型钢溷凝土组合结构技术规程jgj138-2001-sm

'@www.sinoaec.com中华人民共和国行业标准型钢混凝土组合结构技术规程型钢混凝土组合结构技术规程TechnicalspecificationforsteelreinforcedconcretecomposntestructuresJGJ1382001J130-2001资料编号JGJ1382001J130-2001@2002北京第1页共1页 @www.sinoaec.com中华人民共和国行业标准型钢混凝土组合结构技术规程Technicalspecificationforsteelreinforced型钢concretecomposntestructures混凝土组合结构技术规程JGJ1382001条文说明批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2002年1月1日资料编号JGJ1382001J130-2001@中国建筑资讯网2002北京第2页共2页 @www.sinoaec.com前言型钢混凝土组合结构技术规程JGJ1382001经建设部2001年10月23日以建标[2001]214号文批准业已发布为便于广大设计施工科研学校等单位的有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定型钢混凝土组合结构技术规程编制组按章节条顺序编制了本标准的条文说明供使用者参考在使用过程中如发现本条文说明有不妥之处请将意见函寄中国建筑科学研究院结构所(100013)型钢混凝土组合结构技术规程资料编号JGJ1382001J130-2001@第3页共3页 @www.sinoaec.com目次1总则.............................................................................................................52术语符号.......................................................................................................63材料.............................................................................................................74设计基本规定....................................................................................................95型钢混凝土框架梁..........................................................................................126型钢混凝土框架柱..........................................................................................15型钢7型钢混凝土框架梁柱节点...............................................................................17混8型钢混凝土剪力墙..........................................................................................19凝土组合结构技术规程9连接构造.........................................................................................................2010施工及质量要求............................................................................................22附录A配置十字形型钢的型钢混凝土.............................................................23柱正截面承载力简化计算....................................................................................23资料编号JGJ1382001J130-2001@第4页共4页 @www.sinoaec.com1总则1.0.1型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构型式由于在钢筋混凝土中增加了型钢型钢以其固有的强度和延性以及型钢钢筋混凝土三为一体地工作使型钢混凝土结构具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大刚度大抗震性能好的优点与钢结构相比具有防火性能好结构局部和整体稳定性好节省钢材的优点有针对性地推广应用此类结构对我国多高层建筑的发展优化和改善结构抗震性能都具有极其重要的意义型钢本规程是在对型钢混凝土组合结构进行了系统的试验研究和大量工程试点的基混础上并参考了国外有关的技术规定制定的凝土组合结构技术规程1.0.21.0.3国内外试验表明型钢混凝土组合结构在低周反复荷载作用下具有良好的滞回特性和耗能能力尤其是配置实腹型钢的型钢混凝土组合结构构件的延性性能承载力刚度更优于配置空腹型钢的型钢混凝土组合结构构件因此本规程主要针对配置实腹型钢的型钢混凝土组合结构构件的设计方法和连接构造作出规定其适用范围为非地震区和设防烈度为6度至9度地震区基于对型钢混凝土梁的疲劳性能未作研究本规程不适用于疲劳构件资料编号JGJ1382001J130-2001@第5页共5页 @www.sinoaec.com2术语符号2.1术语2.1.1型钢混凝土组合结构指混凝土内配置轧制型钢或焊接型钢和钢筋的结构2.2符号2.2.12.2.4符号是根据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的规定制定的型钢混凝土组合结构技术规程资料编号JGJ1382001J130-2001@第6页共6页 @www.sinoaec.com3材料3.1型钢3.1.1型钢混凝土组合结构构件中采用的型钢钢材的选用标准是依据现行国家标准钢结构设计规范GBJ17碳素结构钢GB700和低合金高强度结构钢GB/T1591规定的型钢钢材的性能应与钢结构对钢材性能的要求相同由于Q235A级钢不要求任何冲击试验值并只在用户有要求时才进行冷弯试验因此不适用于多高层建筑结构中作为主要承重钢材BCD等级钢是分别满足不同的型钢化学成分和不同温度下的冲击韧性要求的钢材CD级钢的碳硫磷含量较低混更适用于重要的焊接构件凝土组合结构技术规程3.1.2基于型钢混凝土组合结构中的型钢是截面的主要承重部分对钢材性能要求满足抗拉强度伸长率屈服点硫磷含量含碳量的要求且将现行钢结构设计规范规定的必要时保证冷弯性能的要求改为应满足冷弯试验的要求另外考虑到高层型钢混凝土组合结构常采用厚钢板且大多数建筑考虑抗震为此规程中提出了冲击韧性合格的要求另外国内的型钢混凝土组合结构工程中大量采用焊接型钢由此在钢板交接处梁柱节点和柱脚处的焊缝局部应力集中焊接过程中容易形成撕裂同时厚钢板存在各向异性Z轴向性能指标较差为此对采用厚度等于或大于50mm的钢板时应满足现行国家标准厚度方向性能钢板GB5313中有关Z15级的断面资料编号收缩率指标的要求它相当于硫含量不超过0.01%地震区钢材性能应具有较好的延性因此要求钢材的极限抗拉强度和屈服强度不能太接近其强屈比不小于1.2JGJ3.1.33.1.6钢材强度设计值是由钢材的屈服标准值除以材料分项系数确定的对Q235钢和Q345钢其分项系数分别取为1.087和1.111钢材的物理性能指标型138钢焊接要求和焊缝强度设计值的取值按现行国家标准钢结构设计规范GBJ172001J130-2001@88规定取用3.1.73.1.8在型钢混凝土组合结构构件中采用作为抗剪连接件的栓钉应该是符合现行国家标准圆柱头焊钉GB10433规定的合格产品不得用短钢筋代替栓钉栓钉的力学性能指标不能低于表3.1.7规定连接型钢的普通螺栓高强螺栓锚栓都应符合有关标准的要求3.2钢筋第7页共7页 @www.sinoaec.com3.2.13.2.2纵向钢筋和箍筋宜采用延性较好的热轧钢筋3.3混凝土3.3.13.3.2为了充分发挥型钢混凝土组合结构中型钢的作用混凝土强度等级不宜过低本规程规定了混凝土强度等级不宜小于C30对于C70C80高强度混凝土考虑到目前对强度在C70以上的混凝土的型钢混凝土组合结构性能研究不够因此如通过试验研究有可靠依据时可采用C70C803.3.3为便于混凝土的浇筑需对混凝土最大骨料直径加以限制型钢混凝土组合结构技术规程资料编号JGJ1382001J130-2001@第8页共8页 @www.sinoaec.com4设计基本规定4.1结构类型4.1.1型钢混凝土组合结构的结构性能基本上是属于钢筋混凝土结构范畴在多高层建筑中可以全部结构构件采用型钢混凝土组合结构也可某几层或框支层或某局部部位采用型钢混凝土组合结构目前国内高层建筑工程中都是有针对性的在需要发挥型钢混凝土承载力大延性好刚度大的特点的部位采用如在框架-剪力墙结构筒体结构框支剪力墙结构中的框支层采用型钢混凝土框架柱在跨度型钢较大的框架结构中采用型钢混凝土梁根据受力要求在一般剪力墙和筒体剪力墙混中采用型钢混凝土剪力墙凝土组合结构技术规程在多高层建筑的各种体系中型钢混凝土结构构件可以与钢筋混凝土结构构件组合也可与钢结构构件组合不同结构发挥其各自特点在型钢混凝土结构设计中主要是处理好不同结构材料的连接节点以及沿高度改变结构类型带来的承载力和刚度的突变对房屋的下半部分采用型钢混凝土上半部分采用钢筋混凝土的框架柱由日本的阪神地震震害表明凡是刚度和强度突变处容易发生破坏因此在设计中应重视过渡层的构造本规程对设防烈度为9度又是一级抗震等级的框架柱规定沿高度框架柱的全部结构构件应采用型钢混凝土组合结构4.1.2试验表明配置实腹式型钢的型钢混凝土柱具有良好的变形性能和耗能能力资料编号适用于地震区采用而配置空腹式型钢的型钢混凝土柱的变形性能及抗剪承载力相对差一些必须配置一定数量的斜腹杆其变形性能才可改善因此本规程规定空腹斜腹杆焊接型钢宜用于非地震区或设防烈度为6度地区的建筑JGJ4.1.3为提高型钢混凝土结构构件的承载力和刚度型钢混凝土框架梁和框架柱的型钢配置宜采用充满型宽翼缘实腹型钢充满型实腹型钢是指型钢上翼缘处于138截面受压区下翼缘处于截面受拉区即设计中应考虑在满足型钢混凝土保护层要2001J130-2001@求和便于施工的前提下型钢的上翼缘和下翼缘尽量靠近混凝土截面的近边4.1.4为提高剪力墙的承载力和延性宜在剪力墙两端或边柱中配置实腹型钢而且为了加强剪力墙的抗侧力也可在剪力墙腹板内加设斜向钢支撑4.2设计计算原则4.2.1型钢混凝土组合结构在选择合理的平面布置竖向布置以及在进行荷载和第9页共9页 @www.sinoaec.com地震作用组合下的内力和位移计算等方面应遵守现行国家标准和有关技术规程的规定4.2.2在进行弹性阶段的内力和位移计算中除了需要型钢混凝土结构构件的截面换算弹性抗弯刚度外在考虑构件的剪切变形轴向变形时还需要换算截面剪切刚度和轴向刚度计算中采用了钢筋混凝土的截面刚度和型钢截面刚度叠加的方法4.2.3基于型钢混凝土组合结构构件具有比钢筋混凝土结构构件更好的延性和耗能特性为此型钢混凝土组合结构和由它和混凝土结构组成的混合结构其房屋最大适用高度可以比钢筋混凝土结构作不同程度的提高对于全部结构构件均采用型钢混凝土结构时房屋高度可提高30%40%而其结构阻尼比的取值是考虑型钢混型钢凝土组合结构的阻尼比略低于钢筋混凝土结构因此阻尼比采用0.04混4.2.44.2.5型钢混凝土组合结构构件的两个极限状态的设计要求与国家现行标凝土组合结构技术规程准混凝土结构设计规范GBJ1089建筑抗震设计规范GBJ1189相一致4.2.6抗震等级的划分主要根据不同的设防烈度不同的结构类型不同的房屋高度来确定的因此型钢混凝土组合结构或由它和混凝土结构组成的结构其抗震等级的划分和选定基本上与现行国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089相同只是增加了筒体结构的抗震等级要求另外允许型钢混凝土框支剪力墙结构在8度设防烈度地区建造房屋高度可超过80m但不可超过100m抗震等级取一级4.2.7考虑到型钢混凝土组合结构的延性和耗能能力的特点已在框架柱的轴压比限值中体现了因此对于在正常使用极限状态下按风荷载或地震作用组合的楼层层间位移顶点位移的限值不作放松要求满足现行行业标准高层建筑结构设计资料编号与施工规程JGJ391规定的限值要求4.2.84.2.9型钢混凝土梁的最大挠度限值和最大裂缝宽度限值与现行国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089规定相一致JGJ4.3一般构造1384.3.14.3.2型钢混凝土组合结构是钢和混凝土两种材料的组合体在此组合体中箍筋的作用尤为突出它除了增强截面抗剪承载力避免结构发生剪切脆性破2001J130-2001@坏外还起到约束核心混凝土增强塑性铰区变形能力和耗能能力的作用对型钢混凝土组合结构构件而言更起到保证混凝土和型钢纵筋整体工作的重要作用因此为保证在大变形情况下能维持箍筋对混凝土的约束箍筋应做成封闭箍筋其末端应有135弯钩弯钩平直段也应有一定长度当采用拉结箍筋时至少一端应有135弯钩4.3.3在确定型钢的截面尺寸和位置时宜满足型钢有一定的混凝土保护层厚度第10页共10页 @www.sinoaec.com以防止型钢不发生局部压屈变形保证型钢钢筋混凝土相互粘结而整体工作同时也是提高耐火性耐久性的必要条件4.3.4型钢混凝土结构构件中型钢钢板不宜过薄以利于焊接和满足局部稳定要求由于型钢受混凝土和箍筋的约束不易发生局部压屈因此型钢钢板的宽厚比可以比现行行业标准高层民用建筑钢结构技术规程JGJ9998的规定放松参考日本有关资料规定钢板宽厚比大致比纯钢结构放松1.51.7倍左右4.3.5型钢上设置的抗剪栓钉为发挥其传递剪力作用栓钉的直径长度间距宜正确的选定型钢混凝土组合结构技术规程资料编号JGJ1382001J130-2001@第11页共11页 @www.sinoaec.com5型钢混凝土框架梁5.1承载力计算5.1.1型钢混凝土受弯构件试验表明受弯构件在外荷载作用下截面的混凝土钢筋型钢的应变保持平面受压极限变形接近于0.003破坏形态以型钢上翼缘以上混凝土突然压碎型钢翼缘达到屈服为标志其基本性能与钢筋混凝土受弯构件相似由此建立了型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力计算的基本假定5.1.2配置充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力计算是把型型钢钢翼缘也作为纵向受力钢筋的一部分在平衡式中增加了型钢腹板受弯承载力项Maw混和型钢腹板轴向承载力项NawMawNaw的确定是通过对型钢腹板应力分布积分凝土组合结构技术规程再做一定的简化得出的根据平截面假定提出了判断适筋梁的相对界限受压区高度b的计算公式5.1.3为使框架梁满足强剪弱弯要求对不同抗震等级的框架梁剪力设计值Vb进行调整调整原则与国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089相一致5.1.4型钢混凝土梁的剪切破坏随着剪跨比的不同主要是剪压破坏和斜压破坏两种形式防止剪压破坏由受剪承载力计算来保证斜压破坏由截面控制条件来保证通过集中荷载作用下斜截面受剪承载力试验建立了控制斜压破坏的截面控制条件即给出了型钢混凝土梁受剪承载力的上限此条件对均布荷载是偏于安全的5.1.5型钢混凝土梁受剪承载力计算公式是在试验研究基础上采用分别考虑型钢资料编号和钢筋混凝土二部分的承载力通过52根试验梁数据回归分析和可靠度分析得出了型钢部分对受剪承载力的贡献为型钢腹板部分的受剪承载力其值与腹板强度腹板含量有关对集中荷载作用下的梁还与剪跨比有关而且近似假定型钢腹板σ全截面处于纯剪状态即xy=s=0.58faJGJ35.1.6当梁的荷载较大需要的截面高度较高时为节省钢材减少自重可采用138桁架式空腹型钢的型钢混凝土梁其承载力计算可把上下弦型钢作为纵向受力钢筋斜腹杆承载力的竖向分力作为受剪箍筋考虑由于对型钢混凝土宽扁梁尚未进2001J130-2001@行试验研究为此规程规定的框架梁受剪承载力计算公式对宽扁梁不能直接采用有待进一步研究5.2裂缝宽度验算5.2.15.2.2型钢混凝土梁的裂缝宽度计算公式是基于把型钢翼缘作为纵向受力钢筋且考虑部分型钢腹板的影响按国家标准混凝土结构设计规范GBJ10第12页共12页 @www.sinoaec.com89的有关裂缝宽度计算公式的形式建立了型钢混凝土梁在短期效应组合作用下并考虑长期效应组合影响的最大裂缝宽度计算公式针对型钢混凝土梁裂缝宽度计算公式的建立国内有关单位进行了大量的试验研究也提出了基本思路较接近的计算方法经分析研究确定了本规程给出的计算公式所进行的8根试验梁在(0.40.8)极限弯矩范围内短期荷载作用下的裂缝宽度的计算值与试验值之比的平均值为1.011均方差为0.24对长期荷载作用下的裂缝宽度计算采用钢筋混凝土梁长期裂缝宽度的取值方法即在短期荷载作用下的裂缝宽度计算公式基础上考虑长期影响的扩大系数1.55.3挠度验算型钢5.3.15.3.3试验表明型钢混凝土梁在加载过程中截面平均应变符合平截面假混定且型钢与混凝土截面变形的平均曲率相同因此截面抗弯刚度可以采用钢筋凝土组合结构技术规程混凝土截面抗弯刚度和型钢截面抗弯刚度叠加的原则来处理Bs=Brc+Ba型钢在使用阶段采用弹性刚度:Ba=EaIa通过不同配筋率混凝土强度等级截面尺寸的型钢混凝土梁的刚度试验认为钢筋混凝土截面抗弯刚度主要与受拉钢筋配筋率有关经研究分析确定了钢筋混凝土截面部分抗弯刚度的简化计算公式长期荷载作用下由于压区混凝土的徐变钢筋与混凝土之间的粘结滑移徐变混凝土收缩等使梁截面刚度下降根据现行国家标准混凝土结构设计规范GBJ10资料编号89的有关规定引进了荷载长期效应组合对挠度的增大系数规定了长期刚度的计算公式5.4构造要求JGJ5.4.1为保证框架梁对框架节点的约束作用以及便于型钢混凝土梁的混凝土浇筑138框架梁的截面宽度不宜过小另外考虑到截面高度与宽度比值过大对梁抗扭和侧向稳定不利因此对框架梁的高宽比作了规定2001J130-2001@5.4.2为保证梁底部混凝土浇筑密实梁中纵向受力钢筋宜不超过二排如超过二排施工上应采取措施如分层浇筑等以保证梁底混凝土密实纵向受拉钢筋配筋率直径净距以及纵筋与型钢净距的规定是保证混凝土与钢筋与型钢有良好的粘结力同时也有利于框架梁在正常使用极限状态下的裂缝分布均匀和减小裂缝宽度第13页共13页 @www.sinoaec.com5.4.3梁两侧沿高度配置一定量的腰筋其目的是有助于增加箍筋纵筋腰筋所形成的整体骨架对混凝土的约束作用同时也有助于防止由于混凝土收缩引起的收缩裂缝的出现5.4.4型钢混凝土梁在受有集中反力或集中力作用处应设置对称加劲肋以助于承受剪力5.4.55.4.7考虑地震作用的框架梁端应设置箍筋加密区是从构造上增强对梁端混凝土的约束且保证梁端塑性铰区强剪弱弯的要求同时为了便于施工在满足箍筋配筋率的情况下箍筋肢距可比普通钢筋混凝土梁的箍筋肢距适当放松但设计中应尽量减小箍筋肢距沿梁全长箍筋配筋率的规定是在静力设计要求基型钢础上适当给予增加混5.4.8转换层大梁和托柱梁荷载大受力复杂为增加混凝土和剪压区型钢上翼缘凝土组合结构技术规程的粘结剪切力宜在梁端1.5倍梁高范围内型钢上翼缘增设栓钉5.4.9对配置桁架式型钢的型钢混凝土梁为保证桁架压杆的稳定性其细长比宜小于1205.4.10为保证开孔型钢混凝土梁开孔截面的受剪承载力必须控制圆形孔的直径相对于梁高和型钢截面高度的比例不能过大且由于孔洞周边存在应力集中情况必须采取一定的构造措施5.4.11圆形孔洞截面处的受剪承载力计算是参考了日本的计算方法又结合国内试验研究确定的计算方法中考虑了扣除开孔影响后截面上混凝土受剪承载力以及孔洞周围补强钢筋和型钢腹板扣除孔洞后的受剪承载力资料编号JGJ1382001J130-2001@第14页共14页 @www.sinoaec.com6型钢混凝土框架柱6.1承载力计算6.1.1型钢混凝土框架柱正截面偏心受压承载力计算的基本假定是通过试验研究在分析了型钢混凝土压弯构件的基本性能基础上提出的其计算基本假定与受弯构件正截面受弯承载力的基本假定相同6.1.26.1.5配置充满型实腹型钢的型钢混凝土框架柱的正截面偏心受压承载力计算公式是在基本假定基础上采用极限平衡方法以及型钢腹板应力图形简化型钢为拉压矩形应力图情况下作出的简化计算方法对于框架柱处于大偏压或小偏混压受力情况给出了不同的腹板受弯承载力和腹板轴向承载力的计算式其他计算凝土组合结构技术规程参数基本上参照钢筋混凝土偏心受压承载力计算公式中的参数对于配十字型箱型截面型钢的型钢混凝土组合柱其正截面偏心受压承载力计算在附录A中给出了简化计算方法6.1.66.1.8考虑地震作用的框架柱上下柱端框架底层柱根框支层柱两端的弯矩设计值以及框架柱框支柱的剪力设计值的确定都与现行国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089相一致6.1.9框架柱的受剪截面控制条件与框架梁一致6.1.10试验研究表明型钢混凝土框架柱的斜截面受剪承载力可由钢筋混凝土和型钢二部分的斜截面受剪承载力组成压力对受剪承载力也有有利的影响计算公式资料编号中型钢部分对受剪承载力的贡献只考虑型钢腹板部分的受剪承载力6.1.11型钢混凝土框架柱轴压比限值的规定是保证框架柱具有较好的延性和耗能性能的必要条件通过不同轴压比情况下承受低周反复荷载作用的型钢混凝土压弯构件试验表明在相同的轴压比情况下型钢混凝土柱比钢筋混凝土柱具有更好JGJ的滞回特性和延性性能因此其轴压比计算中应考虑型钢的有利作用即型钢混凝N138土柱的轴压比按计算轴压比限值的确定是在试验研究基础上规定fA+fAcaa二级抗震等级的框架结构柱的轴压比限值为0.75此控制值能保证框架柱延性系数2001J130-2001@达到3对于其他不同抗震等级不同结构体系的框架柱其轴压比限值相应进行调整6.2构造要求6.2.16.2.2对于型钢混凝土框架柱为保证柱端塑性铰区有足够的箍筋约束混凝土使框架柱有一定的变形能力为此柱端必须从构造上设置箍筋加密区同时第15页共15页 @www.sinoaec.com满足一定的箍筋体配筋率要求6.2.3型钢混凝土框架柱的型钢配筋率不宜过小因为配置一定量的型钢才能使型钢混凝土构件具有比钢筋混凝土更高的承载力更好的延性同时也必须配置一定数量的纵向钢筋以便在混凝土纵筋箍筋的约束下的型钢能充分发挥其强度和塑性性能对于作为构造措施要求配置的型钢数量可不受此限制6.2.4考虑到型钢混凝土柱承受的弯矩和轴力较大因此纵向钢筋直径不宜过小同时为便于浇注混凝土钢筋间净距不宜过小对于箍筋要求必须与纵筋牢固连接以便起到约束混凝土的作用型钢混凝土组合结构技术规程资料编号JGJ1382001J130-2001@第16页共16页 @www.sinoaec.com7型钢混凝土框架梁柱节点7.1承载力计算7.1.1型钢混凝土框架节点包括型钢混凝土柱与型钢混凝土梁组成的节点型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁或钢梁组成的节点各类节点都需保证在梁端出现塑性铰后节点不发生剪切脆性破坏为此梁柱节点的剪力设计值需要调整对一级抗震等级采用考虑梁端实配钢筋强度标准值对应的弯矩值的平衡剪力乘以增大系数对二级抗震等级采用梁端弯矩设计值的平衡剪力乘以增大系数型钢7.1.2规定节点截面限制条件是为了防止混凝土截面过小造成节点核心区混凝混土承受过大的斜压应力以致使节点混凝土被压碎根据型钢混凝土小剪跨的静力凝土组合结构技术规程剪切试验确定节点的截面限制条件对低周反复荷载作用下的节点截面限制条件则乘以系数0.87.1.3根据型钢混凝土梁柱节点试验其受剪承载力由混凝土箍筋和型钢组成混凝土的受剪承载力由于型钢约束作用混凝土所承担的受剪承载力增大另外混凝土部分受剪机理可视为斜压杆受力该斜压杆截面面积随柱端轴压力增加而增大但其轴压力的有利作用限制在0.5fcbchc范围内对于一级抗震等级考虑在大震情况下柱轴力可能减少甚至于出现受拉情况为安全起见不考虑轴压力有利影响基于型钢混凝土柱与各种不同类型的梁形成的节点其梁端内力传递到柱的途资料编号径有差异给出了不同的梁柱节点受剪承载力计算公式公式中还考虑了中节点边节点顶节点节点位置的影响系数7.1.4钢梁或型钢混凝土梁与型钢混凝土柱的连接节点的内力传递机理较复杂根JGJ据日本的试验结果当梁为型钢混凝土梁或钢梁时如果型钢混凝土柱中的型钢过小使型钢混凝土柱中的型钢部分与梁型钢的弯矩分配比在40%以下时即不能充138分发挥柱中型钢的抗弯承载力且在反复荷载作用下其荷载位移滞回曲线将出现2001J130-2001@捏拢现象由此设计中要求型钢混凝土柱中的型钢部分与梁型钢的弯矩分配比不小于50%同时当梁为型钢混凝土梁时设计要求柱中的混凝土部分与梁中的混凝土部分的弯矩分配比也不小于50%当梁为钢筋混凝土梁柱为型钢混凝土柱时如果型钢混凝土柱的混凝土截面过小同样使型钢混凝土柱中的钢筋混凝土的抗弯承载力不能充分发挥在反复荷载作用下其荷载位移滞回曲线也将出现捏拢现象由此设计中宜满足规范(7.1.4-2)第17页共17页 @www.sinoaec.com式的要求7.2构造要求7.2.17.2.2考虑到四边有梁约束的型钢混凝土框架节点其受剪承载力和变形能力都优于钢筋混凝土节点因此框架节点的箍筋体积配筋率比钢筋混凝土框架节点可相应减少型钢混凝土组合结构技术规程资料编号JGJ1382001J130-2001@第18页共18页 @www.sinoaec.com8型钢混凝土剪力墙8.1承载力计算8.1.1通过两端配有型钢的钢筋混凝土剪力墙压弯承载力的试验表明采用国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089中沿截面腹部均匀配置纵向钢筋的偏心受压构件的正截面受压承载力计算公式来计算两端配有型钢的钢筋混凝土剪力墙的正截面偏心受压承载力是合适的计算中把端部配置的型钢作为纵向受力钢筋一部分考虑型钢8.1.28.1.3考虑地震作用的型钢混凝土剪力墙的剪力设计值的确定和受剪截面混控制条件与国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089相一致凝土组合结构技术规程8.1.4两端配有型钢的钢筋混凝土剪力墙的剪力试验表明端部设置了型钢由于型钢的暗销抗剪作用和对墙体的约束作用受剪承载力大于钢筋混凝土剪力墙本规程所提出的剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力计算公式中加入了端部型钢的暗销抗剪和约束作用这一项8.1.58.1.6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或型钢混凝土梁的现浇剪力墙其斜截面受剪承载力是由考虑轴力有利影响的混凝土部分水平分布钢筋周边柱内型钢三部分的受剪承载力之和组成混凝土项考虑了周边柱对混凝土墙体的约束系数r8.2构造要求资料编号8.2.18.2.2型钢混凝土剪力墙的厚度水平和竖向分布钢筋的最小配筋率端部暗柱翼柱的箍筋拉筋等构造要求与国家标准混凝土结构设计规范GBJ10JGJ89和行业标准钢筋混凝土高层建筑结构设计与规程JGJ391的规定相一致但为保证混凝土对型钢的约束作用必须保证一定的混凝土保护层厚度水平分布筋138需穿过墙端型钢以保证剪力墙整体作用8.2.3有型钢混凝土周边柱的剪力墙周边梁可采用型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁2001J130-2001@当不设周边梁时也应在相应位置设置钢筋混凝土暗梁另外为保证现浇混凝土剪力墙与周边柱的整体作用要求剪力墙中的水平分布钢筋绕过或穿过周边柱的型钢且要满足钢筋锚固要求第19页共19页 @www.sinoaec.com9连接构造9.1梁柱节点连接构造9.1.19.1.4型钢混凝土柱中型钢柱的加劲肋布置除了按钢结构构造配置以外为保证梁端内力更好地传递型钢混凝土柱应在梁上下边缘位置处设置水平加劲肋型钢混凝土柱与各类梁的连接构造必须从柱型钢截面形式和纵向钢筋的配置上考虑到便于梁内纵向钢筋贯穿节点以尽可能减少纵向钢筋穿过柱型钢的数量且应尽量使梁内钢筋穿过型钢腹板而不穿过型钢翼缘因为在有梁约束情况下型钢的节点区其抗剪承载力的储备较大为此规程规定了型钢腹板损失率的限值混关于采取在型钢柱上设置钢牛腿的方法从试验中发现在钢牛腿末端位置处由凝土组合结构技术规程于截面承载力和刚度突变很容易发生混凝土挤压破坏因此要求钢牛腿的翼缘设计成变截面翼缘改善上述情况的出现另外设置钢牛腿的办法在吊装型钢柱时施工上也有不便之处不是一种很理想的节点连接构造9.1.5型钢混凝土柱与型钢混凝土梁或钢梁的连接其型钢柱与型钢梁的连接应采用刚性连接且满足钢结构焊接要求9.1.6当框架梁采用型钢混凝土结构而框架柱采用钢筋混凝土结构时若梁柱节点为刚性连接则必须对梁内型钢在支座处采取可靠的支承和锚固措施以保证梁柱刚性节点的内力传递在钢筋混凝土的框架柱中设置型钢构造柱是一种较好的措施资料编号9.2柱与柱连接构造9.2.1结构竖向布置中如下部若干层采用型钢混凝土结构而上部各层采用钢筋JGJ混凝土结构则应考虑避免这两种结构的刚度和承载力的突变以避免形成薄弱层日本1995年阪神地震中曾发生过此类震害因此设计中应设置过渡层1389.2.2在国内的高层钢结构工程中结构上部采用钢结构柱下部采用型钢混凝土柱此两种结构类型的突变同样必须设置过渡层2001J130-2001@9.2.3型钢混凝土柱中当型钢某层需改变截面时宜考虑型钢截面承载力和刚度的逐步过渡且需考虑便于施工操作9.3梁与梁连接构造9.3.1梁与梁的连接当二跨全是型钢混凝土梁时则型钢梁的连接应满足钢结构要求对一侧为型钢混凝土梁另一侧为钢筋混凝土梁时为保证型钢的锚固和第20页共20页 @www.sinoaec.com传递应有相应的措施9.3.2为保证钢筋混凝土次梁和型钢混凝土主梁连接整体要求次梁中的钢筋的锚固和传递应满足相应的构造措施9.4梁与墙连接构造9.4.1型钢混凝土梁垂直于现浇钢筋混凝土剪力墙的连接应保证其内力传递梁深入墙内的节点可以形成铰接和刚接都应满足相应的构造要求9.5柱脚构造9.5.19.5.3型钢混凝土柱的柱脚采用埋入式柱脚相对于非埋入式柱脚更容易保型钢证柱脚的嵌固柱脚埋深的确定很重要参考国外技术规程提出了埋置深度不宜小于3倍型钢柱截面高度的要求规程规定自柱脚部位向上延伸一层范围的型钢柱宜混凝土组合结构技术规程设置栓钉以保证型钢与混凝土整体工作资料编号JGJ1382001J130-2001@第21页共21页 @www.sinoaec.com10施工及质量要求10.0.110.0.11为保证施工质量对型钢制作材质焊接质量吊装等做出规定型钢混凝土组合结构技术规程资料编号JGJ1382001J130-2001@第22页共22页 @www.sinoaec.com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利用简化计算可在确定的柱截面尺寸和型钢尺寸的情况下根据已知外轴力N按表给出的计算系数由公式A.0.1-1和A.0.13确定计算弯矩最后判断计算弯矩是否大于外弯矩M另外也可根据已知的外弯矩由表A.0.1-1表A.0.1-2和公式A.0.1-1A.0.1-4得出计算的配筋特征值fy/fc最后判断计算的配筋特征值是否小于表A.0.1-1或表型钢A.0.1-2中的配筋特征值计算中要注意钢筋与型钢配置(面积位置)的相似性混凝土组合结构技术规程资料编号JGJ1382001J130-2001@第23页共23页'