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1、异形钢管混凝土结构设计规程目次71总 则12 术语和符号22. 1术语22. 2符号33 材 料73. 1 钢材73. 2 连接材料73. 3 混凝土材料84 基本设计规定94. 1 一般规定94. 2 设计指标104. 3 结构变形114. 4 构造的一般规定125 结构体系和结构分析155. 1 结构体系155. 2 结构分析176 异形钢管混凝土柱设计196. 1 一般规定196. 2 轴心受力构件的计算206. 3 压弯构件的计算226. 4框架柱的设计要求267 异形钢管混凝土柱连接设计297. 1 梁柱连接297. 2 柱子拼接397. 3 柱脚428 防火及防腐438. 1 防火
2、438. 2 防腐459 施工与验收479. 1 异形钢管施工与验收479. 2 混凝土施工与验收51附录 A53A. 1 异形钢管混凝土轴心受压构件稳定承载力计算53A. 2 异形钢管混凝土压弯构件承载力计算55A. 3 采用纤维模型法计算异形钢管混凝土构件承载力56附录 B 侵蚀作用分类和防腐涂料底、面漆配套及维护年限58本规程用词说明59引用标准名录60附:条文说明Contents1. General provisions12. Terms and symbols22.1 Terms22.2 Symbols33. Materials73.1 Steel materials73.2 con
3、nections materials73.3 Concrete materials84. Basic requirements of design94.1 General requirements94.2 Design indices104.3 Allowable deformation of structure114.4 Detailing requirements125. Structural system and structural analysis155.1 Structural system155.2 Structural analysis176. Design of concre
4、te-filled special-shaped steel tube columns196.1 General requirements196.2 Calculation of members under axial compression206.3 Calculation of members under compression and bending226.4 Design requirements for columns of frame267. Design of connections with concrete-filled special-shaped steel tube c
5、olumns297.1 Connections between beams and columns297.2 Connections between columns and columns397.3 Base Connections of columns428. Coating and fireproofing438.1 Coating438.2 Fireproofing459. Construction and acceptance479.1 Construction and acceptance of Concrete-filled special-shaped steel tube co
6、lumns 479.2 Construction and acceptance of Concrete51Appendix A53A.1 Calculation of stability capacity of concrete-filled special-shaped steel tube columns under axial compression53A.2 Calculation of load-bearing capacity of concrete-filled special-shaped steel tube columns under compression and ben
7、ding55A.3 Load-bearing capacity Calculation of concrete-filled special-shaped steel tube columns using fiber-based model method56Appendix B Classification of corrosive effect, and matching base and finish coating and corresponding duration limit of maintenance58Explanation of wording in this specifi
8、cation59List of quoted standards60Addition: Explanation of Provisions1总 则1. 0. 1 为使异形钢管混凝土柱结构的设计及施工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,制定本规程。1. 0. 2 本规程适用于工业与民用房屋和一般构筑物的异形钢管混凝土柱结构,主要包括由 L 形、T 形、十字形钢管混凝土柱形成的建筑结构设计、施工与验收。本规程未考虑直接承受动力荷载的承重结构的特殊要求。1. 0. 3 本规程的设计原则是根据现行国家标准建筑结构可靠性设计统一标准GB50068 的规定制定的。按本规
9、程设计、施工和验收时,除本规程有明确规定外,荷载应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009 的规定执行;设计应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017、冷弯型钢结构技术标准GB50018、混凝土结构设计规范GB50010 和建筑抗震设计规范GB50011 的要求;材料和施工的质量应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范GB50205 和混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204 的要求。1. 0. 4 对有特殊设计要求和在特殊情况下的异形钢管混凝土柱结构设计,尚应符合国家现行有关标准的规定。582术语和符号2. 1术语2. 1. 1异形钢管Special-shaped steel
10、 tube冷弯或焊接成型的 L 形、T 形、十字形闭合钢管2. 1. 2异形钢管混凝土柱 Concrete-filled special-shaped steel tube column在闭合异形钢管内浇筑混凝土,并由异形钢管和管内混凝土共同承担荷载的柱。不包括由矩形钢管混凝土柱组成的格构式异形柱。2. 1. 3异形钢管混凝土结构 Structure with concrete-filled special-shaped steel tube member主要由异形钢管混凝土柱组成的结构。2. 1. 4 混凝土工作承担系数 Percentage of load-carrying capacit
11、y shared by concrete在异形钢管混凝土轴心受压构件中,管内混凝土的抗压承载力占全部抗压承载力的百分数。2. 1. 5工程轴Engineering axis过形心平行于肢长或肢宽的截面形心轴2. 1. 6 肢长-肢宽比Ratio of length-width of limber for special-shaped member异形截面肢长与肢宽的比例。2. 1. 7 贯通隔板式连接 Connection between column and beam connected with through diaphragms节点处柱被贯穿隔板分割,梁翼缘与贯穿隔板采用对接焊缝或螺栓
12、连接。2. 1. 8 外环板式连接 Connection between column and beam with external diaphragms节点处柱贯穿,外环板与钢管柱外壁采用全熔焊缝连接,上下外环板间设置加劲肋的连接。2. 1. 9 侧板式连接 Joint with vertical stiffener节点处柱贯通,在梁翼缘侧面焊接竖向肋板,竖向肋板延伸至两侧柱壁并与柱壁焊接。2. 2符号2. 2. 1材料性能Ec 混凝土的弹性模量;Es 钢材的弹性模量;f 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;f v 钢材的抗剪强度设计值;f ce 钢材的端面承压强度设计值;f c 混凝土的抗压
13、强度设计值;f t 混凝土的抗拉强度设计值;f y 钢材的屈服强度;fck 混凝土的抗压强度标准值;f tk 混凝土的抗拉强度标准值;f w 焊缝的抗拉强度设计值;f j 内隔板或贯穿隔板钢材的抗拉强度设计值;G 钢材的剪变模量;tf 构件的设计耐火极限;a 钢材的线膨胀系数;r 钢材的质量密度;2. 2. 2作用、作用效应及承载力M 弯矩设计值;M u 截面纯弯承载力设计值;M uc 框架柱在轴力作用下的受弯承载力设计值;M ub 框架梁的受弯承载力设计值;M j1 节点的抗弯承载力;N 轴心压(拉)力设计值;N p Nu 截面抗压承载力设计值;N E 欧拉临界力;N p N 框架柱的轴心受
14、压承载力标准值;cukN f 火灾时作用于柱子的轴力设计值;fN p 火灾时柱子承载力设计值;R 承载力设计值;S 不考虑地震作用时的荷载效应组合设计值;SE 考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用效应组合的设计值;V 剪力设计值;Vj 环梁与柱联结面处剪力设计值;Vjs 环梁与柱联结面的直剪承载力设计值;Vjb 环梁与柱联结面处肋钢筋上混凝土的局部承压力设计值;Vsu 环梁的抗剪承载力设计值;Vj1 节点抗剪承载力设计值。t 剪应力设计值;t cr 临界剪应力;t crt 带肋钢板剪力墙的整体临界剪应力;t crp 带肋钢板剪力墙的区格临界剪应力。2. 2. 3几何参数Ac 管内混凝土的截面面积
15、;As 钢管的截面面积;An 净截面面积;a 焊缝厚度;Bb 梁宽;c1 , c2 带肋钢板剪力墙区格的长边和短边尺寸;hc ,bw 异形钢管的肢长,肢宽尺寸;hb 钢梁截面的高度;d n 管内混凝土受压区高度;e 偏心距;Is 钢管截面绕主轴的惯性矩;Ic 管内混凝土截面绕主轴的惯性矩;IsEA 钢管截面绕工程轴的惯性矩;IcEA 管内混凝土截面绕工程轴的惯性矩;l0 轴心受压构件的计算长度;r0 异形钢管混凝土轴心受压构件截面绕主轴的当量回转半径;r 异形钢管混凝土轴心受压构件截面绕工程轴的当量回转半径;t 厚度;tbf 梁翼缘厚度;t j 贯穿隔板厚度。2. 2. 4计算系数及其他a c
16、 受压构件中混凝土的工作承担系数;b 等效弯矩系数;b m 弯矩放大系数;b v 剪力放大系数;j 轴心受压构件的稳定系数;g 0 结构重要性系数;g R 抗力分项系数;g RE 结构构件承载力的抗震调整系数;h 设计强度的降低系数;hc 强柱系数;hm 环梁的弯矩放大系数;h v 环梁的剪力放大系数;l 长细比;l 相对长细比。3材料3. 1 钢材3. 1. 1 异形钢管混凝土柱的钢管,可采用牌号为 Q235、Q355、Q345GJ、Q390、Q420 的钢材,其质量应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700 及低合金高强度结构钢GB/T1591 的规定。当有可靠根据时,可采用其他牌号的钢材
17、。3. 1. 2 异形钢管混凝土柱的钢管材料,应根据结构的重要性、荷载特征、应力状态、钢材厚度、连接方式、环境条件等因素合理选取其钢材牌号及质量等级。Q235A 级钢不应用于焊接结构,各类牌号的 A 级钢不宜用于多高层钢结构。3. 1. 3 异形钢管可采用冷弯成型的钢管,也可采用冷弯型钢或热轧板、型钢焊接成型的异形钢管。焊缝采用高频焊、自动焊或半自动及手工对接焊缝。3. 1. 4 结构中钢筋混凝土构件的钢筋应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010 的规定。3. 2 连接材料3. 2. 1 用于异形钢管混凝土柱的焊接材料应符合下列要求:1 手工焊接用的焊条,应符合现行国家标准非合金钢及
18、细晶粒钢焊条GB/T 5117 或热强钢焊条GB/T 5118 的规定。选择的焊条型号应与主体金属的力学性能相适应。2 自动或半自动焊接用的焊丝及焊剂应与主体金属相适应,并应符合现行有关国家标准的规定。3 二氧化碳气体保护焊接用的焊丝,应符合现行国家标准气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝GB/T 8110 的规定。4 当两种不同钢材相焊接时,宜采用与主体金属强度较低一种钢材相适应的焊条或焊丝。3. 2. 2 用于异形钢管混凝土柱的连接紧固件应符合下列规定:1 普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓C 级GB/T5780 及六角头螺栓A 级和 B 级GB/T5782 的规定。2 高强度螺栓应符合现
19、行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T 1228、钢结构用高强度大六角螺母GB/T 1229、钢结构用高强度垫圈GB/T 1230、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T 1231 或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T 3632 的规定。高强度螺栓的预拉力和摩擦抗滑移系数按现行国家标准钢结构设计标准GB50017 选用。3 采用单向高强螺栓应符合中国钢结构协会标准钢结构用自锁式单向高强螺栓连接副技术条件T/CSCS TC01-01 的规定。4 组合结构所用圆柱头焊钉(栓钉)连接件的材料应符合现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T10433 的规定。其屈服强度
20、不应小于 320N/mm2,抗拉强度不应小于 400N/mm2,伸长率不应小于 14%。5 用于连接薄钢板或其他金属板件的自攻螺钉应符合现行国家标准十字槽盘头自钻自攻螺钉GB/ T 15856.1、十字槽沉头自钻自攻螺钉GB/ T 15856.2、十字槽半沉头自钻自攻螺钉GB/ T 15856.3、六角法兰面自钻自攻螺钉GB/ T 15856.4,紧固件机械性能自钻自攻螺钉GB/T3098.11 或开槽盘头自攻螺钉GB/T 5282、开槽沉头自攻螺钉GB/T 5283、开槽半沉头自攻螺钉GB/T 5284、六角头自攻螺钉GB/T 5285。6 锚栓钢材可采用现行国家标准碳素结构钢GB/T 70
21、0 规定的 Q235 钢,低合金高强度结构钢GB/T 1591 中规定的 Q345 钢、Q390 钢或强度更高的钢材。3. 3 混凝土材料3. 3. 1 异形钢管混凝土柱内的混凝土可采用普通混凝土和自密实混凝土,其强度等级应不低于 C30,构造复杂区域宜采用自密实混凝土。3. 3. 2 混凝土的强度等级、力学性能指标和质量标准应分别符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010 和混凝土强度检验评定标准GB50107 的规定。4基本设计规定4. 1 一般规定4. 1. 1 本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计法,用分项系数的设计表达式进行计算。4. 1. 2 设计异形钢管混凝土柱结构时,
22、荷载组合、荷载标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数等除本规程规定外,应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009 的规定采用;在抗震设防区还应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011 的规定。4. 1. 3 异形钢管混凝土柱结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。1 承载能力极限状态设计应考虑荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。荷载及材料强度均采用设计值。结构的承载能力应包括构件和连接的强度、结构和构件的稳定性。处于地震区的结构,尚应参照现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011 和其它有关规范的规定进行结构构件的抗震承载能力计算。 承载能力计算应满足下列
23、公式要求: 当不考虑地震作用时:g 0 S R(4.1.3-1) 当考虑多遇地震作用时:SE RgRE(4.1.3-2)式中, g 0 结构重要性系数,按现行国家标准建筑结构可靠性设计统一标准GB50068 的规定选取,一般工业与民用建筑异形钢管混凝土结构的安全等级可取为二级,设计使用年限为 50 年;S 不考虑地震作用时的荷载效应组合设计值;SE 考虑多遇地震作用时,荷载和地震作用效应组合的设计值;R 承载力设计值;g RE 承载力抗震调整系数,对异形钢管混凝土构件,按表 4.1.3 的规定选用。表 4. 1. 3承载力抗震调整系数构件名称梁柱支撑节点板件连接焊缝连接螺栓g RE0.750.
24、750.800.850.90.85注:当仅计算竖向地震作用时,承载力抗震调整系数 RE 宜取 1.0。2 正常使用极限状态设计应考虑荷载效应的标准组合,采用荷载标准值、组合值和变形容许值进行计算;对于钢-混凝土组合梁尚应考虑荷载效应的准永久组合。4. 1. 4 异形钢管混凝土柱尚应按空异形钢管进行施工阶段的强度、稳定性和变形验算。施工阶段的荷载主要为湿混凝土重和实际可能作用的施工荷载。4. 1. 5 异形钢管混凝土柱在施工阶段的轴向应力不应大于其抗压承载力设计值的60%,并应满足强度和稳定性的要求。4. 1. 6 中心支撑和偏心支撑的布置和设计应满足建筑抗震设计规范GB50011 和高层民用建
25、筑钢结构技术规程JGJ99 的相关规定。4. 2 设计指标4. 2. 1 热轧成型或由热轧钢板焊接组成的异形钢管的钢材强度指标及物理性能指标应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017 采用。4. 2. 2 冷弯成型或由冷弯型钢焊接组成的异形钢管的钢材强度指标及物理性能指标应按现行国家标准冷弯型钢结构技术标准GB50018 采用。4. 2. 3焊缝的强度、C 级普通螺栓连接的强度设计值和有关规定应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017 采用。4. 2. 4 单向螺栓连接的强度设计值和有关规定应按矩形钢管构件自锁式单向高强螺栓连接设计标准T/CECS 605 取值。4. 2. 5电阻点焊每个
26、焊点的抗剪承载力设计值应按表 4.2.5 采用。表 4.2.5电阻点焊的抗剪承载力设计值相焊板件中外层较薄板件的厚度t(mm)0.40.60.81.01.52.02.53.03.5每个焊点的抗剪承载力设计值N s (kN)v0.61.11.72.34.05.98.010.212.64. 2. 6计算下列情况的结构构件和连接时,本规范4.2.1 至4.2.3 条规定的强度设计值, 应乘以下列相应的折减系数。1 无垫板的单面对接焊缝:0.85;2 施工条件较差的高空安装焊缝:0.90;3 两构件的连接采用搭接或其间填有垫板的连接以及单盖板的不对称连接:0.90。上述几种情况同时存在时,其折减系数应
27、连乘。4. 2. 7 混凝土的强度设计值和弹性模量应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010 采用。4. 3 结构变形4. 3. 1 不同类型受弯构件的变形,应符合下列规定:1 钢结构受弯构件的最大挠度的计算及其容许值,应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017 的规定。2 钢-混凝土组合梁、压型钢板混凝土组合楼板的最大挠度、负弯矩区裂缝宽度计算及其容许值,应参照现行国家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 的规定。4. 3. 2 多高层异形钢管混凝土框架结构或主要抗侧力结构为钢结构的多高层异形钢管混凝土柱结构房屋,在风荷载作用下的最大层间位移角不
28、宜大于 1/400。如采用有较高变形限制的非结构构件和装饰材料时,最大层间位移角宜适当减小;无隔墙时, 则可适当增大。4. 3. 3 抗侧力体系为钢结构的多高层异形钢管混凝土柱结构房屋,在地震作用下的最大层间位移角不宜大于下列数值:1 在多遇地震作用下(按弹性计算):1/300;2 在罕遇地震作用下(按弹塑性计算):1/50。如采用有较高变形限制的非结构构件和装饰材料时,在多遇地震作用下的最大层间位移角不宜大于 1/400。4. 3. 4 异形钢管混凝土柱结构的风振舒适度验算及楼盖结构舒适度验算应符合现行国家行业标准高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99 的相关规定。4. 4 构造的一般规定4.
29、 4. 1 异形钢管混凝土柱的截面最小边尺寸不宜小于 130mm,钢管壁厚不宜小于6mm,L 形截面的肢长-肢宽比(b/b1)不宜大于 3,T 形截面的肢长-肢宽比(hw/bw) 不宜大于 3、(b1/hf)不宜大于 1.5,十字形截面肢长-肢宽比(b1/hw、h1/bw)不宜大于1.5。当异形钢管混凝土柱截面最大边尺寸大于或等于 800mm 时,宜采取在钢管内壁焊接栓钉、纵向加劲等构造措施。4. 4. 2 异形钢管混凝土柱中混凝土的工作承担系数a c 应控制在 0.10.65 之间,a c 按下式计算:ac =fAsfc Ac+ fc Ac (4.4.2)式中, f、fc钢材和混凝土的抗压强
30、度设计值; As、Ac钢管和管内混凝土的截面面积。4. 4. 3 异形钢管混凝土柱的钢管管壁板件的宽厚比 b/t(L 形、T 形)、hw/t (T 形) 、b1/t、bw/t、h1/t、hw/t (十字形形)的限值应不大于表 4.4.3 的规定。表 4. 4. 3 异形钢管管壁板件宽厚比 b/t、h/t 的限值构件类型b/th/t轴压60 e60 e受弯60 e150 e压弯60 e当1 y 0 时30(0.9y 2 -1.7y + 2.8)e当0 y -1时30(0.74y 2 -1.44y + 2.8)e 注: 1 e =; 钢材的屈服强度,对 Q235 钢 =235 N/mm2,Q345
31、 钢 =345 N/mm2,Q390 钢235 fyfffyyyff=390 N/mm2,Q420 钢 =420 N/mm2 。yy21 2y = s s ; s1 ,s 2 分别为板件最外边缘的最大和最小应力(N/mm2),压应力为正,拉应力为负。(图 4.4.3)235s02351.1s 0 3施工阶段验算时,表 4.4.3 中的限值应除以 1.5,但e =e =,0 应按第 4.1.5 条的规定,取施工阶段荷载作用下的板件实际应力设计值,压弯时 0 取 1 。tttb1b1bh f hwhh1 hwhh1 bb1bwbb1b1bwbb1ttt(a) 轴压b1bt2b1bwf 1 t2t2
32、h hhh1 hwhh111b1bwbb1b1bwbb1ttt(b) 压弯图 4.4.3 异形钢管截面板件应力分布示意图4. 4. 4L 形钢管混凝土柱的计算长细比容许值不应超过 100,T 形钢管混凝土柱绕对称轴的计算长细比容许值不应超过 80。4. 4. 5 在每层异形钢管混凝土柱下部的钢管壁宽面上应对称设置排气孔,孔径不宜小于 12mm,每个封闭腔至少设置 1 个(图 4.4.5)。(a)柱身开孔立面示意图(b)柱身开孔截面位置示意图图 4.4.5 柱身排气孔设置位置图5 结构体系和结构分析5. 1 结构体系5. 1. 1 异形钢管混凝土柱结构可采用框架体系、框架-支撑体系、框架-剪力墙
33、体系和框架-核心筒体系。5. 1. 2 异形钢管混凝土柱可与钢结构柱、混凝土结构柱、型钢混凝土结构柱、矩形或圆形钢管混凝土结构柱同时使用。5. 1. 3 本规程适用的异形钢管混凝土柱结构的最大高度应符合表 5.1.3 的规定。对平面和竖向均不规则的结构或类场地上的结构,适用的最大高度应适当降低。表 5.1.3异形钢管混凝土柱结构的最大高度(m)结构体系抗震设防烈度6、7 度(0.10g)7 度(0.15g)8 度9 度(0.40g)(0.20g)(0.30g)框架7060504024框架-钢支撑(嵌入式钢板剪力墙)1601401209060框架-混凝土剪力墙1401201008050框架-核心
34、筒1501201007550注:1 房屋高度指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)2 超过表 5.1.3 规定高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施5. 1. 4异形钢管混凝土柱结构民用房屋适用的最大高宽比, 不宜大于表5.1.4 的规定。表 5.1.4异形钢管混凝土柱结构民用房屋适用的最大高宽比结构体系抗震设防烈度6、7 度(0.10g)7 度(0.15g)8 度9 度(0.40g)(0.20g)(0.30g)框架体系、框架-支撑(嵌入式钢板剪力墙)76.565.55框架-混凝土剪力墙(核心筒)876545. 1. 5 异形钢管混凝土柱结构体系,其布置宜规则
35、,楼层刚度分布宜均匀。结构布置应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011 的要求,并应使结构受力明确, 能满足对承载力、稳定性和刚度的设计要求。5. 1. 6 异形钢管混凝土柱用于多、高层建筑结构的框架时,框架梁宜采用钢梁。抗侧力构件可采用钢支撑、内嵌式剪力墙,其截面宽度不宜大于异形钢管混凝土柱的肢宽。楼盖可采用钢-混凝土组合梁,楼板可采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板或非组合楼板,也可采用装配整体式钢筋混凝土楼板、钢筋桁架楼板、预制板或其它轻型楼板。采用装配整体式钢筋混凝土楼板、预制板或其它轻型楼板时,应将楼板预埋件与钢梁焊接,或采取其它保证楼盖整体性的措施。5. 1. 7 在采用框架
36、-核心筒结构体系中,周边异形钢管混凝土柱框架的梁与柱连接,在抗震设防烈度为 7 度及以上地区应采用刚接;在 6 度地区,可采用部分铰接。5. 1. 8 采用框架-支撑结构体系时,支撑在竖向宜连续布置。必要时,可设置结构加强层。5. 1. 9 采用框架-混凝土剪力墙结构体系时,混凝土剪力墙宜采用带翼墙或有端柱的剪力墙。5. 2 结构分析5. 2. 1 异形钢管混凝土柱结构的结构计算模型应符合以下规定:1 结构弹性分析模型应根据结构实际情况确定,所选取的分析模型以及必要的简化计算处理,应能较准确的反映结构的实际工作状况,应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011、钢结构设计标准GB 500
37、17 与现行国家行业标准高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99 以及现行协会标准高层建筑钢混凝土混合结构设计规程CECS 230 的有关规定。2 楼面梁与竖向构件的偏心以及上、下层竖向构件之间的偏心宜按实际情况计入结构的整体计算。当结构整体计算中未考虑上述偏心时,应采用柱、墙端附加弯矩的方法予以近似考虑。3 结构整体分析时,对于截面尺寸较大的异形钢管混凝土柱,一般宜考虑节点区的刚域影响。组合楼盖楼板在平面内的刚度可假定为无限刚性,但当楼板因刚度削弱(如环形楼面、开有大洞口、狭长外伸段或局部变窄等)较大时,宜按弹性楼板进行计算。4 抗震设计时,计算多(高)层结构内力和位移时,结构自振周期,宜考虑
38、非结构构件的影响按 0.71.0 的系数进行折减。当轻质墙板与框架为柔性连接或结构体系为框架-剪力墙、框架-核心筒结构时,宜取较大值。5. 2. 2 异形钢管混凝土构件的刚度,可按下列规定取值: 轴向刚度 弯曲刚度 EA = Es As + Ec Ac(5.2.2-1)EI = Es Is + 0.8Ec Ic(5.2.2-2)式中, As 、 I s 钢管截面的面积和在所计算方向对其形心轴的惯性矩;Ac 、 I c的惯性矩; 管 内 混 凝 土 截 面 的 面 积 和 在 所 计 算 方 向 对 其 形 心 轴Es 、 Ec 钢材和混凝土的弹性模量。5. 2. 3 异形钢管混凝土柱结构分析应
39、符合下列规定:1 抗震设计时,异形钢管混凝土房屋建筑结构,应根据抗震设防类别、设防烈度、结构类型和房屋高度按现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011、行业标准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 等确定抗震等级,并应符合相应的计算与构造措施要求。2 抗震设计时,在多遇地震作用下,当异形钢管混凝土柱结构主要抗侧力体系为混凝土结构时阻尼比可取 0.04;其他情况的阻尼比可取 0.035;在罕遇地震作用下,阻尼比可取 0.05。在风荷载作用下,阻尼比可取 0.020.04。3 内力和变形的计算,应按第 5.2.2 条规定的刚度对结构进行弹性分析。4 对钢
40、-混凝土组合梁,进行混凝土硬结后承载力计算时,可不计入混凝土的抗拉强度,但结构分析时,构件刚度计算可计入混凝土受拉区,并按等截面构件计算。5 当进行框架弹性分析时,压型钢板组合楼盖中梁的惯性矩宜按下列规定取值:对两侧有楼板的梁,取 1.5 Ib , 对仅一侧有楼板的梁,取 1.2 Ib ,矩。Ib 为钢梁的截面惯性6 当钢-混凝土组合梁按塑性理论进行设计,考虑连续梁跨间的内力重分布,进行弯矩调幅。计算时,将混凝土设计截面按弹性模量比换算成等效的钢截面。7 钢-混凝土组合结构进行施工阶段(混凝土浇灌前和混凝土硬结前)的结构分析和验算,此时不考虑混凝土的承载作用,应按钢结构进行设计。5. 2. 4
41、 在抗震设防烈度为 7 度及以上地区,采用异形钢管混凝土柱框架与抗侧力构件(支撑框架、剪力墙等)组成的双重结构体系,其框架部分按刚度分配计算得到的地震剪力应乘以调整系数,达到结转构总地震剪力的 25%和框架部分计算最大层剪力 1.8 倍二者的较小值。5. 2. 5 抗震设计时,框架角柱的组合弯矩设计值、剪力设计值应乘以不小于 1.1 的增大系数。6 异形钢管混凝土柱设计6. 1 一般规定6. 1. 1 本章规定适用于单轴对称异形钢管混凝土柱,对非等肢异形钢管混凝土柱的承载力计算宜采用附录 A.3 规定的纤维模型分析确定。6. 1. 2 异形钢管混凝土柱承载力分析时,构件的初始缺陷代表值(图 6
42、.1.2)可按式(6.1.2-1)式(6.1.2-2)计算确定。yN初始弯曲理想构件e0sine0cosNO初始弯曲L/2L/2ye0NOe0e0zxx图 6.1.2 构件的初始缺陷d0x = e0cosq sin p zl(6.1.2-1)d0 y= e0sinq sin p zl(6.1.2-1)式中: d0x 离构件端部 z 处的沿 x 轴的初始变形值;d0 y 离构件端部 z 处的沿 y 轴的初始变形值;z 离构件端部的距离;l 构件的总长度;e0 构件中点处的初始变形值,取l 1000 ;q 构件受荷角(荷载作用点与形心连线和主轴 X 轴的夹角),见本规程附录A.1 中图 A.1.1。6. 2 轴心受力构件的计算6. 2. 1异形钢管混凝土轴心受压构件的承载力应满足下式的要求:N 1 N(6.2.1-1)guNu =fAs + fc Ac(6.2.1-2)式中, N 轴心压力设计值;Nu 轴心受压时截面强度承载力设计值;f 钢材的抗拉强度设计值;