验结果证明取该系数是可行的。8.5.2该条所列折减系数公式与原《暂行规定》是一致的。8.5.3该条规定与《钢结构设计规范》是一致的。8.5.4由于连接件的工作并不是绝对刚性的，在钢梁与混凝土翼缘板的交界面的自然粘结发生破坏后，交界面就会发生滑移变形，因而交界面上各个连接件之间便发生内力重分配。在极限状态时，交界面上各个连接件受力几乎相等，因而可以均匀布置，方便施工。8.6板托及翼缘板的计算8.6.1～8.6.3沿着一个既定的平面抗剪称为界面抗剪。组合梁板的混凝土翼缘板(板托、翼缘板)在纵向水平剪力作用时属于界面受剪。本节所列公式与欧洲规范4完全一致。组合梁混凝土翼缘的横向配筋，除板托中的横向钢筋是组合梁所特有的，此外的其他横向钢筋At及Ab，其截面面积中应包含楼板自身的配筋，但这些钢筋符合《混凝土结构设计规范》中规定的锚固要求。8.7构造要求8.7.1钢梁通过连接件与混凝土翼缘板形成组合梁后，其抗弯能力有明显的提高。相对来说钢梁的抗剪能力却显得不足。为避免这种不协调的情况发生，本条对h/hs、hc1/hc2提出了一般性要求。8.7.4～8.7.6关于连接件的构造要求，《钢结构设计规范》中均有所说明，不再赘述。8.7.7板托的外形尺寸及构造在本条中所作的规定，在于保证板托中连接件的工况能与作连接件标准推出试验时的工况基本一致。 下载网址:http://www.samesun.net完整需求联系QQ:170895180 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