鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程課件

1、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程DL/T 50851999一 范圍 本工程規(guī)定了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)及鋼-混凝土組合梁的設(shè)計計算方法和構(gòu)造要求，適用于新建、擴建或改建的火力發(fā)電廠建（構(gòu)）筑物的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計。一般工業(yè)與民用建（構(gòu)）筑物的鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計可參照執(zhí)行。二 基本規(guī)定1、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須貫徹執(zhí)行國家技術(shù)經(jīng)濟政策，充分考慮工程情況、材料供應(yīng)、構(gòu)件運輸、安裝和施工的具體條件，合理選用結(jié)構(gòu)方案，做到安全，經(jīng)濟適用。提高綜合效益，同時就符合防火要求，注意結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能。2、采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)時，宜將其用作最充分發(fā)揮其受力特性的構(gòu)件。3、當樓

2、層采用鋼梁、混凝土樓板時，宜按組合梁結(jié)構(gòu)設(shè)計。4、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級可按GBJ10-89、GZJ11-89、GB50260-1996和DL5022-93結(jié)構(gòu)抗震等級劃分的規(guī)定確定其抗震等級。5、結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求，進行下列計算和驗算： A、承載力及穩(wěn)定：所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)進行承載力（包括壓屈失穩(wěn)） 計算，必要時尚應(yīng)進行結(jié)構(gòu)的傾覆和滑移驗算。 B、變形：對使用上需控制變形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)進行變形驗算。 C、抗裂及裂縫寬度：對使用上要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)進行混凝 土拉應(yīng)力驗算，對使用上允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，應(yīng)進行裂縫寬度 驗算。6、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承

3、載力（包括壓屈失穩(wěn)）計算和傾覆、滑移驗算均應(yīng)采用荷載設(shè)計值。變形、抗裂及裂縫寬度驗算，均應(yīng)采用相應(yīng)的荷載代表值。預制構(gòu)件尚應(yīng)按制作、運輸及安裝的荷載設(shè)計值進行施工階段的驗算，預制構(gòu)件自身 吊裝的驗算，應(yīng)將構(gòu)件自重乘以動力系數(shù)1.50。7、結(jié)構(gòu)施工中，當需要屈服強度不同的鋼材代替原設(shè)計中的主要鋼材時，應(yīng)按照鋼材的實際強度進行驗算。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（一）、一般規(guī)定： 1、本章規(guī)定僅適用于圓鋼管內(nèi)填充混凝土的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。 2、鋼管的外直徑不宜小于100mm，鋼管的壁厚不宜小于4mm。鋼管的外直徑與壁厚之比宜在20d/t100范圍內(nèi)選用，即常用的截面含鋼率as=0.040.20。 3、鋼管混凝土宜用

4、作軸心受壓或作用力偏心較小的受壓構(gòu)件，當作用力偏心較大采用單根構(gòu)件不夠經(jīng)濟合理時，宜采用格構(gòu)式構(gòu)件。 4、廠房柱和架構(gòu)柱常用截面形式有單肢、雙肢、三肢和四肢等四種，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)廠房規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式、荷載情況和使用要求確定。主廠房的框（排）架柱，宜采用格構(gòu)式柱。 5、在抗震設(shè)計時，對采用鋼筋混凝土橫梁的框架，其結(jié)構(gòu)抗震等級可按照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的劃分。鋼管混凝土的抗震計算參數(shù)，在無明確規(guī)定時，可按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)取值。（二）、材料 1、鋼管用鋼材可采用Q235、Q345和Q390，其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標 準。用于加工鋼管的鋼板板材應(yīng)具有冷彎試驗的合格保證。 2、鋼管宜采用螺旋焊接管或直縫焊接這。焊

5、縫必須采用對接焊縫并符合二 級質(zhì)量檢驗標準。 3、混凝土宜采用普通混凝土，水灰比應(yīng)控制在0.45及以下?；炷恋奶?度，加減水劑后，宜保持在160mm左右。 4、混凝土的強度等級不宜低于C30級，可參照下列材料組合：Q235鋼配C30 或C40混凝土；Q345鋼配C40、C50或C60混凝土；Q390鋼配C50或C60級以 上的混凝土，同時構(gòu)件的套箍系數(shù)標準值（=Asfy/Acfck） 0.5。 6、對鋼管混凝土軸壓和e/r00.3的偏壓構(gòu)件，其承受永久荷載引起的軸心力占全部軸心力30%及以上時，應(yīng)將組合強度設(shè)計值乘以混凝土徐變影響折減系數(shù)KC（見表6.2.6）。 構(gòu)件的長細比應(yīng)按下式計算：

6、 =4L0/d （6.2.6） 式中：L0構(gòu)件的計算長度； d鋼管的外直徑。7、鋼管混凝土組合抗剪強度設(shè)計值fscv 應(yīng)按下式計算： fscv =（0.385+0.25 as1.5 ）00.125fsc （6.2.7） fscv值可由表6.2.7中給出。 采用第二、三組鋼材的fscv值應(yīng)按表6.2.7對應(yīng)乘換算系數(shù)K1后確定。8、鋼管混凝土組合軸壓彈性模量Esc（第一組鋼材）見表6.2.8。當采用第二、三組鋼材時，表列值應(yīng)乘換算系數(shù)K1。9、鋼管混凝土組合抗彎彈性模量應(yīng)按下式計算： Escm =K2 Esc （6.2.9） 式中：K2換算系數(shù)值，見表6.2.9。10、鋼管混凝土組合剪變模量應(yīng)按

7、下式計算： Gsc = K3 Esc （6.2.10）式中：K3換算系數(shù)值，見表6.2.10。（三）、構(gòu)件承載力計算1、單肢鋼管混凝土軸心受力構(gòu)件的承載力應(yīng)按下式計算： a 當軸心受壓時： N fsc Asc （6.3.1-1） 式中：軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)，見表6.3.1； Asc 鋼管混凝土的截面面積。 b 當軸心受拉時： N 1.1f As （6.3.1-2）3、格構(gòu)式鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件除按公式（6.3.1）驗算整體穩(wěn)定承載力外，尚應(yīng)驗算單柱肢穩(wěn)定承載力。當符合下列條件時，可不驗算柱肢穩(wěn)定承載力。 平腹桿格構(gòu)式構(gòu)件： 1 40及1 0.5 max ; 斜腹桿格構(gòu)式構(gòu)件： 1 0.7 max

8、 ; 其中max 是構(gòu)件在x-x和y-y方向換算長細比的較大值。4、格構(gòu)式鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件所受剪力可按下式計算： N Asc fsc /85 （6.3.4） 式中： Asc 柱肢截面面積。5、單肢鋼管混凝土構(gòu)件承受壓、彎、剪及共同作用時，構(gòu)件承載力就按下列強度公式計算。（詳見第21頁）6、鋼管混凝土拉彎構(gòu)件的承載力應(yīng)按下式計算： （詳見第22頁）7、格構(gòu)式鋼管混凝土構(gòu)件承受壓、彎、剪及共同作用時，應(yīng)按正式驗算平面內(nèi)的整體穩(wěn)定承載力。 （詳見第21頁） 對斜腹桿格構(gòu)式柱的單肢，可按桁架的弦桿計算。對平腹桿格構(gòu)式柱的單肢，尚應(yīng)考慮由剪力引起的局部彎矩影響，按偏壓構(gòu)件計算。 腹桿所受剪力應(yīng)取實

9、際剪力和按式（6.3.4）計算剪力中的較大值。（四）、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造1、發(fā)電廠主廠房框（排）架結(jié)構(gòu)體系的計算簡圖，作用效應(yīng)分析、組合和基本計算規(guī)定，按DL5022-93各DL/T5095-1999的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。2、對框架柱和排架階形柱的計算長度應(yīng)按GBJ17-88有有關(guān)規(guī)定確定。3、采用先安裝空鋼管結(jié)構(gòu)后澆灌管內(nèi)混凝土的施工鋼管混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)按施工階段的荷載驗算空鋼管結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性； 在澆灌混凝土時，由施工階段荷載引起的鋼管初始最大壓應(yīng)力不宜超過0.6f。4、鋼管混凝土構(gòu)件的長細比不宜超過表6.4.4的限值。5、當鋼管混凝土用作地震區(qū)的多層和高層、超高層框架結(jié)構(gòu)柱時，0.90，構(gòu)件的長細比

10、不宜大于表6.4.5的限值。6、多層和高層框架結(jié)構(gòu)在風荷載作用下的頂點水平位移和層間相對位移的限值要求，應(yīng)符合GBJ17-88的有關(guān)規(guī)定。 在地震作用下，結(jié)構(gòu)的抗震變形驗算，應(yīng)按GBJ11-89和GB50260-1996的有關(guān)規(guī)定進行。7、對框（排）架結(jié)構(gòu)進行作用效應(yīng)分析時，可按下式計算柱的抗側(cè)移剛度。 B = Escm Isco (6.4.7-1) Isco = （0.66+0.94as)Isc (6.4.7-2) 式中： Isco 柱截面有效慣性矩； Isc 柱截面慣性矩； 柱剛度折減系數(shù)，當為單肢柱時， =1，當為格構(gòu)式柱 時， 值分別按6.4.8或6.4.9的規(guī)定計算。8、當斜腹桿格構(gòu)

11、式柱用于框（排）架柱時，其剛度折減系數(shù)可按下式計算： = (6.4.8-1) 對雙肢柱或四肢柱，m=4.23C1/n2 (6.4.8-2) 式中：L柱肢中心距； l1柱肢凈間距； Iw一根腹桿截面慣性矩 Isc一根柱肢截面慣性矩； Asc一根柱肢截面面積。10、承受偏心壓力的格構(gòu)式柱宜采用斜腹桿形式；當柱肢間距較小或有使用要求時，可采用平腹桿形式。格構(gòu)式柱的構(gòu)造要求應(yīng)符合下列規(guī)定： (1 )、 斜腹桿格構(gòu)式柱： a)、斜腹桿與柱肢軸線間夾角宜為4060； b)、桿件軸線宜交于節(jié)點中心；或腹桿軸線交點與柱肢軸線距離不宜大于 d/4，當大于d/4時，應(yīng)考慮其偏心影響。 c)、腹桿端部凈距不小于50

12、mm(見圖6.4.10)。 （2）、平腹桿格構(gòu)式柱： a)、腹桿中心距離不大于柱肢中心距的4倍； b)、腹桿空鋼管面積不小于一個柱肢鋼管面積的1/4； c)、腹桿的長細比不大于單個柱肢長細比的1/2。 （3）、 腹桿采用空鋼管。 （4）、 腹桿和柱肢應(yīng)直接焊接，柱肢上不得開孔。柱肢與腹桿連接的其他構(gòu)造要求，焊縫計算及柱肢在連接處的抗拉承載力計算(抗壓承載力可不計算)應(yīng)按GBJ1788的有關(guān)規(guī)定進行。 11 、 對三肢和四肢格構(gòu)式柱，應(yīng)沿柱高方向設(shè)置橫膈。橫膈間距不應(yīng)大于柱截面長邊的9倍或8m。 在受有較大水平力處和運輸單元的端部應(yīng)設(shè)置橫膈，每個運輸單元不應(yīng)少于兩個。橫膈構(gòu)造見圖6.4.11。1

13、2 、單肢框架柱的頂層柱及排架階形柱的上柱可采用與鋼板焊接的組合截面形式，見圖6.4.12。13 、 在桁(網(wǎng))架中，受壓弦桿可選用鋼管混凝土桿件，其他桿件可采用空鋼管。桿件之間可直接焊接或用節(jié)點板(球)連接。14、 在鋼管混凝土的管壁上可加焊支吊架等配件。當在管壁上支承重量較大的支、吊架時，宜采用加強環(huán)形式，并按公式(6.5.7-1)驗算管壁強度。6.5.4 設(shè)有吊車的廠房階形柱的變截面處構(gòu)造見圖6.5.4。承受吊車梁支座壓力的肩梁不宜插入柱肢上端，可與鋼管以角焊縫連接，靠角焊縫傳遞壓力，應(yīng)按下式計算： N0.7hjfjvLj (6.5.4)式中：hj角焊縫高度； Lj角焊縫總計算長度； f

14、jv角焊縫抗剪強度設(shè)計值。6.5.5 柱頂直接承受壓力的鋼管混凝土柱，柱頂板宜加厚，厚度不宜小于16mm，并應(yīng)設(shè)置肩梁板和加勁肋，頂板應(yīng)留有50的壓漿孔，作為壓漿之用(見圖6.5.5-1、圖6.5.5-2)。 柱頂荷載宜作用于截面形心處。 肩梁、膈板焊縫應(yīng)按公式(6.5.4)計算。6.5. 6 剛性節(jié)點加強環(huán)板的平面類型一般有4種，見圖6.5.6-1。 N=M/h+Nb (6.5.6-1) M=Mc-Vd/30.7Mc (6.5.6-2)式中：M梁端彎矩設(shè)計值； Nb梁軸向力對一個環(huán)板產(chǎn)生的拉力； h梁端截面高度； Mc柱軸線處的梁支座彎矩設(shè)計值； V對應(yīng)于Mc柱軸線處梁端剪力； d柱肢直徑。

15、 1 加強環(huán)板寬度bs和7厚度t1的計算 1)連接預制混凝土梁的上環(huán)板寬度bs宜比梁寬小2040mm；下環(huán)板寬宜比梁寬大2040mm；連接鋼梁或現(xiàn)澆混凝土梁的環(huán)板寬度bs宜與梁翼緣或梁寬等寬。 2)連接混凝土梁的環(huán)板厚度t1，可按下式計算，并應(yīng)驗算焊縫強度： (6.5.6-3) 式中：Ar梁端全部負彎矩鋼筋面積； fr梁端負彎矩鋼筋抗拉強度設(shè)計值； f1加強環(huán)板鋼材抗拉強度設(shè)計值。 連接鋼梁的環(huán)板厚度t1，應(yīng)按梁翼緣板的軸心拉力確定。2 加強環(huán)板控制截面寬度b的計算 1)型和型加強環(huán)板，可按下式計算式中：拉力N作用方向與計算截面的夾角； be柱肢管壁參加加強環(huán)工作的有效寬度(見圖6.5.6-2

16、)； t柱肢管壁厚度； f柱肢鋼材強度設(shè)計值。 2)型和型加強環(huán)板，可按下式計算：式中：加強環(huán)同時受垂直雙向拉力的比值，當加強環(huán)為單向受拉時，=0； Nx，maxx方向由最不利效應(yīng)組合產(chǎn)生的最大拉力； Nyy方向與Nx，max同時作用的拉力。3 加強環(huán)板的構(gòu)造要求如下： 1)0.25bs/d0.75； 2)0.1b/d0.35，b/t110。 4 對于發(fā)電廠主廠房框架柱，節(jié)點部分柱段應(yīng)滿足25d/t50的條件。 節(jié)點部分柱段長度為由上下加強環(huán)板算起各不小于柱肢的直徑。6.5.7 在梁柱節(jié)點中，鋼梁腹板或鋼牛腿肋板處的管壁剪應(yīng)力(見圖6.5.7)應(yīng)按下式進行驗算。 bj=tw+2hj 式中：Vm

17、ax梁端腹板或一個牛腿肋板承受的最大剪力； hj角焊縫長度； rc鋼管內(nèi)半徑； bj角焊縫包入的寬度； tw腹(肋)板厚度。6.5.8 位于地震區(qū)的框架節(jié)點設(shè)計，宜符合下列要求： 1 宜采用鋼梁加強環(huán)節(jié)點； 2 采用混凝土梁節(jié)點時，梁端設(shè)計應(yīng)符合GBJ1189和GBJ1089的有關(guān)要求。 3 宜采用型或型加強環(huán)板。 4 加強環(huán)板承載力應(yīng)滿足抗震加強系數(shù)要求，其抗震加強系數(shù)K6可按以下規(guī)定確定： 一級抗震等級：K6=1.20； 二、三級抗震等級：K6=1.10。 5 、節(jié)點加工應(yīng)符合下列規(guī)定： 1)加強環(huán)板的加工應(yīng)保證外形曲線光滑，無裂紋、刻痕； 2)節(jié)點管段與柱管間的水平焊縫應(yīng)與母材等強； 3

18、)加強環(huán)板與鋼梁翼緣的對接焊接，應(yīng)采用剖口焊。6 可能產(chǎn)生塑性鉸的最大應(yīng)力區(qū)內(nèi)，應(yīng)避免布置焊接焊縫。6.5.9 、柱與基礎(chǔ)的連接 柱與基礎(chǔ)的連接分為鉸接和固接兩種： 1 鉸接柱腳設(shè)計同鋼結(jié)構(gòu)。 2 固接柱腳分插入杯口式和錨固式兩種。1)宜采用插入杯口式柱腳，基礎(chǔ)杯口的設(shè)計同鋼筋混凝土。柱肢插入深度h應(yīng)符合如下規(guī)定：當鋼管外徑 d400mm時，h取(23)d； d1000mm時，h取(12)d； 400mmd1000mm時，h取中間值。 當柱肢出現(xiàn)拉力時，應(yīng)按下式驗算混凝土的抗剪強度(見圖6.5.9-1)：Ndhft (6.5.9)式中：ft混凝土抗拉強度設(shè)計值； d柱腳端部加焊的帶圓孔的圓板外

19、徑，見圖6.5.9-2；7.2 材 料7.2.1 混凝土的強度等級，對實腹式梁柱不宜低于C30；對空腹式梁柱不宜低于C40。7.2.2 外包角鋼用的鋼材可采用Q235、Q345和Q390鋼。7.2.3 受力鋼筋可采用級、級鋼筋；箍筋可采用級鋼筋。7.2.4 混凝土、鋼材和鋼筋的力學性能指標應(yīng)分別按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ1089和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ1788確定。其質(zhì)量應(yīng)分別符合混凝土強度檢驗評定標準GBJ10787、碳素結(jié)構(gòu)鋼GB70088和低合金結(jié)構(gòu)鋼GB1591的技術(shù)要求。7.3 計 算 原 則7.3.1 外包鋼混凝土實腹式梁柱，可按GBJ1089的有關(guān)規(guī)定計算。7.3.2 外包鋼混凝土

20、空腹式梁柱結(jié)構(gòu)的計算，可簡化成縱向、橫向平面結(jié)構(gòu)體系。縱向結(jié)構(gòu)的計算與實腹式梁柱相同。主廠房橫向結(jié)構(gòu)計算簡圖見圖7.3.2，計算原則如下： 1 平腹桿雙肢柱可按單跨多層框架計算； 2 桁架梁應(yīng)考慮節(jié)點的約束，應(yīng)按框架算； 3 平腹桿雙肢柱吊車梁以上部分的附加鋼斜撐，可不計腹桿的作用，簡化成三角形拉壓桿計算； 4 直接承受吊車荷載的輔助桿件，可根據(jù)平腹桿雙肢柱的實際連接構(gòu)造按鉸接或剛接計算。7.3.3 空腹式梁柱可采用簡支連接。為減少結(jié)構(gòu)的水平位移，可在施工安裝后沿桁架梁支座處增加斜桿，以形成“先鉸接后固接”結(jié)構(gòu)，見圖7.3.3，圖中為水平位移。7.3.4 空腹式梁柱應(yīng)具有足夠的抗側(cè)移剛度，以保

21、證結(jié)構(gòu)的安全和正常使用。 在風荷載作用下柱頂端相對位移(/H)不宜大于1/550；層間相對位移(h)不宜大于1/450。此處/H為柱頂端位移與柱高度(從基礎(chǔ)頂面至柱頂端) 之比；h為層間位移與層間高度之比。 在地震作用下，應(yīng)按GBJ1189和GBJ1089的有關(guān)規(guī)定進行抗震變形驗算。7.3.5 空腹式梁柱橫向結(jié)構(gòu)按7.3.2規(guī)定的計算簡圖計算時，尚應(yīng)采用以下計算假定： 1 考慮桿件軸向變形對結(jié)構(gòu)的影響； 2 平腹桿雙肢柱應(yīng)考慮節(jié)點剛性域的影響，其剛性域長度可按下列公式確定(見圖7.3.5)： 對于柱肢：lchb/2hc/4 (7.3.5-1) 對于腹桿：lbhc/2hb/4 (7.3.5-2)

22、 2 、桁架梁受壓桿件的計算長度(L0)可按下列規(guī)定確定：上弦桿： 桁架平面內(nèi)，L0L； 桁架平面外，可按平面外實際支撐點之間的距離確定。 腹桿： 桁架平面內(nèi)，L00.8L； 桁架平面外，L0L。式中：L按桿件軸線交點間距離取用的上弦或腹桿長度。7.4.3 外包鋼混凝土梁端角鋼的錨固采用剛性錨件(見圖7.4.3)，可按下列公式驗算：V1.6fcbanhan (7.4.3-1) V0fAs (7.4.3-2)式中：V錨固件承受的剪力設(shè)計值，即梁外包鋼承受的拉力； ban、han錨件1的寬度和高度，錨件2的邊長，取ban、han的較大值； fc混凝土的抗壓強度設(shè)計值； 0超強系數(shù)，地震設(shè)防烈度為八

23、度及以上時，取01.25，七度及以下時，取01.10； As、f梁端角鋼的截面面積和強度設(shè)計值。錨固件的厚度及連接焊縫應(yīng)保證梁端角鋼能充分發(fā)揮作用。 7.4.4 外包鋼混凝土梁的下部角鋼承受集中吊重時，附加箍筋的總面積可按下式計算：附加箍筋Asv分布的長度范圍(見圖7.4.4)可按下式計算： 式中：F梁下部的吊重設(shè)計值； fr、f附加箍筋及角鋼的抗拉強度設(shè)計值； Asv一個截面內(nèi)附加箍筋的截面面積； Ws一個截面內(nèi)下部角鋼的截面塑性抵抗矩，取下部角鋼截面水平軸線的最小彈性抵抗矩的1.50倍。7.4.5 外包鋼混凝土雙肢柱節(jié)點核心區(qū)的截面抗震驗算與鋼筋混凝土框架邊節(jié)點基本相同，可按有關(guān)規(guī)定設(shè)計。

24、 當雙肢柱的腹桿與柱肢采用拼裝式接頭時，連接板的強度可按下式計算：式中：y連接板的折算應(yīng)力； 、連接板在設(shè)計荷載作用下的正應(yīng)力和剪應(yīng)力； f連接板的強度設(shè)計值。7.5 外包鋼承重骨架7.5.1 外包鋼承重骨架系由外包鋼骨架和斜桿或交叉支撐組成，是為配合全現(xiàn)澆施工方法所采取的一種結(jié)構(gòu)措施，用以直接懸掛模板，承受施工階段的荷載。7.5.2 在箍筋式外包鋼骨架中適當增加斜桿形成的骨架(梁或柱)，構(gòu)造簡單，剛度大，受力性能好，設(shè)計中宜優(yōu)先采用(見圖7.5.2） 7.5.3 外包鋼承重骨架的設(shè)計應(yīng)分兩個階段進行： 1 施工階段。骨架按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。承受的荷載包括骨架自重、模板重、尚未硬化的混凝土重、施工活

25、荷載及風荷載。 2 使用階段。硬化的混凝土和骨架共同工作，承受全部使用荷載，應(yīng)按外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。 7.5.4 外包鋼承重骨架主材截面的確定取決于使用階段結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要。當施工階段的驗算需增加主材截面時，應(yīng)取得施工單位的配合和支持，采取臨時措施控制骨架梁、柱的跨度和計算高度，不因施工而增加主材的截面。7.5.5 利用外包鋼承重骨架進行全現(xiàn)澆施工的框架，宜采用梁柱骨架分層安裝、分層現(xiàn)澆的施工方案。7.5.6 外包鋼承重骨架的內(nèi)力應(yīng)根據(jù)不同的節(jié)點構(gòu)造進行分析。鉸接時，柱骨架可按格構(gòu)式柱計算，梁骨架的上下弦有軸向力，并按簡支桁架計算。剛接時，按框架計算。7.5.7 施工階段的荷載取值可按下列規(guī)定

26、確定： 1 結(jié)構(gòu)自重按實際計算；2 模板荷載的標準值取0.5kN/m2； 3 混凝土重量按實際計算； 4 施工活荷載的標準值取1.5kN/m2； 5 風荷載按GBJ987規(guī)定取值； 6 計算活荷載時，主梁及柱的折減系數(shù)可取0.7。7.5.8 骨架梁的設(shè)計步驟和方法如下： 1 骨架型式按7.5.2的規(guī)定確定。 2 骨架上、下弦節(jié)點的荷載分配是： 1)所有施工階段的荷載均通過懸吊點作用于骨架上、下弦節(jié)點上； 2)同一吊點位置作用于上、下弦節(jié)點的荷載分別為每個節(jié)點總荷載(F)的的2/3與1/3(見圖7.5.8-1)。3 骨架梁的內(nèi)力分析可采用等代桁架法計算。桁架的節(jié)間由一根斜桿覆蓋的區(qū)間組成，它的等

27、效模型如圖7.5.8-2中所示。 4 承載力的驗算應(yīng)按GBJ1788進行。驗算上、下弦的承載力時，應(yīng)按7.5.6的規(guī)定，計入因水平荷載而產(chǎn)生的軸向力。 5 變形計算 1)骨架梁的變形包括彎曲變形和剪切變形，可采用擬梁法計算其撓度() (7.5.8-2) BmqBm0 (7.5.8-3)式中：L骨架梁的跨度； q作用于骨架梁單位長度內(nèi)的均布荷載； 剛度折減系數(shù)，取0.65； F集中荷載； n集中荷載數(shù)； Bm考慮腹桿剪切變形時，骨架梁的抗彎剛度； Bm0當量抗彎剛度； E、As上、下弦角鋼的彈性模量及截面面積； H0上、下弦角鋼形心間距； q腹桿剪切變形時，骨架梁抗彎剛度的折減系數(shù)； Bq由斜桿

28、和豎桿組成的當量抗剪剛度； Aw斜桿截面面積； 斜桿與下弦桿的夾角。 2)骨架梁的允許撓度為 1L/400。7.5.9 主、次骨架梁節(jié)點施工階段的驗算 1 主、次骨架梁節(jié)點的作用力如圖7.5.9中所示。 2 連接板截面及其與次梁上弦角鋼間的焊縫應(yīng)與次梁上弦角鋼等強度設(shè)計。 3 連接板與主梁上弦角鋼之間應(yīng)焊接連接。7.5.10 骨架梁中受力腹桿的計算長度可考慮縱向腰筋與之綁扎或焊接的支點作用。壓桿長細比不宜大于250，拉桿長細比不宜大于400。7.6 構(gòu) 造 要 求7.6.1 外包鋼混凝土廠房結(jié)構(gòu)的伸縮縫間距可按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定采用。7.6.2 外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)的截面尺寸宜標準化，空腹式

29、梁柱標準桿件的截面尺寸可采用400mm400mm、400mm600mm、600mm600mm三種規(guī)格，以便于工廠化生產(chǎn)。7.6.3 構(gòu)件角鋼的外表面可與混凝土表面取平，箍筋的混凝土保護層厚度不宜小于12mm(見圖7.6.3)，受力鋼筋的保護層厚度不宜小于其直徑。7.6.4 箍筋直徑，當截面高度小于或等于600mm時，不宜小于8mm；當截面高度大于600mm時，不宜小于10mm。 箍筋間距，對于空腹式梁柱桿件，不宜大于150mm，抗震設(shè)防時，不宜大于100mm。對于實腹式梁柱，不宜大于200mm，其構(gòu)造要求應(yīng)按GBJ1089的有關(guān)規(guī)定。7.6.5 外包鋼承重骨架中斜桿的直徑不宜小于16mm。7.

30、6.6 縱向角鋼的厚度不應(yīng)小于8mm。梁柱的縱向配筋構(gòu)造要求應(yīng)按GBJ1089的有關(guān)規(guī)定。7.6.7 箍筋與角鋼當采用專用焊機焊接時，箍筋兩頭必須經(jīng)專用墩頭機墩頭。7.6.8 當采用手工焊接骨架時，經(jīng)過墩頭的箍筋，應(yīng)將墩頭滿焊，未經(jīng)墩頭的箍筋，應(yīng)采用雙面焊，焊接長度不應(yīng)小于3倍箍筋直徑。 當角鋼肢厚小于12mm、箍筋又未經(jīng)墩頭時，可采用墊焊等措施，以滿足箍筋最小保護層厚度的要求。7.6.9 在外包鋼構(gòu)件上焊接鋼牛腿或支架時，應(yīng)在側(cè)面的角鋼上加設(shè)連接板，其寬度不宜小于80mm，厚度不宜小于6mm，連接焊縫應(yīng)與連接鋼板等強度(見圖7.6. 9)。7.6.10 外包鋼混凝土實腹式梁柱的抗震構(gòu)造要求，

31、應(yīng)按GBJ1089的有關(guān)規(guī)定設(shè)計。梁柱接頭的抗震措施如下： 1 框架橫梁宜設(shè)置在柱的角鋼之間，柱角鋼內(nèi)側(cè)距橫梁近邊不宜小于20mm(見圖7.6.10)。 2 當框架采用裝配整體式方案時，預制橫梁上部應(yīng)設(shè)疊澆層，保證橫梁、樓板與柱的整體性。 3 當抗震設(shè)防烈度為八度及以上時，梁柱節(jié)點除梁端按7.4.3設(shè)置剛性錨固件外，尚應(yīng)沿柱邊梁底設(shè)附加錨固件，并通過拉筋或拉板將水平力傳遞給柱兩側(cè)的角鋼(見圖7.6.10)。7.6.11 考慮地震作用組合時，框架柱的軸壓比限值應(yīng)按DL502293中9.4.2.6的規(guī)定確定。 柱肢中全部角鋼的最小配筋率不宜小于1.5%。7.6.12 外包鋼混凝土雙肢柱的柱肢與腹桿

32、采用拼裝接頭時，抗震構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定(見圖7.6.12) 1 連接板的設(shè)計應(yīng)滿足抗震加強系數(shù)的要求，其抗震加強系數(shù)(K7)可按下式計算： K7=K2 /K1 (7.6.12) 式中：K1腹桿抗彎強度控制截面的極限彎矩與外荷載產(chǎn)生的彎矩之比； K2連接板隙縫位置極限彎矩與外荷載產(chǎn)生的彎矩之比。 當抗震設(shè)防烈度為七度及以下時，取K71.10，當抗震設(shè)防烈度為八度及以上時，取K71.20。 2 連接板應(yīng)刨光，避免局部缺陷及損傷。7.6.13 外包鋼承重骨架中斜桿的傾角宜為4060。7.6.14 外包鋼骨架內(nèi)每隔2500mm左右應(yīng)沿橫截面加焊剪刀撐，以防止運輸時產(chǎn)生較大變形。剪刀撐可采用2032mm

33、的鋼筋。7.6.15 柱骨架分層組裝時，分段的位置可設(shè)在樓層以上5001000mm處。角鋼的連接可采用等截面角鋼內(nèi)貼搭接，搭接長度不宜小于250mm，先安裝螺栓固定位置，后焊接定型。8 鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)8.1 一 般 規(guī) 定8.1.1 本章規(guī)定僅適用于不直接承受動力荷載的鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)。8.1.2 鋼-混凝土組合梁指的是通過抗剪連接件將鋼梁與混凝土板連成整體的橫向承重構(gòu)件?；炷涟灏ìF(xiàn)澆混凝土板和混凝土疊合板。8.1.3 組合梁翼緣板的有效寬度be(見圖8.1.3)應(yīng)按下式計算：beb0+b1b2 (8.1.3)式中：b0鋼梁上翼緣或板托頂部寬度。當板托傾角45時，應(yīng)按45計算板托

34、頂部寬度。 b1、b2梁外側(cè)和內(nèi)側(cè)的翼緣板計算寬度，各取梁跨度L的1/6和翼緣板厚度hc1的6倍中的較小值。此外，b1尚不應(yīng)超出翼緣板實際外伸寬度S1，b2不應(yīng)超過相鄰梁板托間凈距S0的1/2。8.1.4 在組合梁施工階段，鋼梁下無臨時施工支撐時，樓層自重及施工荷載由鋼梁單獨承受，按GBJ1788驗算鋼梁的承載力、撓度及穩(wěn)定性。施工完成后，續(xù)加的荷載作用由組合梁截面承受。由此產(chǎn)生的撓度應(yīng)與施工階段鋼梁的撓度相疊加。8.1.5 在強度和變形滿足的條件下、組合梁交界面上抗剪連接件的縱向水平抗剪能力不能保證最大彎矩截面上抗彎承載力充分發(fā)揮時，可以按照部分抗剪連接進行設(shè)計。這種連接限用于跨度不超過20

35、m的等截面組合梁。8.2 材 料8.2.1 組合梁翼緣板采用的混凝土強度等級不宜低于C20。8.2.2 組合梁中的鋼梁可采用Q235、Q345和Q390鋼。8.2.3 栓釘抗剪連接件的材質(zhì)應(yīng)符合附錄B的要求。8.2.4 組合梁中的受力鋼筋可用級、級鋼筋，分布鋼筋可用級鋼筋。8.2.5 混凝土、鋼材和鋼筋的力學性能指標應(yīng)分別按GBJ1089和GBJ1788確定。其質(zhì)量應(yīng)分別符合GBJ10787、GB70088和GB1591的技術(shù)要求。8.3 組合梁承載力計算8.3.1 計算原則 1 考慮全截面塑性發(fā)展，組合梁中鋼梁的板件寬厚比應(yīng)符合表8.3.1的要求。 2 按考慮全截面塑性發(fā)展進行組合梁截面承載

36、力計算時，鋼梁及連續(xù)組合梁所配負鋼筋的抗拉強度塑性設(shè)計值，應(yīng)分別按GBJ1788及GBJ1089中相應(yīng)鋼材強度設(shè)計值 乘以折減系數(shù)0.9后采用。 3 對于連續(xù)組合梁采用塑性設(shè)計方法時，中支座彎距調(diào)幅系數(shù)不應(yīng)超過15%。 4 組合梁正彎矩截面及力比rfArfrp/Asfp0.15的負彎矩截面，計算截面承載力時，可不考慮抗彎承載力與抗剪承載力的相互影響。8.3.2 組合梁的抗彎承載力計算，應(yīng)按下列公式進行： 1 正彎矩作用時，有下列兩種情況： 1)塑性中和軸在混凝土翼緣板內(nèi)(見圖8.3.2-1)，即Asfpbehc1fc時，Mbexfcy (8.3.2-1)xAsfp/befc (8.3.2-2)

37、式中：M彎矩設(shè)計值； x組合梁截面塑性中和軸至混凝土翼緣板頂面的距離； fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值；y鋼梁截面應(yīng)力合力至混凝土受壓區(qū)截面應(yīng)力合力間的距離。 2)塑性中和軸在鋼梁截面內(nèi)(見圖8.3.2-2)，即Asfpbehc1fc時：Mbehc1fcy1Asfpy2 (8.3.2-3) As0.5(As-behc1fc/fp) (8.3.2-4)式中：As鋼梁受壓區(qū)截面面積； y1鋼梁受拉區(qū)截面應(yīng)力合力至混凝土翼緣板截面應(yīng)力合力間的距離； y2鋼梁受拉區(qū)截面應(yīng)力合力至鋼梁受壓區(qū)截面應(yīng)力合力間的距離。 負彎矩作用時(見圖8.3.2-3)：MMsArfrp(ysc-c) (8.3.2-5) ys

38、cy-ywc/2hc+t (8.3.2-6)式中：Ms鋼梁繞自身塑性中和軸的塑性抗彎承載力； y鋼梁截面重心至混凝土翼緣板頂面的距離； ywc鋼梁截面重心至整個截面塑性中和軸的距離；c縱向鋼筋保護層厚度； t鋼梁上翼緣板厚度； tw鋼梁腹板厚度。8.3.3 部分抗剪連接的單跨簡支梁，當采用柔性連接件(栓釘、槽鋼、彎筋等)時，其抗彎承載力應(yīng)按下列公式(見圖8.3.3)計算：xnrNv/befc (8.3.3-1) As0.5(AsnrNvfp) (8.3.3-2) MurnrNvy20.5(AsfpnrNv)y1 (8.3.3-3)式中：x混凝土翼緣板受壓區(qū)高度； nr在所計算截面左、右兩個剪跨

39、區(qū)內(nèi)，數(shù)量較小的連接件個數(shù)； Nv每個抗剪連接件的縱向抗剪承載力，應(yīng)按8.5的有關(guān)規(guī)定計算； Mur部分抗剪連接時截面抗彎承載力； y1鋼梁受壓區(qū)重心至鋼梁受拉區(qū)重心的距離； y2混凝土翼緣板受壓區(qū)重心至鋼梁受拉區(qū)重心的距離。8.3.4 組合梁抗剪承載力應(yīng)按下式計算：Vhwtwfvp (8.3.4)式中：hw，tw鋼梁腹板的高度及厚度； fvp鋼材抗剪強度塑性設(shè)計值應(yīng)按8.3.1的有關(guān)規(guī)定確定。8.4 組合梁正常使用極限狀態(tài)的驗算8.4.1 驗算原則 1 組合梁(含部分抗剪連接組合梁)在正常使用階段的變形按結(jié)構(gòu)力學方法進行計算，但應(yīng)考慮滑移效應(yīng)對剛度的折減。 2 對于連續(xù)組合梁，在距中支座0.

40、15L(L為梁的跨度)范圍內(nèi)，不計拉區(qū)混凝土對剛度的影響，但應(yīng)計入翼緣板有效寬度be內(nèi)配置的負彎矩鋼筋的作用；在其余區(qū)段，應(yīng)取折減剛度。 3 長期荷載作用下組合梁的變形應(yīng)按組合梁的長期剛度進行計算。 4 計算組合梁變形時，應(yīng)分別按短期效應(yīng)組合和長期效應(yīng)組合計算，以其中較大值作為依據(jù)。對于連續(xù)組合梁，除驗算梁的變形外，尚應(yīng)驗算負彎矩區(qū)混凝土最大裂縫寬度Wmax。計算混凝土最大裂縫寬度時，應(yīng)按短期效應(yīng)組合進行。算得的撓度及最大裂縫寬度，分別不得大于GBJ1788及GBJ1089所規(guī)定的限值。 5 組合梁正彎矩區(qū)段以及用工字鋼或鋼板寬厚比符合表8.3.1規(guī)定的密實截面組合梁的負彎矩區(qū)段，可不進行整體

41、穩(wěn)定驗算。鋼梁的局部穩(wěn)定應(yīng)符合GBJ1788的有關(guān)規(guī)定。8.4.2 簡支梁的變形計算可按結(jié)構(gòu)力學公式進行，連續(xù)梁的變形計算公式見附錄A。 1 考慮滑移效應(yīng)的短期剛度Bs可按下式計算： L0Is+Ic/E (8.4.2-7) 式中：EI組合梁的換算截面剛度，可按換算截面法計算； L組合梁的跨度； h組合梁截面高度； dc鋼梁截面形心到混凝土翼緣板形心的距離； Ac混凝土翼緣板的截面面積； A0組合梁截面有效折算面積； Al組合梁截面有效折算面積與換算慣性矩之比； Is鋼梁截面的慣性矩； Ic混凝土翼緣板(寬取bc)的慣性矩； E鋼材和混凝土的彈性模量比； v鋼與混凝土交界面單位長度上由抗剪連接件

42、提供的實際抗剪承載力，單位為N/mm； ns抗剪連接件列數(shù)； ul抗剪連接件間距，當抗剪連接件錯列布置時，應(yīng)取同一截面數(shù)量最多的連接件之間的距離； K0系數(shù)，單位為1/mm； 與抗剪連接件抗剪承載力有關(guān)的系數(shù)； Nv按8.5.1計算。 2 考慮混凝土徐變影響計算組合梁的長期剛度Bl時，鋼梁與混凝土的彈性模量比E應(yīng)乘以2。8.4.3 連續(xù)組合梁負彎矩區(qū)段內(nèi)最大裂縫寬度應(yīng)按下列公式計算： MkMse(1-a) 式中：與縱向受拉鋼筋表面特征有關(guān)的系數(shù)，變形鋼筋 0.70，光面鋼筋1.00； 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，當1.00時，取1.00； c縱向鋼筋保護層厚度，當c20mm時，取c20m

43、m，當c50mm時，取c50mm； d縱向鋼筋直徑，當用不同直徑的鋼筋時，d4ArS，其中S為鋼筋截面的總周長；e按有效混凝土面積計算的縱向鋼筋配筋率，即eA/Ace，其中Acebehc1，當e0.8%時，取e0.8%； ftk混凝土抗拉強度標準值； r標準荷載作用下按荷載短期效應(yīng)組合計算的負彎矩鋼筋拉應(yīng)力(見圖8.4.3)； Mk標準荷載作用下截面負彎矩組合值； I由縱向鋼筋與鋼梁形成的鋼截面的慣性矩； yr鋼筋截面重心至鋼筋和鋼梁形成的組合截面塑性中和軸的距離； Mse標準荷載作用下按照彈性方法得到的連續(xù)組合梁中支座負彎矩值； M由式(8.3.2-5)右邊項計算的截面塑性彎矩； a連續(xù)組合

44、梁中支座負彎矩調(diào)幅系數(shù)。8.5 抗剪連接件的計算8.5.1 組合梁的抗剪連接件宜采用栓釘，也可采用槽鋼、彎筋或有可靠論證的其他類型連接件。栓釘、槽鋼及彎筋連接件的設(shè)置方式如圖8.5.1所示：其抗剪設(shè)計承載力由下列公式確定：1 栓釘連接件：式中：Ec混凝土的彈性模量； As栓釘桿身截面面積； fu栓釘桿的極限抗拉強度，當fu520MPa時，取fu520MPa。 2 槽鋼連接件式中：t槽鋼翼緣的平均厚度； tw槽鋼腹板的厚度； lc槽鋼的長度。槽鋼連接件通過肢尖肢背兩條通長角焊縫與鋼梁連接，承受該連接件的抗剪承載力Nv。應(yīng)按GBJ1788進行焊縫抗剪承載力驗算。 3 彎筋連接件NvAbvfr (8

45、.5.1-3)式中：Abv彎筋的截面面積； fr鋼筋的抗拉強度設(shè)計值。當連接件位于懸臂組合梁或連續(xù)組合梁負彎矩區(qū)段內(nèi)，其抗剪承載力應(yīng)乘以0.85。8.5.2 對于用壓型鋼板作混凝土翼緣板底模的組合梁，其栓釘連接件的抗剪承載力應(yīng)分別按以下兩種情況予以降低： 1 當壓型鋼板肋平行于鋼梁布置時(圖8.5.2，a)，bw/he1.5時，按公式(8.5.1-1)算得的Nv，應(yīng)乘以折減系數(shù)v后取用。v應(yīng)按下式計算：式中：bw混凝土凸肋的平均寬度，當肋的上部寬度小于下部寬度時(圖8.5.2，c)，平均寬度取上部寬度； he混凝土凸肋高度； hd栓釘高度。 2 當壓型鋼板肋垂直于鋼梁布置時(圖8.5.2，b)

46、，栓釘抗剪連接件承載力的折減系數(shù)應(yīng)按下式計算：式中：n0在梁某截面處，一個肋中布置的栓釘數(shù)，當多于2個時，按2個計算。8.5.3 抗剪連接件的計算，應(yīng)以支座點、彎矩絕對值最大點及零彎矩點為界限，如圖8.5.3劃分為若干個剪跨區(qū)，逐段進行。每個剪跨區(qū)內(nèi)混凝土翼緣板與鋼梁交界面的縱向剪力V應(yīng)按下列公式確定 1 位于正彎矩區(qū)段的剪跨，V取(Asfp)和(behc1fc)中的較小者。 2 位于負彎矩區(qū)段的剪跨VArfrp (8.5.3-1)按照完全抗剪連接設(shè)計時，每個剪跨段內(nèi)需要的連接件總數(shù)nf應(yīng)按下式計算：nfV/Nv (8.5.3-2)8.5.4 按式(8.5.3-2)算得的連接件數(shù)量，可在對應(yīng)的

47、剪跨區(qū)段內(nèi)均勻布置。當在此剪跨區(qū)段內(nèi)有較大集中荷載作用時，應(yīng)將連接件個數(shù)nf按剪力圖面積比例分配后再均勻布置，如圖8.5.4所示，圖中：式中：A2、A3剪力圖面積； n1、n2相應(yīng)剪力圖內(nèi)的連接件數(shù)量 圖8.5.4 剪跨段內(nèi)有較大集中荷載作用時抗剪連接件的分配8.6 板托及翼緣板的計算8.6.1 組合梁板托及翼緣板縱向抗剪承載力驗算，應(yīng)分別驗算圖8.6.1所示的縱向界面a-a、b-b及c-c。8.6.2 組合梁板托及翼緣板縱向界面抗剪極限狀態(tài)可表達為：Vl1Vul1 (8.6.2)式中：Vl1荷載作用引起的單位長度界面上的縱向界面剪力； Vul1單位長度界面上的界面抗剪承載力。8.6.3 荷載

48、作用引起的單位長度界面剪力Vl1應(yīng)按下列規(guī)定計算： 1 對于界面b-b和c-cVl1v (8.6.3-1)圖8.6.1 板托及翼緣板的縱向受剪界面及其橫向配筋(a)無板托；(b)有板托 Ab單位梁長混凝土翼緣板底部鋼筋截面面積； At單位梁長混凝土翼緣板上部鋼筋截面面積；Ah單位梁長混凝土板托橫向鋼筋截面面積； he0連接件抗掀起端底面至橫向筋水平段頂面的距離 2 對于混凝土翼緣板的縱向豎界面a-a 取其中較大值作為驗算依據(jù)。8.6.4 單位長度界面上界面抗剪承載力Vul1應(yīng)按下列公式計算Vul10.9bf0.8Aefr0.25bffc (8.6.4-1)式中：0.9常量，單位為N/mm2；

49、bf縱向界面長度，按圖8.6.1所示的a-a、b-b、c-c連線在抗剪連接件以外的最短長度，單位為mm； Ae單位長度界面上橫向鋼筋的截面面積，單位為mm2/mm。對于界面a-a， AeAb+At (8.6.4-2) 對于界面b-b， Ae2Ab (8.6.4-3)對于有板托的界面c-c：由連接件抗掀起端底面(即栓釘頭底面，槽鋼上肢底面，或彎筋上部彎起水平段的底面)高出翼緣板底部鋼筋上皮的距離決定。當he030mm時，Ae2Ah；當he030mm時，Ae2(Ah+Ab) 8.6.5 橫向鋼筋最小配筋應(yīng)符合如下條件：Aefr/bf0.75 (8.6.5)式中：0.75為常量，N/mm。8.7 構(gòu) 造 要 求8.7.1 組合梁截面高度h不宜超過鋼梁截面高度hs的2.50倍；混凝土板托高度hc2不宜超過翼緣板厚度hc1的1.50倍；板