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1、外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构应用技术规程目次1 总则12 术语和符号22.1 术语22.2 符号43 材料73.1 钢材73.2 钢筋83.3 连接材料83.4 混凝土93.5 其他94 设计基本规定114.1 结构体系和布置114.2 结构分析134.3 构件设计155 构件设计195.1 矩形钢管混凝土柱195.2 异形钢管混凝土柱235.3 外包钢组合梁346 连接节点设计506.1 矩形钢管混凝土柱与梁连接节点506.2 异形钢管混凝土柱与梁连接节点656.3 支撑节点686.4 柱拼接及柱脚节点706.5 楼盖节点717 制作与施工757.1 一般规定757.2 钢管柱制作76
2、7.3 U 形钢梁制作777.4 钢构件安装与连接787.5 混凝土施工808 验收828.1 一般规定828.2 U 形钢梁进场质量验收838.3 外包钢组合梁混凝土浇筑质量验收848.4 外包钢组合梁连接质量验收85本规程用词说明88引用标准名录89Contents1 General12 Terms and symbols22.1 Terms22.2 Symbols43 Materials73.1 Steel73.2 Reinforcement83.3 Connection materials83.4 Concrete93.5 Others94 Basic requirements of
3、design114.1 System and arrangement of Structure114.1 Structural analysis134.2 Design of members155 Design of members195.1 Rectangular concrete-filled steel tube column195.2 Special-shaped concrete-filled steel tube column235.3 Wrapped steel and concrete composite beam346 Design of joints506.1 Joint
4、of rectangular concrete-filled steel tube and beam506.2 Joint of special-shaped concrete-filled steel tube and beam656.3 Brace joint686.4 Column connection and footing joints706.4 Floor joints717 Manufacturing and construction757.1 General requirements757.2 Manufacturing of rectangular steel tube co
5、lumn767.3 Manufacturing of special-shaped column777.4 Installation and connection of steel member787.5 Concrete construction808 Acceptance828.1 General requirements828.2 Site quality acceptance of U-shaped steel beam838.3 Concrete pouring quality acceptance of wrapped steel and concrete composite be
6、am848.4 Connection quality acceptance of wrapped steel and concrete composite beam85Explanation of wording in this specification88List of quoted standards891 总则1.0.1 为规范和促进外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的推广应用,做到安全适用、技术先进、经济合理、施工方便、确保质量,制定本规程。【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构是一种由外包 U 形钢-混凝土组合梁和矩形或异形钢管混凝土柱等构件组成的新型装配式组合
7、结构体系,其具有以下优势:1) 框架柱及梁均为组合受力,可充分发挥钢材和混凝土的力学性能优势;2) 可实现施工免模板、免支撑(或少支撑),同时发挥现浇混凝土的效率和成本优势;3) 可缩短施工周期,减少机械及措施费,有利于降低成本;4) 装配率高,符合国家及地方政策要求,符合建筑工业化的发展趋势。 为便于其推广应用,有必要制定相关技术标准,对其设计、制作、施工及验收等内容作出规定。1.0.2 本规程适用于抗震设防烈度为 6 度至 8 度地区工业与民用建筑的外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作、施工及验收。1.0.3 外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作
8、、施工及验收,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作、施工及验收尚应符合国家现行标准钢结构设计标准GB 50017、混凝土结构设计规范GB 50010、建筑抗震设计规范GB 50011、钢管混凝土结构技术规范GB 50936、钢-混凝土组合结构施工规范GB 50901、钢结构工程施工质量验收规范GB 50205、混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204、装配式钢结构建筑技术标准GB/T 51232、组合结构设计规范JGJ138、高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99、装配式钢结构住宅建筑技术标准JGJ/T
9、469 等的有关规定。872 术语和符号2.1 术语2.1.1 外包钢组合梁- 钢管混凝土柱框架结构 Frame steel-concrete composite beams and concrete-filled steel tustructure e columnswith wrapped由外包 U 形钢-混凝土组合梁作为框架梁,钢管混凝土柱作为框架柱的装配式钢-混凝土组合框架结构。简称组合框架结构,框架柱采用矩形钢管混凝土柱时称为矩形柱组合框架结构,框架柱采用异形钢管混凝土柱时称为异形柱组合框架结构。【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构的框架梁采用外包 U 形钢- 混凝土组合梁
10、,框架柱采用矩形钢管混凝土柱或异形钢管混凝土柱,非框架梁一般也采用外包 U 形钢-混凝土组合梁,必要时也可采用钢梁或其他形式的组合梁。组合框架结构局部如图 1 所示。132图 1组合框架结构局部三维示意图1钢管混凝土柱;2外包 U 形钢-混凝土组合梁;3混凝土板2.1.2 外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架-支撑结构 Frame-bracingstructurewithwrapped steel-concrete composite beams and concrete-filled steel tube columns由外包 U 形钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱组成的框架与钢支撑共同组成抗侧力体
11、系的结构。简称组合框架-支撑结构,框架柱采用矩形钢管混凝土柱时称为矩形柱组合框架-支撑结构,框架柱采用异形钢管混凝土柱时称为异形柱组合框架-支撑结构。【条文说明】纯框架结构适用高度范围相对较小,当需要较大的结构高度及抗侧移需求时,可在组合框架结构中设置柱间钢支撑,形成组合框架-支撑结构。2.1.3 外包 U 形钢-混凝土组合梁 Wrapped U-shaped steel and concrete composite beam由带翼缘的外包 U 形钢及内部混凝土与混凝土翼板组合而成的可整体受力的钢-混凝土组合梁。简称外包钢组合梁。【条文说明】外包 U 形钢-混凝土组合梁由外包 U 形钢、外包
12、U 形钢内的混凝土和混凝土翼板组成,其中外包 U 形钢的开口端内折形成上翼缘,且在上翼缘设置抗剪连接件,待翼板混凝土和外包 U 形钢内混凝土浇筑后形成组合梁。2.1.4 外包 U 形钢 Wrapped U-shaped steel用于外包 U 形钢-混凝土组合梁的 U 形截面型钢。简称 U 形钢,在内部混凝土浇筑前称为 U 形钢梁。【条文说明】外包 U 形钢可通过一次冷弯成型、冷弯焊接成型或全焊接成型。本规程中外包 U 形钢顶部开口端为内折式。作为外包 U 形钢-混凝土组合梁中的钢构件,在内部混凝土浇筑前称为 U 形钢梁。2.1.5 矩形钢管混凝土柱 Rectangular concrete-
13、filled steel tube column在矩形钢管内浇筑混凝土形成的由钢管和管内混凝土共同承担荷载的柱。在内部混凝土浇筑前称为矩形钢管柱。2.1.6 异形钢管混凝土柱 Specially shaped concrete-filled steel tube column在异形(包括 L 形、T 形、十字形、Z 形)钢管内浇筑混凝土形成的由钢管与管内混凝土共同承担荷载的柱。在内部混凝土浇筑前称为异形钢管柱。2.1.7 内隔板式连接 Inner diaphragm connection梁与钢管混凝土柱节点处,柱贯通且主要通过在钢管内部焊接隔板来传递内力的连接形式。2.1.8 贯通隔板式连接
14、Through diaphragm connection梁与钢管混凝土柱节点处,柱在梁翼缘高度处断开且主要通过焊接贯通的隔板来传递内力的连接形式。2.1.9 外环板式连接 Outer ring plate connection梁与钢管混凝土柱节点处,柱贯通且主要通过在钢管外部焊接环形钢板来传递内力的连接形式。2.1.10 端板式连接 Outer ring plate connection梁与钢管混凝土柱节点处,柱贯通且主要通过在梁端与钢管之间焊接端板来传递内力的连接形式。2.1.11 分离内隔板式连接 Separate inner diaphragm connection梁与钢管混凝土柱节点处
15、,柱贯通且主要通过在钢管内部焊接分离的隔板来传递内力的连接形式。2.2 符号2.2.1 材料性能fc 混凝土轴心抗压强度设计值; fck 混凝土轴心抗压强度标准值; ft 混凝土轴心抗拉强度设计值; ftk 混凝土轴心抗拉强度标准值;fa 钢管或钢板抗拉、抗压强度设计值;fya 钢管或钢板屈服强度;fva 钢管或钢板抗剪强度设计值; fuva 钢管或钢板的极限抗剪强度; fs 纵向钢筋抗拉强度设计值;fsv 横向钢筋抗拉强度设计值。2.2.2 作用和作用效应N 轴向力设计值;V 剪力设计值;M + 、M - 正、负弯矩设计值;vN c1 单个抗剪连接件作用范围的受剪承载力设计值;vl1 单位纵
16、向长度内受剪界面上的纵向剪力设计值;ss 按荷载准永久组合计算的开裂截面纵向受拉钢筋的应力;Vj 连接的受剪承载力设计值;udVj 连接的极限受剪承载力;uVuj 节点核心区的受剪承载力设计值;M uj 节点单侧受弯承载力设计值;Dq0 施工无支撑时组合梁的挠度计算值;Dqb 施工有支撑时组合梁的挠度计算值。2.2.3 几何参数b 截面宽度;be 翼板有效宽度;h 截面高度;t 截面板件厚度;bf 组合梁纵向受剪界面的横向长度;mi 组合梁剪跨区段长度;sA+ 正弯矩区 U 形钢内底部纵向钢筋截面面积;sA- 负弯矩区翼板有效宽度范围内的纵向钢筋截面面积;Aa 钢管或钢板的截面面积;Ac 钢管
17、内混凝土的截面面积;Asv 组合梁单位长度上横向钢筋的截面面积;x 混凝土受压区高度;xc 混凝土实际受压区高度, xc = x / b1 ;hc 混凝土翼板厚度。2.2.4 计算系数及其他ek 钢号修正系数,其值为 235 与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方根;j 轴心受压稳定系数;a1 受压区混凝土等效矩形应力图压应力系数;b1 受压区混凝土等效矩形应力图受压区高度系数;bc 混凝土强度影响系数;hjv 节点剪力增大系数;hjm 节点单侧弯矩增大系数。【条文说明 2.2】本节参考现行国家标准工程结构设计通用符号标准GB/T 50132 和有关设计标准,并结合本规程具体情况规定了涉及的符号及
18、其含义。3 材料3.1 钢材3.1.1 组合框架及框架-支撑结构中钢材的牌号及标准、材料选用、设计指标和设计参数等除应符合现行国家标准钢结构设计标准GB 50017 的有关规定外, 尚应符合下列规定:1 框架柱、框架梁及支撑用钢材应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011 的有关规定;2 高层民用建筑用钢材应符合现行行业标准高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99 的有关规定;3 厚度不大于 6mm 的冷成型钢应符合现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018 和现行行业标准建筑结构用冷弯薄壁型钢JG/T 380 的有关规定。3.1.2 外包钢组合梁用 U 形钢宜冷弯成型,并应符
19、合下列规定:1 宜采用 Q235、Q355、Q390 钢,质量等级不应低于 B 级,并应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700 和低合金高强度结构钢GB/T 1591 的有关规定,当有可靠依据时也可采用其他牌号的钢材;2 宜一次冷弯成型,当截面尺寸较大时,也可冷弯焊接成型,焊缝可采用高频焊、自动或半自动焊和手工对接焊缝。【条文说明】U 形钢一般采用 Q235、Q355、Q390 钢,当采用 Q420 及以上的钢材时,应有可靠的加工工艺及受力性能试验依据。当截面尺寸较大时,U 形钢也可由两个冷弯成型的不等边 C 形钢在下翼缘处焊接组成。3.1.3 钢管混凝土柱用矩形钢管应符合下列规定:1 宜
20、采用冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管,当采用冷弯矩形钢管时应选用符合现行行业标准建筑结构用冷弯矩形钢管JG/T 178 规定的 Q235、Q355 或 Q390 钢的 I 级产品;2 当采用热轧成型或由热轧钢板、型钢焊接组成的矩形钢管时,原料钢板应选用符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700 和低合金高强度结构钢GB/T 1591 的 Q235、Q355、Q390、Q420 钢;3 当抗震设防烈度为 8 度或柱直接承受动力荷载时,原料钢板尚宜符合现行国家标准建筑结构用钢板GB/T 19879 的有关规定。【条文说明】矩形钢管应优先采用冷成型矩形钢管,现行行业标准建筑结构用冷弯矩形钢管JG
21、/T 178 规定的 I 级产品通过优选原料材质及采用直接成方等合理成型工艺,可保证成管时冷弯圆角区的冷作硬化效应较低。当荷载较大或壁厚较厚时,可采用焊接箱形截面。3.1.4 热轧钢板、槽钢、角钢等应符合现行国家标准碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带GB/T 3274 和热轧型钢GB/T 706 的有关规定,冷弯薄壁型钢应符合现行行业标准建筑结构用冷弯薄壁型钢JG/T 380 的有关规定。3.2 钢筋3.2.1 钢筋的牌号及标准、选用、设计指标和设计参数等应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 的有关规定。3.2.2 外包钢组合梁翼板内的钢筋和板中受力钢筋可采用 HRB400
22、、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋;板中构造钢筋可采用 HPB300、HRB400 钢筋。3.2.3 抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件的纵向受力钢筋,其抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比不应小于 1.25,屈服强度实测值与屈服强度标准值之比不应大于 1.3,且最大拉力下的总伸长率实测值不应小于 9%。【条文说明 3.2】参照现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 和建筑抗震设计规范GB 50011 对组合框架及框架-支撑结构中的钢筋要求作了规定。3.3 连接材料3.3.1 钢构件用焊条、焊丝、焊剂等焊接材料和螺栓、铆钉等紧固件材料的型号及标准、材料选用、设计指标
23、和设计参数等应符合现行国家标准钢结构设计标准GB 50017 的有关规定。3.3.2 用作抗剪连接件的槽钢连接件、角钢连接件宜采用 Q235 钢;吊筋连接件可采用 HPB300、HRB400 钢筋;栓钉连接件应符合现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T 10433 的有关规定。3.3.3 钢筋之间、钢筋与钢板的焊接材料应符合现行行业标准钢筋焊接及验收规程JGJ 18 的有关规定;钢筋机械连接材料应符合现行行业标准钢筋机械连接技术规程JGJ 107 的有关规定。3.3.4 钢筋与钢构件连接用可焊接机械连接套筒应符合钢筋机械连接用套筒JG/T 163-2013 的要求,且应满足可焊性要求。可焊
24、接机械连接套筒的实测受拉承载力不应小于被连接钢筋受拉承载力标准值的 1.1 倍,钢筋受拉承载力标准值应按抗拉极限强度标准值乘以钢筋截面面积计算。3.4 混凝土3.4.1 混凝土的力学性能指标、原材料及配合比设计等应符合国家现行标准混凝土结构设计规范GB 50010、混凝土结构工程施工规范GB 50666 和普通混凝土配合比设计规程JGJ 55 等的有关规定。3.4.2 钢管混凝土柱的混凝土强度等级不应低于 C30,抗震设防烈度为 6 度、7 度时不宜超过 C80,抗震设防烈度为 8 度时不宜超过 C70。对 Q235 钢管,宜采用C30、C35 或 C40 混凝土;对 Q355 钢管,宜采用
25、C40 及以上的混凝土;对 Q390、Q420 钢管,宜采用 C50 及以上的混凝土。3.4.3 钢管内及梁柱节点内宜采用自密实混凝土。自密实混凝土的配合比设计、施工、质量检验和验收等应符合现行团体标准自密实混凝土应用技术规程CECS 203 的规定。3.4.4 外包钢组合梁及板的混凝土强度等级不宜低于 C30。外包钢组合梁的混凝土粗骨料最大粒径不应超过梁截面最小尺寸的 1/4,且不应超过钢筋最小净间距的 3/4。【条文说明 3.4】钢管混凝土柱的混凝土强度等级要求参考了现行行业标准组合结构设计规范JGJ 138 和现行团体标准矩形钢管混凝土节点技术规程T/CECS 506 的有关规定。3.5
26、 其他3.5.1 组合框架及框架-支撑结构构件的设计耐火极限应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB 50016 的有关规定。防火涂料、防火板、毡状防火材料等防火保护材料应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB 50016、钢结构设计标准GB 50017、建筑钢结构防火技术规范GB 51249 及国家现行有关产品标准的规定。3.5.2 钢构件应根据设计文件要求选择除锈、防腐涂装工艺。钢构件防腐涂装可采用热镀锌、喷涂锌、喷刷涂料等方式,防腐蚀材料应符合现行国家标准钢结构设计标准GB 50017、现行行业标准建筑钢结构防腐蚀技术规程JGJ/T 251 及国家现行有关产品标准的规定。【条文说明】本规程的
27、构件防腐涂装工艺是工程常用的方式,设计人员可根据具体工程情况进行涂装设计。防腐涂装的热镀锌、喷涂锌、喷刷涂料等工艺、技术规范及涂层质量检验标准等应符合国家现行有关标准的规定。3.5.3 对钢筋桁架楼承板、压型钢板组合楼板等技术,其所用钢材、钢筋及混凝土等材料应符合现行行业标准钢筋桁架楼承板JG/T 368、现行团体标准组合楼板设计与施工规程CECS 273 和有关技术资料的规定。【条文说明】目前,钢筋桁架楼承板技术除了传统的金属底模楼承板外,还包括底模可拆式、底模免拆式等新形式的楼承板,但行业内还没有统一的技术标准, 使用这些技术时,应符合相关团体标准、企业标准及标准图集的规定。4 设计基本规
28、定4.1 结构体系和布置4.1.1 组合框架及框架-支撑结构房屋的最大适用高度应符合下列规定:1 对乙类和丙类建筑,应符合表 4.1.1 的规定;2 平面和竖向均不规则的结构,最大适用高度宜适当减低;3 对甲类建筑,6 度、7 度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合表 4.1.1的要求,8 度时应专门研究;表 4.1.1组合框架及框架-支撑结构房屋的最大适用高度(m)结构类型抗震设防烈度6 度7 度8 度0.20g0.30g矩形柱组合框架结构70605040矩形柱组合框架-支撑结构220200180150异形柱组合框架结构70503012异形柱组合框架-支撑结构90705024注:房屋高度指
29、室外地面到主要屋面板板顶的高度,不包括局部突出屋顶部分。【条文说明】矩形柱组合框架及框架-支撑结构的最大适用高度按现行国家标准钢管混凝土结构技术规范GB 50936 确定。异形柱组合框架及框架-支撑结构的最大适用高度参考了团体标准矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程T/CECS xxx。4.1.2 组合框架及框架-支撑结构的高宽比不宜超过表 4.1.2 的规定。表 4.1.2组合框架及框架-支撑结构适用的最大高宽比结构类型抗震设防烈度6 度7 度8 度矩形柱组合框架结构654矩形柱组合框架-支撑结构765异形柱组合框架结构5.543异形柱组合框架-支撑结构64.53.5【条文说明】矩形柱组合框架及
30、框架-支撑结构的最大高宽比按现行国家标准钢管混凝土结构技术规范GB 50936 确定。参照混凝土异形柱结构最大高宽比与普通混凝土框架结构最大高宽比的相对关系,异形柱组合框架结构的最大高宽比比矩形柱组合框架结构减小 0.51.0;异形柱框架-支撑结构的最大高宽比比矩形柱框架-支撑结构减小 1.01.5。4.1.3 设置少量支撑的组合框架结构,当底层的支撑框架在规定水平力作用下按刚度分配的地震倾覆力矩占结构总地震倾覆力矩的比值不大于 50%时,最大适用高度、最大高宽比、抗震等级宜按组合框架结构确定。【条文说明】参考现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011 对钢支撑-混凝土框架结构的规定,框架-
31、支撑结构底层的支撑框架按刚度分配的地震倾覆力矩应大于结构总地震倾覆力矩的 50%,本条对不满足该规定的设置少量支撑的框架结构的执行标准进行了规定。4.1.4 组合框架及框架-支撑结构的建筑形体及结构布置的规则性应符合国家现行标准建筑抗震设计规范GB 50011 的有关规定,高层组合框架及框架-支撑结构尚应符合高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3 和高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99 的有关规定。4.1.5 组合框架及框架-支撑结构建筑宜通过调整平面形状和结构布置,避免设置防震缝。体型复杂、平立面不规则的建筑,应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设置防震缝,并应
32、符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011 的有关规定。当在适当部位设置防震缝时,防震缝宽度应符合下列规定:1 当高度不超过 15m 时不应小于 125mm;2 当高度超过 15m 时,6 度、7 度、8 度分别每增加高度 5m、4m、3m,宜加宽 25mm。【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的防震缝宽度取钢筋混凝土框架结构与钢结构防震缝宽度的平均值,即钢筋混凝土框架结构的 1.25 倍。4.1.6 组合框架及框架-支撑结构的楼盖宜采用钢筋桁架组合楼板,也可采用压型钢板组合楼板、混凝土叠合板、现浇混凝土板;楼盖应具有良好的水平刚度和整体性,对转换层、加强层以及有大开洞楼层,宜采取有效措
33、施确保水平力的可靠传递。【条文说明】组合框架及框架-支撑结构中板的设计应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010、现行行业标准钢筋桁架楼承板JG/T 368、现行团体标准组合楼板设计与施工规范CECS 273 和钢筋桁架混凝土叠合板应用技术规程T/CECS 715 等的有关规定。对有大开洞楼层,宜采用钢筋桁架组合楼板或现浇混凝土板,当采用压型钢板组合楼板时,宜增加楼板的有效厚度。4.1.7 组合框架-支撑结构中的支撑可采用双槽钢、矩形钢管等截面形式;支撑布置形式宜采用单斜杆式、十字交叉斜杆式,当结构受力需要时也可采用人字形斜杆式、交叉支撑在横梁处相交形式、同时设置两组受拉单斜杆体系形
34、式等。4.1.8 组合框架及框架-支撑结构中,非承重内墙宜采用轻质填充墙板,非承重外围护墙宜采用保温装饰一体化的外挂墙板。4.2 结构分析4.2.1 结构的作用及作用组合应根据国家现行标准建筑结构荷载规范GB 50009、建筑结构可靠性设计统一标准GB 50068 和建筑抗震设计规范GB 50011 等确定。4.2.2 在竖向荷载、风荷载及多遇地震作用下,结构的内力和变形可采用弹性方法计算;罕遇地震作用下,结构的弹塑性变形可采用弹塑性时程分析法或静力弹塑性分析法计算。4.2.3 超出本规程规定的最大适用高度或最大高宽比、以及特别不规则的组合框架及框架-支撑结构,应按现行国家标准建筑抗震设计规范
35、GB 50011 的有关规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。4.2.4 进行结构整体分析时,可假定楼盖在其自身平面内为无限刚性。当楼盖开有较大洞口或其局部会产生明显平面内变形时,在结构分析中应考虑楼板面内变形的影响。4.2.5 在进行结构弹性内力和变形计算时,钢管混凝土柱和外包钢组合梁的截面刚度可按下列公式计算:EI = Ec Ic + Ea Ia EA = Ec Ac + Ea Aa GA = Gc Ac + Ga Aa(4.2.5-1)(4.2.5-2)(4.2.5-3)式中:EI 、EA 、GA构件截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度;Ec Ic 、Ec Ac 、Gc Ac 混凝土部分的
36、截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度;Ea Ia 、Ea Aa 、Ga Aa 钢材部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度。【条文说明】本条参照现行国家标准钢管混凝土结构技术规范GB 50936 给出了组合框架及框架-支撑结构进行弹性计算时主要构件的截面刚度计算方法。4.2.6 进行结构弹性内力和变形计算时,宜根据混凝土翼板的有效宽度确定外包钢组合梁的刚度,每跨混凝土翼板的有效宽度可固定取为本规程第 5.3.6 条规定的连续梁边跨跨中的有效宽度;当采用梁刚度放大系数法近似考虑时,两侧有翼板的梁的抗弯刚度可取为 2.0EIb,仅一侧有翼板的梁的抗弯刚度可取为 1.5EIb, EIb 为不含梁宽范围外翼
37、板的外包钢组合梁的抗弯刚度,其应按本规程第 4.2.5 条计算。4.2.7 当非承重墙体为轻质砌块填充墙、轻质填充墙板或外挂墙板时,组合框架及框架-支撑结构的周期折减系数可取 0.71.0;结构计算中不应计入非承重墙体对结构承载力和刚度的有利作用。4.2.8 结构的阻尼比宜符合下列规定:1 多遇地震作用下的计算,高度不大于 50m 时可取 0.04;高度大于 50m 且不大于 100m 时可取 0.035,高度大于 100m 时可取 0.030.02;2 在罕遇地震作用下的弹塑性分析,可取 0.05;3 风荷载作用下的楼层位移验算和构件设计,可取 0.020.04;风振舒适度验算时可取 0.0
38、10.02。【条文说明】组合框架结构抗震计算时的阻尼比按现行国家标准钢管混凝土结构技术规范GB 50936 对框架及框架-支撑结构的有关规定取值。风荷载作用下的结构计算用阻尼比按现行行业标准组合结构设计规范JGJ 138 的规定取值。4.2.9 结构在风荷载或多遇地震作用标准值下,按弹性方法计算的层间位移角不宜大于 1/300。对住宅,在风荷载标准值作用下,屋顶水平位移与建筑高度之比尚不宜大于 1/450。【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的弹性层间位移角限值取现行国家标准钢管混凝土结构技术规范GB 50936 规定的框架结构(采用钢梁-混凝土板组合楼盖)和框架-支撑结构的层间位移角限值 1
39、/300。对住宅,参考现行国家标准装配式钢结构建筑技术标准GB/T 51232 给出了更严格的要求。4.2.10 组合框架及框架-支撑结构在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性层间位移角不应大于 1/50。4.2.11 高度不小于 80m 的住宅以及高度不小于 150m 的其他建筑,应按现行行业标准高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99 的有关规定进行风振舒适度验算。4.2.12 楼盖竖向振动舒适度验算应符合现行行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3 和建筑楼盖结构振动舒适度技术标准JGJ/T 441 的有关规定。4.3 构件设计4.3.1 组合框架及框架结构的抗震等级和抗震措施应符合下列规定:
40、1 丙类建筑:应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施,抗震等级应按表4.3.1 确定;当建筑场地为类时,除 6 度外,应允许按本地区抗震设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施。2 甲、乙类建筑:应按本地区抗震设防烈度提高一度后按表 4.3.1 确定抗震等级,抗震设防烈度为 8 度时,抗震等级应提高一级,表中已为一级的,应采取比一级更高的抗震措施;当建筑场地为类时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。3 当建筑场地为、类时,对设计基本地震加速度为 0.15g 的地区,宜按表 4.3.1 中 8 度对应的抗震等级采取抗震构造措施;对设计基本地震加速度为0.30g 的地区,宜
41、按比表4.3.1 中8 度对应的抗震等级提高一级采取抗震构造措施, 表中已为一级的,应采取比一级更有效的抗震构造措施。4 甲、乙类建筑按提高一度确定抗震措施时,或、类场地且设计基本地震加速度为 0.15g 和 0.30g 的丙类建筑按提高一度确定抗震构造措施时,如果房屋高度超过提高一度后对应的房屋最大适用高度,则应采取比对应抗震等级更有效的抗震构造措施。表 4.3.1组合框架及框架-支撑结构的抗震等级结构类型抗震设防烈度6 度7 度8 度矩形柱组合框架结构高度(m)242424242424抗震等级四三三二二一矩形柱组合框架-支撑结构高度(m)100100100100抗震等级三二二一一异形柱组合
42、框架结构高度(m)2424二一抗震等级四三异形柱组合框架-支撑结构抗震等级三二一注:接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的抗震等级参照现行国家标准钢管混凝土结构技术规范GB 50936 确定,并对各抗震设防烈度对应的分界高度进行统一。对异形柱组合框架及框架-支撑结构,同等抗震设防烈度下的抗震等级总体比矩形柱框架及框架支撑结构更严格。4.3.2 矩形钢管柱、异形钢管柱和 U 形钢梁应进行安装阶段的施工验算,并应符合下列规定:1 U 形钢梁的强度及稳定性应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017 对钢构件的有关规定;2
43、 U 形钢梁在永久荷载标准值作用下的最大挠度不应超过挠度限值,当 U 形钢表面外露时,挠度限值宜取为计算跨度的 1/400;当 U 形钢表面隐蔽时,挠度限值宜取为计算跨度的 1/250;3 矩形钢管柱、异形钢管柱在浇筑混凝土前,其轴向应力不应大于钢管抗压强度设计值的 60%,并应满足稳定性要求。【条文说明】施工阶段,钢管混凝土柱的钢管和外包钢组合梁的 U 形钢均兼做模板,其承载力及变形应符合现行国家标准混凝土结构工程施工规范GB 50666 对模板的有关规定。施工阶段的永久荷载应包括构件自重、新浇筑混凝土自重、钢筋自重、新浇筑混凝土产生的侧压力、其余构件传来的永久荷载等;可变荷载应包括施工人员
44、及施工设备产生的荷载、混凝土下料产生的水平荷载、泵送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载及风荷载等。4.3.3 构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计,并应符合下列规定:1 各构件应进行持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况下的承载力(包括失稳)计算;2 外包钢组合梁尚应进行挠度验算及负弯矩区裂缝宽度验算。4.3.4 构件的承载力应按下列公式验算: 持久设计状况、短暂设计状况地震设计状况g 0 Sd Rd(4.3.4-1)Sd Rdg RE(4.3.4-2)式中:g0 结构重要性系数,对安全等级为一级的结构构件,不应小于 1.1; 对安全等级为二级的结构构件不应小于 1.0
45、;Sd 作用组合的效应设计值,应按现行国家标准建筑结构可靠性设计统一标准GB 50068、建筑抗震设计规范GB 50011 及本规程的有关规定计算;Rd 构件承载力设计值;g RE 构件承载力抗震调整系数,应按表 4.3.4 采用。表 4.3.4承载力抗震调整系数构件类别组合结构构件钢构件梁柱各类构件节点梁、柱、支撑受力状态受弯偏压(轴压比小于 0.15)轴压、偏压(轴压比不小于0.15)受剪、偏拉、轴拉局压受剪、受弯强度稳定RE0.750.750.80.851.00.850.750.8【条文说明】构件承载力抗震调整系数按现行行业标准组合结构设计规范JGJ 138 的规定取值。4.3.5 外包钢组合梁的最大挠度应按荷载的准永久组合,并考虑荷载长期作用的影响进行计算,