裝配式多腔鋼管混凝土異形柱結構技術規(guī)程

122.1.1鋼管混凝土異形柱special-shapedc在T形、L形、Z形和十字形等異形鋼管內澆筑混凝土形成的組合2.1.2多腔鋼管混凝土異形柱special-shapedmulti-cellconcrete-filledsteeltubular在鋼管混凝土異形柱內用內隔板分隔成多個腔室形式2.1.4異形柱柱肢special-sha2.1.5豎向肋板節(jié)點connectionwithvertical2.1.6U形板節(jié)點connectionwithU-sha2.1.7U形鋼-混凝土組合梁U-shapedsteel-concretecomp2.1.8組合梁抗剪連接件shearconnectorofcompositebeam2.1.9柱肢寬厚比ratioofsectionwidthtosectionthicknessofcolumnlimb2.1.13防火保護層厚度thethicknessofthefireprotectionlayer3Es——鋼板的彈性模量；Ec——混凝土的彈性模量；fs——鋼板的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值；fc——混凝土的軸心抗壓強度設計值；fy——鋼板的屈服強度標準值；fu——鋼板的抗拉強度設計值；fv——鋼板的抗剪強度設計值；c——鋼管內混凝土的剪變模量；M——鋼管混凝土異形柱的彎矩設計值；Mb——鋼管混凝土異形柱承載力相關曲線上B點抗彎承載力Mc——鋼管混凝土異形柱承載力相關曲線上C點抗彎承載力Mu——鋼管混凝土異形柱的抗彎承載力設計值；N——鋼管混凝土異形柱的軸壓力設計值；Nb——鋼管混凝土異形柱承載力相關曲線上B點軸壓承載力Nc——鋼管混凝土異形柱承載力相關曲線上C點軸壓承載力Nu,cr——鋼管混凝土異形柱軸心平面外受壓穩(wěn)定承載力；Nu——鋼管混凝土異形柱的軸心受壓承載力設計值；Pvy——豎向肋板節(jié)點屈服承載力；V——鋼管混凝土異形柱的剪4n——軸壓力N作用下抗剪承載u——鋼管混凝土異形柱的抗A——鋼管混凝土異形柱的截面面積；Ac——鋼管混凝土異形柱截面的混凝土面積；As——鋼管混凝土異形柱截面的鋼板面積；Asw——平行于鋼管混凝土異形柱受力平面的鋼板面積；EA——鋼管混凝土異形柱的截面軸壓剛度；EcAc——鋼管混凝土異形柱混凝土部分的截面軸壓剛度；EsAs——鋼管混凝土異形柱鋼板部分的截面軸壓剛度；EI——鋼管混凝土異形柱的截面彎曲剛度；EcIc——鋼管混凝土異形柱混凝土部分的截面彎曲剛度；EsIs——鋼管混凝土異形柱鋼板部分的截面彎曲剛度；GA——鋼管混凝土異形柱的截面剪切剛度；cAc——鋼管混凝土異形柱混凝土部分的截面剪切剛度；sAs——鋼管混凝土異形柱鋼板部分的截面剪切剛度；H——鋼管混凝土異形柱的高度；Is——鋼管的截面慣性矩；Ic——鋼管內混凝土的截面慣性矩；L——鋼管混凝土異形柱的寬度；t——鋼管混凝土異形柱的鋼管厚度；tw——鋼管混凝土異形柱的柱肢厚度；λ——鋼管混凝土異形柱的長細比；λ0——強度破壞界限長細比；λp——彈塑性失穩(wěn)界限長細比。5αsc——鋼管混凝土異形柱的含鋼率；θ——鋼管混凝土異形柱的套箍系數(shù)；φ——鋼管混凝土異形柱軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)；T——鋼管混凝土異形柱結構的計算自振周期折減系數(shù)；Sd——作用組合的效應設計值；γRE——構件承載力抗震調整系數(shù)；ζh——與節(jié)點域高寬比h/Bh相關的函數(shù)；ζf——正交柱肢影響系數(shù)。63.1.2當采用符合耐大氣腐蝕性能的熱軋和冷軋的鋼板、鋼帶和型鋼時，鋼材質鋼材的可焊性，焊接結構的碳含量和冷彎性3.1.4鋼管混凝土異形柱結構用鋼材的設計強度指標，應根據(jù)鋼材牌號、厚度或3.1.5建筑結構用鋼板的設計強度指標，應根據(jù)鋼材牌號、厚度或直徑按現(xiàn)行國3.1.6鋼管混凝土異形柱結構用無縫鋼管的設計強度指標應按現(xiàn)行國家標準《鋼7（N/mm2）（N/mm2）-6用再生骨料混凝土，其相關技術要求按照現(xiàn)行行業(yè)標準《再生骨料應用技術規(guī)8計、施工和驗收應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《自密實混凝土應用技術規(guī)程》JGJ/T2833.2.6鋼管混凝土異形柱構件中混凝土最大骨料粒徑不宜大于25mm。對澆筑難度較大或復雜節(jié)點部位，宜采用骨料更小、3.3.1鋼管混凝土異形柱結構中所用焊接材料應符合現(xiàn)行國家3.3.3鋼管混凝土異形柱結構中的焊接節(jié)點，若無加勁0.8；與受拉構件焊接連接的鋼板，當壁厚大于25mm且沿厚度方向承受較大拉94.1.1鋼管混凝土異形柱結構的安全等級、可靠指標和設計工作年限應符合現(xiàn)行4.1.2鋼管混凝土異形柱結構應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行設【條文說明】荷載效應的組合原則是根據(jù)現(xiàn)行國家標準《工程結構通用規(guī)范》下的蠕變影響，除應考慮荷載效應的標準組合外，4.1.4結構的樓（屋）面活荷載、雪荷載、覆冰荷載、風荷載、施工荷載、檢修的有關規(guī)定采用，地震作用應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB500114.1.5采用鋼管混凝土異形柱結構的多層和高層建筑結構在荷載和地震作用下的【條文說明】鋼-混凝土組合結構多、高層建筑的設計計算，除了基本的內力、4.1.6鋼管混凝土異形柱結構宜采用規(guī)則的結構設計方案。抗震設計的異形柱結2側向剛度不規(guī)則時，剛度小的樓層地震剪力應乘以不小于1.3樓層承載力突變時，其薄弱層對應于地震作用標準值的地震剪力應乘以4.1.7鋼管混凝土異形柱結構的平面布置應符合表4.1.7鋼管混凝土異形柱框架-剪型-----2現(xiàn)澆層厚度不小于60mm的疊合樓板可作反而會對抗震帶來不利影響，故這里強調布置4.1.8鋼管混凝土異形柱結構的豎向布置應符合的突變；高層鋼管混凝土異形柱框架-剪力墻結構相鄰樓層的側向剛度變化應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ93鋼管混凝土異形柱框架-剪力墻結構體系的剪力墻應上下對齊、連續(xù)貫通4.1.9高層民用建筑宜不設防震縫；體型復雜、平立面不規(guī)則的建筑，應根據(jù)不設計規(guī)范》GB50011相關規(guī)定執(zhí)行，不應小于鋼筋混凝土框架結構縫寬的1.5[條文說明]：本條參考現(xiàn)行《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011中6.1.4條和《高層fy4.2.2抗震設防的鋼管混凝土異形柱結構應按現(xiàn)行國家標準《建筑工程抗震設防4.2.3對受壓為主的多腔鋼管混凝土異形柱構件，鋼板截面邊長和壁厚之比B/t不應大于60fy。對受彎為主的多腔鋼管混凝土異形柱構件4.2.4鋼管混凝土異形柱除應進行使用階段的承載力驗算外，尚應進行施工階段％，60％?；炷恋臐衩芏仍诂F(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009中未作規(guī)定，可以參考現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009給出的素混凝土4.2.5鋼管混凝土異形柱構件的承載力應按下列0SdRdSdRdRE(4.2.6-2)0SdRdRE其中鋼管混凝土異形柱構件部分尚應滿足本4.2.7鋼管混凝土異形柱結構乙類和丙類建筑的最大適用高度應符合表4.2.7的表4.2.7鋼管混凝土異形柱結構的最大適用高度H(m)注：房屋高度指室外地面至房屋主要屋面的高度，不包括突出屋面的電梯機房、管混凝土結構技術規(guī)范》GB50936中的相關規(guī)定，取值比鋼管混凝土結構體系43543和構造措施要求應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《鋼管678>24>24>20四三三二二一框架->50>24且≤50>50>24四三四三二二一三二三二二一筑鋼結構，宜分別按8度和9度確定抗震等級。甲、乙類設防的高層民用建筑鋼結構，其抗震等級的確定按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的鋼管混凝土異形柱房屋結構在罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性層間位移與注：表中括號內的數(shù)字用于底部抽柱帶轉換層的鋼管4.2.11采用鋼梁的鋼管混凝土異形柱結構在多遇地震作用下的阻尼比可按表H≤50m注：當采用鋼筋混凝土梁時，相應的結構阻尼比可按表4.2.12抗震設計時，鋼管混凝土異形柱的軸壓比應按下式計算，并不宜大于表NccsN/(fANccsN——考慮地震組合的柱軸力設計值(N)；Ac——鋼管內混凝土截面面積(mm2)；fc——混凝土的軸心抗壓強度設計值(MPa)；f——鋼管的抗壓強度設計值(MPa)；As——鋼管的截面面積(mm2)。一級4.2.14抗震設計的鋼管混凝土異形柱框架-剪力墻結構，應根據(jù)水平力作用下結剪力墻結構進行設計，其中的框架部分應按框架-2當框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的10%但不大3當框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50%但不大于80%時，應按框架-剪力墻結構進行設計，其適用的最大高度可比框架結構適架-剪力墻結構進行設計，其適用的最大高度宜按框架結構采用，框架部分的抗1一般情況下，應允許在結構兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進行2在計算單向水平地震作用時應計入扭轉影響；對扭轉不規(guī)則的結構，水鋼管混凝土異形柱結構的地震作用計算應采用扭轉耦聯(lián)構的內力和位移分析應采用空間分析模型，可選擇空間桿系模型、空間桿-薄壁桿系模型、空間桿-墻板元模型或其他分析模型。規(guī)則結構初步設計時，也可采鋼管混凝土異形柱結構按空間分析模型計算時應采用梁板結構，樓板厚度不宜小于180mm，混凝4.3.3鋼管混凝土異形柱與鋼-混凝土組合梁或U形鋼-混凝土組合梁的連接可采形柱伸至地下至少兩層，宜采用埋入式柱腳，也可2鋼管混凝土異形柱構件中，鋼管各邊長不宜小于150mm，壁厚不宜小于焊（或壓力接觸焊它無需焊縫填充料，無焊接飛濺，焊接熱影響區(qū)窄，焊接4鋼管內澆筑混凝土時，應采取有效措施保證混凝土4.3.6鋼管混凝土異形柱結構的填充墻與隔墻應符合EI=EsIs+EcIc(5.1.1-1)EA=EsAs+EcAc(5.1.1-2)式中：EI——鋼管混凝土異形柱的截面彎曲剛度（N·mm2EA——鋼管混凝土異形柱的截面軸壓剛度（NGA——鋼管混凝土異形柱的截面剪切剛度（NEsAs——鋼管混凝土異形柱鋼管部分的截面軸壓剛度（NsAs——鋼管混凝土異形柱鋼管部分的截面剪切剛度（NEcAc——鋼管混凝土異形柱混凝土部分的截面軸壓剛度（NBNuN0N0AcfcAsfB1.0AscAc0.0852fy2350.27;C0.0014fck200.019式中：N0——鋼管混凝土異形柱的簡單疊加受壓強度承載力設計值f——鋼材的抗壓強度設計值（N/mm2fc——混凝土的抗壓強度設計值（N/mm2fy——鋼材的抗壓強度標準值（N/mm2fck——混凝土的抗壓強度標準值（N/mm2θ——鋼管混凝土異形柱的套箍系數(shù)；αsc——鋼管混凝土異形柱的含鋼率；B、C——影響系數(shù)。5.2.2鋼管混凝土異形柱軸壓穩(wěn)定Nu,cr=φNu))p——鋼管混凝土異形柱軸心受壓平面外穩(wěn)定承載力（N）；Nu——鋼管混凝土異形柱軸心受壓承載力設計值（N），按式5.2.1φ——鋼管混凝土異形柱軸心受壓的穩(wěn)定系數(shù)；λ0——強度破壞界限長細比；λp——彈塑性失穩(wěn)界限長細比。5.3受彎承載力計算5.3.1對鋼管混凝土異形柱受彎承載力的計算，當中和軸平行翼緣柱肢，且翼緣柱肢位于受壓區(qū)時，可按以下情況進行計算：圖5.3.1-1翼緣柱肢受壓時的加載示意圖1當h≤tw時，鋼管混凝土異形柱截面應力分布簡化為圖5.3.1-1(a)、受彎承載力設計值按式(5.3.1-1)計算：F=(B-tw-2H)f-(B-2t)fe;P=(B-2H-tw)f-(B-2t)f.;G=(H-0.5t)?ff+H2tf-0.5Br2f+0.5(B-2r)f2f。受彎承載力設計值按式(5.3.1-2)計算：F=(B-tw-2H)ff+(B-2r)(t?-2r)×1.1f;D=2tf:P=(B-Iw-2H)Hf+(B-2r)(-2r)f.;G=1H2f+t?f(H-0.5t)-0.5Bt2f-0.55.3.2對鋼管混凝土異形柱受彎承載力的計算，當中和軸平行翼緣柱肢，且翼緣柱肢位于受拉區(qū)時，可按以下情況進行計算：BL?圖5.3.2-1翼緣柱肢受拉時的加載示意圖1當h≤w時，鋼管混凝土異形柱截面應力分布簡化為圖5.3.2-1(a)、(b),受彎承載力設計值按式(5.3.2-1)計算：F=(-B-2H)ff-t(t-2n)f;D=2tf+0.5(tw-2t)f.P=(tw-B-2H)tf-t(t-2t)f;受彎承載力設計值按式(5.2.3-4)計算：F=(-B-2H)ff+(H-t,)(t?-2D)f;D=2ff:P=(tw-B-2H)tf+(t-2r)(H-tw)f;G=Btf(H-0.5t)+tH2f-0.5t、t2f+0.5(w-2r)(H-1?)(-H-2t)f.5.3.3對鋼管混凝土異形柱受彎承載力的計算，當中和軸平行于腹板柱肢時，可按以下情況進行計算：HL?F=-1.2(H-t,)f-2Bff-(4?-2r);P=-2Btf-1.8(H-tw)tf-(tw-2t)fi;G=tB2f+t(B-0.5t)tf+0.5(H-t)(1.2B+0.8t-0.8t)tf+0.5(tw-2t)t2f-0.5t,t2fF=0.5(B-()(-21)f+0.25(H-2n(4-B-21)f-2Bif-0.3tf(H-t;P=0.5(B-()(4-2r)f-2Btf-0.25(H-21)(B-t-21)fs-0.3(G=B2tf+Btwtf-t?t2f+(H-t)(0.15B+0.85tw-0.85t)tf【條文說明】現(xiàn)行美國規(guī)范《SpecificationforStructuralSteelBuildings》ANSI/GB50010中鋼筋混凝土構件的正截面承載力計算方法)?，F(xiàn)行歐洲規(guī)范約束作用，混凝土的變形能力遠高于現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)程》GB50010規(guī)定的極限壓應變0.0038;③鋼管對構件的承載力貢獻很大，如果采用混凝土的極限應變來控制截面的受彎承載力，VVVuscn0.6Asf（5.4.2-1）sAsf（5.4.2-2）V0.61.2Asf（5.4.2-3）VAcftV2AfACACVnVn0054N0.09N0.60.6鋼管混凝土異形柱單向壓-彎復合受力的N-M承載力相關曲線為：當N≥Nb，1當Nc≤N≤Nb,1（5.5.1）N0DM式中：Nu——鋼管混凝土異形柱軸心受壓承載力設計值（NMu——鋼管混凝土異形柱抗彎承載力設計值（N·mmNb——鋼管混凝土異形柱承載力N-M相關曲線上B點的軸壓承載Mb——鋼管混凝土異形柱承載力N-M相關曲線上B點的抗彎承載Nc——鋼管混凝土異形柱承載力N-M相關曲線上C點的軸壓承載Mc——鋼管混凝土異形柱承載力N-M相關曲線上C點的抗彎承載NcEhFMcDh2PhG其中：E4tfF(Btw2H)tf(B2t)(tw2t)1.1fcD2tfP(Btw2H)tfB2ttw2tfcGtH2ftwtfH0.5t0.5Bt2f0.55(B2t)(tw2t)twfcNcEhFMcDh2PhG其中：E4tf(tw2t)fcF(twB2H)tft(twD2tf0.5(tw2t)fcP(twB2H)tft(twGBtf(H0.5t)H2tf2t)fc2t)fc0.5twt2f0.5(tw2t)t2fcNcEbFMcDb2PbGF=0.5(B-(?)(tw-21)f?+0.25(H-2r)(-B-21)fc-2BtfD=2tf+0.25(H-2t)fP=0.5(B-t)(t-2r)f?-2Bif-0.25(H-2r)(B-t-2t)fc-0.3(H-t)fG=B2ff+Bt?tf-t?t2f+(H-t)(0.15B+0.85t?-0.85t)tf(a)翼緣柱肢位于受壓區(qū)(b)翼緣柱肢位于受拉區(qū)表5.5.3-1T形鋼管混凝土柱雙向壓彎承載力系數(shù)α?和a?n4.04.02.02.03.22.04.82.04.03.53.66.24.03.03.62.83.63.83.64.83.64.02.54.08.04.02.04.52.04.52.04.53.04.5n0.50.60.70.8B/twH/twα2α22.04.02.54442.03.02.92.32.93.72.93.92.92.02.04.62.05.62.06.82.07.62.02.54.02.54.52.56.02.52.52.53.02.06.67.58.53.03.02.02.02.02.03.04.02.52.52.52.53.54.09.62.29.62.29.62.29.62.24.04.02.02.02.02.04.03.54.03.04.83.64.83.64.83.64.83.64.02.58.04.02.02.54.52.04.54.54.5加載角度負B/tw2.02.02.02.53.03.03.03.54.04.04.04.04.0nH/tw4.03.02.04.02.03.04.04.04.0.3.53.02.52.02.52.03.46.02.00.93.03.02.84.52.65.04.53.03.00.22.22.02.34.22.00.93.02.52.62.52.42.53.53.03.00.32.03.02.00.93.0α22.02.12.02.12.02.53.03.00.42.52.00.93.0α2.0.90.92.43.0n0.50.60.70.8B/twH/twα1α2α1 2.54.02.54.52.56.02.510.02.52.5 3.02.02.50.92.50.72.50.62.50.43.03.00.90.80.83.04.03.54.00.80.60.50.54.04.00.90.80.64.03.52.00.92.00.72.00.52.00.34.03.00.90.70.90.60.90.40.90.44.02.54.02.02.54.52.04.54.54.5加載角度0-90°n0.10.20.30.4B/twH/twα1α2α1α2α1α2α1α22.02.02.02.03.04.02.54.42.53.72.54.32.52.04.03.03.02.23.02.03.02.23.03.03.03.04.03.52.13.52.43.53.23.53.84.04.0n0.50.60.70.8B/twH/twα1α2α1α2α1α2α1α22.02.02.03.04.72.55.92.55.22.53.52.52.04.02.53.02.73.04.23.04.03.03.03.03.04.03.54.53.53.63.53.83.52.24.04.0加載角度nB/tw2.02.02.03.03.0H/twα1α2α1α2α1α2α1α24.00.51.50.61.5n0.50.60.70.8B/twH/twα1α2α1α2α1α2α1α22.04.01.32.21.32.51.32.31.32.4 n0.10.20.3B/twH/twα1α2α1α2α1α2α1α22.02.02.02.02.22.02.52.03.22.02.03.04.09.04.08.04.07.04.03.52.04.01.54.51.44.51.74.52.84.53.03.01.42.02.02.03.02.04.02.03.04.03.34.04.04.03.14.02.54.02.02.04.02.04.22.04.02.02.62.02.03.04.02.54.02.04.02.04.02.02.04.04.14.52.94.51.34.53.04.53.03.05.42.08.82.09.82.06.82.03.04.02.64.02.94.04.14.00.24.0 4.04.05.62.08.82.09.82.06.82.0n0.10.20.3B/twH/twα1α2α1α2α1α2α1α22.02.02.02.02.22.02.52.03.22.03.03.01.42.02.02.03.02.04.02.03.04.00.81.80.81.40.8加載角度270加載角度270°-0n0.50.60.70.8B/twH/twα1α2α1α2α1α2α1α22.02.04.02.04.22.04.02.02.62.03.03.05.42.08.82.09.82.06.82.03.04.00.80.70.80.40.80.30.80.14.04.05.62.08.82.09.82.06.82.0為翼緣受壓和受拉兩種情況，將數(shù)值計算的承載5.5.4鋼管混凝土異形柱承受壓、彎、剪共同作用時，構件的承載力應按下列NuVu1.5Mu1mN/N2≤1（5.5.4-1）NuVuN 2.17NumMV2Mu10.4N/NVu≤1mMV2'π2EANE式中：N、M與V——作用于構件的軸心壓力Nu——鋼管混凝土異形柱構件的軸壓穩(wěn)定承載力Mu——鋼管混凝土異形柱構件的受彎承載力設計NE'——根據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》【條文說明】U形鋼-混凝土組合梁是將U形鋼及內部混凝土作為腹板并與混凝土翼板之間通過抗剪連接件連接成整體受力的梁。U形鋼-混凝土組合梁主要由以下部分組成：薄鋼板冷彎成U形，混凝土翼凝土疊合板或壓型鋼板混凝土組合板等；翼-腹界面抗剪構造形式可采用外翻翼梁截面U形鋼(俯視圖)帶有抗剪鋼筋連接件(鋼筋桁架和倒U形插筋)的U形鋼-混凝土組合梁翼板的有效寬度be(圖6.1.2)應按下式計算：b?、b?梁外側和內側的翼板計算寬度，各取梁等效跨度le的1/6;b?不 應超過翼板實際外伸寬度Si;b?不應超過相鄰Ule等效跨度，對于簡支組合梁，取為簡支組合梁的凈跨度l;對于連續(xù)組合梁，中間跨正彎矩區(qū)取為0.61,邊跨正彎矩區(qū)取為0.81,支座負彎矩區(qū)取為相鄰兩跨跨度之和的0.2倍。6.1.4組合梁進行正常使用極限狀態(tài)1組合梁的撓度應按彈性方法進行計算，彎曲剛度宜按本標準第6.2.1條的不應計入受拉區(qū)混凝土對剛度的影響，但宜計入翼板有效寬度be范圍內縱向鋼2連續(xù)組合梁應按本標準第6.5節(jié)的規(guī)定驗算負彎矩區(qū)段混凝土最大裂縫寬度，其負彎矩內力可按不考慮混凝土開裂的彈性分析溫度效應的影響。鋼梁和混凝土翼板間的計4混凝土收縮產(chǎn)生的內力及變形可按組合梁混凝土板與U形鋼之間的溫差5考慮混凝土徐變影響時，可將鋼與混凝土【條文說明】組合梁的正常使用極限狀態(tài)驗算包括撓度和負彎矩區(qū)裂縫寬度驗凝土翼板的有效截面除以鋼與混凝土彈性模量的比值αE，換算為鋼截面（為使面的換算截面剛度EIeq。算裂縫寬度首先需要進行內力分析,得到支座負彎矩截面的內力值，由于支座負彎矩區(qū)混凝土板的開裂連續(xù)組合梁在正常使用階段會出現(xiàn)明顯的內力重分布現(xiàn)應力。但是，由于鋼材的導熱系數(shù)是混凝土的50倍左右，當外界環(huán)境溫度劇烈計算裂縫的公式中已經(jīng)考慮了荷載長期作用的影響,因此無需在組合梁負彎矩區(qū)6.1.5組合梁施工時，混凝土硬結前的材料重量和應將施工階段的撓度和使用階段續(xù)加荷載產(chǎn)生的撓度相疊加，當U形鋼下有臨混凝土未達到強度前，需要對U形鋼進行施工階段驗算；第二，正常使用極限法和順序的影響。具體而言，可按施工時鋼對于施工時鋼梁下無臨時支撐的組合梁，應分兩個階段進行計算;第一階段一次承受全部荷載進行計算。同樣，驗算連續(xù)組合梁的裂縫寬度時,支座負彎矩值僅考慮形成組合截面之后施工階段荷載及正常使用續(xù)加荷載產(chǎn)生的彎矩值,因此為了有效控制連續(xù)組合梁的負彎矩區(qū)裂縫寬度,可以先澆注正彎矩區(qū)混凝土待支承點的反力產(chǎn)生的反向續(xù)加荷載就無需計入用于驗算裂縫寬度的支座負彎矩6.1.6組合梁承載能力按塑性分析方法進行計算時，連續(xù)組合梁和框架組合梁在減小。歐洲組合結構設計規(guī)范EC4建議，當采用非開裂分析時，對于第一類截相應的要求，本次修訂將連續(xù)組合梁承載能力驗算時的彎矩調幅系數(shù)上限定為xfefsfrx=Afus+Anf(6.2.1-2) 混凝土翼板受壓區(qū)高度(mm); 混凝土抗壓強度設計值(N/mm2); 受拉區(qū)截面應力的合力至混凝土受壓區(qū)截面應力的合力間的距 U形鋼的截面面積(mm2); U形鋼屈服強度設計值(N/mm2); 梁底縱筋的截面面積(mm2); 梁底縱筋屈服強度設計值(N/mm2)。圖6.2.1-1塑性中和軸在混凝土翼板內時的組合梁截面及應力圖形tU形鋼板厚度(mm)。bb圖6.2.1-2塑性中和軸在組合梁腹板內時的組合梁截面及應力圖形2負彎矩作用區(qū)段M?=(S?+S?)f考慮混凝土貢獻S?,SU形鋼在組合梁截面塑性中和軸以上和以下區(qū)域對該軸的面AcU形鋼受壓區(qū)截面面積(mm2);Am翼板縱筋截面面積(mm2);fm翼板縱筋屈服強度設計值(N/mm2);y?翼板縱筋截面形心至組合梁塑性中和軸的距離(mm);V?梁底縱筋截面形心至組合梁塑性中和軸的距離(mm)。圖6.2.1-3負彎矩作用時組合梁截面及應力圖形【條文說明】完全抗剪連接組合梁是指混凝土翼板與鋼梁之間抗剪連接件的數(shù)量足以充分發(fā)揮組合梁截面的抗彎能力。組合梁設計可按簡單塑性理論形成塑性鉸的假定來計算組合梁的抗彎承載能力。即：1位于塑性中和軸一側的受拉混凝土因為開裂而不參加工作，混凝土受壓區(qū)假定為均勻受壓，并達到軸心抗壓強度設計值；2根據(jù)塑性中和軸的位置，鋼梁可能全部受拉或部分受壓部分受拉，但都假定為均勻受力，并達到鋼材的抗拉或抗壓強度設計值。此外，忽略鋼筋混凝土翼板受壓區(qū)中鋼筋的作用。用塑性設計法計算組合梁最終承載力時，可不考慮施工過程中有無支承及混凝土的徐變、收縮與溫度作用的影響。3由于距離中和軸較近，忽略內翻翼緣或嵌入混凝土部分鋼板對受彎承載力的影響，計算時做簡化處理?；炷链怪敝辜舫休d力Vcw、混凝土板外伸翼緣抗剪承載力Ver和銷栓作用產(chǎn)生的抗剪承載力Va。組合梁的斜截面受剪承載力應符合下列公式的規(guī)定：fì——混凝土的抗拉強度設計值，取f=0.395fc,055;α翼板有效抗剪寬度系數(shù)，當a>1時，取α=1;ng考慮U形鋼底板及梁底縱筋抗剪不利位置及界面接觸非理想狀態(tài)的銷栓作用折減系數(shù)，建議取為0.6;在試件整體性較差的情況下，如鋼-混凝土界面發(fā)生滑移或分離，該系數(shù)應根據(jù)實際情況取值，最小可取為0。圖6.2.2組合梁抗剪承載力組合6.2.3組合梁的抗彎剛度可按下列公式確定：1正彎矩作用下組合梁的抗彎剛度可按下列公式確定：Btry0AcfycfAsdysd（6.2.3-2）IcfAcf(Hy0)2（6.2.3-3）IrbArb(y0atw)2（6.2.3-4）IswAsw(y0)2（6.2.3-5）IsdbAsd(y0)2（6.2.3-6）I1s(IcfIrbIswIsd)（6.2.3-7）Bs1EsI1（6.2.3-8）式中：Btr——采用換算截面法計算的混凝土翼板等效換算截面寬度；αE——鋼與混凝土彈性模量比，即αE=Es/Ec；Icf——混凝土翼板對換算截面形心的慣性矩；.Irb——梁底縱筋對換算截面形心的慣性矩；Isw——U形鋼腹板對換算截面形心的慣性矩；Isd——U形鋼底板對換算截面形心的慣性矩；Acf，ycf——混凝土翼板換算截面面積及板形心到梁底距離；Arb，yrb——梁底縱筋截面面積及梁底縱筋形心到梁底距離；Asw，ysw——U形鋼腹板截面面積及鋼腹板形心到梁底距離Asd，ysd——U形鋼底板截面面積及鋼底板形心到梁底距離；λs——考慮初始缺陷的抗彎剛度折減系數(shù)。建議取值0.59；Bs1——組合梁正彎矩區(qū)的抗彎剛度?！緱l文說明】計算組合梁抗彎剛度時，做以下基本假定（1）忽略梁-板界面的滑移與掀起2）截面變形后滿足平截面假定3）忽略混凝土腹板抗彎貢獻4）忽略內翻上翼緣的抗彎貢獻5）忽略混凝土板的取值是考慮了初始缺陷如焊接殘余應力、實際邊界條件等。將Icf、Irb、Isw和Isd進行簡單代數(shù)疊加得到的截面慣性矩小于試驗實測截面慣性矩I1,ex，通過線性擬合得到關系式I1,ex=0.59y1Arh1yrh1Arh2yrh2ArbyrbAsfysfAswyswAsdysdAcfycfAcwycwrh1rh2rbsfswsdcfcwAAAArh1rh2rbsfswsdcfcwI(IIIIc1Acf(Hy1)2Φ2Φ4tw)2IrbΦ2Φ4tw)2Irb 2ar1Is1Asw(y1)2s1s1Bs1s1y1——負彎矩區(qū)組合梁初始剛度計算截面形心；Arh1,yrh1——樓板內頂層縱筋截面面積及頂層縱筋形心到梁底距離；Arh2,yrh2——樓板內底層縱筋截面面積及頂層縱筋形心到梁底距離；Arb,yrb——梁底縱筋截面面積及梁底縱筋形心到梁底距離；Asf,ysw——U形鋼內翻上翼緣截面面積及翼緣形心到梁底距離；Asw,ysw——U形鋼腹板截面面積及腹板形心到梁底距離；Asd,ysd——U形鋼底板截面面積及底板形心到梁底距離；Acf,ycf——混凝土板的截面面積及板形心到梁底距離；Acw,ycw——混凝土腹板截面面積及梁腹板形心到梁底距離；、Ic1——縱筋部分、U鋼部分、混凝土部分的慣性矩；λs——考慮初始缺陷的抗彎剛度折減系數(shù)，建議取值λs=0.62；Bs1——組合梁負彎矩區(qū)初始抗彎剛度。y2Arh1yrh1Arh2yrh2ArbyrbAsfysfAswyswAsdysdAcwycwrh1rh2rbsfswsdcwAAAArh1rh2rbsfswsdcwI(IIIc2Acf(Hy2Ir2Arb(y22 22atw)2s2ss2s2、Ic2——縱筋部分、U形鋼部分、混凝土部分的慣性矩；Bs2——組合梁負彎矩區(qū)二次抗彎剛度。K1=K1,bK1,cwK1,UK1,b=GcJbGc4A2tJUuwuuK1,b——混凝土板的抗扭剛度；K1,cw——混凝土腹板的抗扭剛度；Jb與Jec——混凝土板與混凝土腹板的扭轉慣性矩；λr——考慮鋼筋桁架作用的剛度折減系數(shù)，當鋼筋桁架不存在時，無法形成U形鋼-鋼筋桁架閉口箱形截面，可取為0.7；當鋼筋桁架存在時，可形成U形鋼-鋼筋桁架閉口箱形截面，則取為1.0，JU——U形鋼-鋼筋桁架閉口箱形截面的扭轉慣性矩；Au——U形鋼-鋼筋桁架閉口箱形截面圍合面積；T=TTWh(3Bhb)+b2(3hwb)TTKTcr,c——為混凝土部分抗扭承載力Tcr,U——U形鋼部分抗扭承Wtp——T形混凝土梁截面的塑性扭轉截面ψ——試件整個截面扭率計算值T2Artorfyr（6.2.4-11）Tu,U=0.25K1,U（6.2.4-1式中：Tu,b——抗扭承載力；Art——橫向鋼筋截面積；Acor——橫向鋼筋圍合面積；srt——橫向鋼筋間距；ψ——混凝土板抗扭承載力及其割線剛度可得到共同扭率；Tu,U——U形鋼-鋼筋桁架等效閉口箱型截面的抗扭承載力。KKK00,c0,UK0,cK0,fK0,w式中：φ——扭轉剛度折減系數(shù)，取0.8；c——混凝土剪切模量，Gc=Ec/2(1+νc)，νc為混凝土泊松比，取為Jf，Jw——混凝土翼板與混凝土腹板的扭轉慣性矩；表6.2.3矩形截面彈性抗扭慣性矩系數(shù)表Table4.1Coefficientofelastictorsionalmomentofinertia2.02.53.04.06.08.00.1960.2290.2490.2630.2810.2990.3070.3120.333TTTTWtftktt6Tcr,UK0,U式中：Tcr——組合梁開裂扭矩；Tcr,c——組合梁開裂時混凝土承擔的扭矩；Tcr,U——組合梁開裂時U形鋼承擔的扭矩；ftk——混凝土軸心抗拉強度標準值；ψ——試件開裂時對應扭率。TTTuu,TTTTu,f2AsvAcorfyvsvu,Uu,U0,UTK0.15Ku,Uu,U0,Uf0.0,f式中：Tu——組合梁抗扭承載力Tu,f——混凝土翼板形成的空間桁架的抗扭承載力外包U形鋼板閉口箱型截面的抗扭承載力單根橫向分布鋼筋截面面積；橫向封閉鋼筋內邊緣圍成面積；fv橫向分布鋼筋屈服強度設計值。6.3.1組合梁的抗剪連接件可采用抗剪鋼筋連接件(鋼筋桁架和倒U形插筋)、腹板嵌入式抗剪連接件或有可靠依據(jù)的其他類型連接件。6.3.2采用鋼筋桁架的內翻翼緣U形鋼-混凝土組合梁的翼板-腹板界面縱向受剪承載力Fg主要由三部分組成：插筋的抗剪作用Fw、混凝土的抗剪作用Fve(考慮插筋的抗掀起作用對Fv的貢獻)、鋼筋桁架的咬合作用Fw。圖6.3.2抗剪鋼筋連接件(鋼筋桁架和倒U形插筋)F=nuA?fu=nuA?fjY?Fy=AfuF=λ?n?f?A?式中：Ari——單肢插筋的橫截面積（mm2nU——插筋肢數(shù)；fur——插筋極限抗拉強度（N/mm2fyr——插筋屈服強度（N/mm2Avc——混凝土剪切面的面積，取為Avc=lλ(b-2bf)（mm2fvc——翼板-腹板界面混凝土抗剪強度（N/mm2Acc——鋼筋桁架單個桿件的縱向投影面積，且Acc=Φr(b-bf)（mm2ntr——鋼筋桁架肢數(shù)，向下取整。ttsysrbyrFttsysrbyr式中：FvR——組合梁翼板-腹板界面縱向抗剪承載力（N6.3.4腹板嵌入式U形鋼-混凝土組合梁翼板-腹板界面縱向抗剪承載設計值應按NvlnApEf式中：n;——剪跨區(qū)域需要的連接件個數(shù)；表6.3.4混凝土榫影響系數(shù)a取值連接件板厚t(mm)連接件間距des(mm)混凝土榫影響系數(shù)α88【條文說明】腹板嵌入式抗剪連接件的縱向抗剪主要由燕尾形凹槽處混凝土與穿入鋼筋形成的混凝土榫構造提供。6.3.5腹板嵌入式U形鋼-混凝土組合梁翼板-腹板界面縱向抗剪連接程度β應按下nrVsNv,c/NvNv,cbftnf2L0/3des式中：nr——剪跨區(qū)域需要的連接件個數(shù)；nf——剪跨區(qū)域布置的連接件個數(shù)；Nv,c——混凝土對組合梁縱向抗剪的貢獻。6.3.6當采用圓柱頭焊釘或槽鋼作為連接件時，連接件縱向抗剪承載力設計值可6.4.1組合梁負彎矩區(qū)段混凝土在正常使用極限狀態(tài)下考慮裂縫寬度wmax應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定按軸心受拉構件進行計算，其值不得大于現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》續(xù)組合梁的裂縫寬度進行驗算,其最大裂縫寬度不得超相關研究結果表明,組合梁負彎矩區(qū)混凝土翼板的受力狀況與鋼筋混凝土軸心受拉構件相似，因此可采用現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB500106.4.2腹板嵌入式外包U形鋼-混凝土組1.1.11Mcr/Mq2Mcr0.235BHft,k2sa0.87AypkAswdawuunypdyp1.4khbte0.5BHkhtw/hb式中：ωmax——翼板混凝土最大裂縫寬度；——鋼筋應變不均勻系數(shù)；當Ψ<0.2時，取Ψ=0.2；當Ψ>1.0Ψ時，取Ψ=1.0；σsa——U形鋼受拉腹板、翼板受拉鋼筋的等效鋼筋應力值；cs——最外層翼板縱筋的混凝土保護層厚度，mm；當cs＞65mmde——U形鋼受拉腹板、翼板受拉鋼筋的等效鋼筋直徑；ρte——U形鋼受拉腹板、翼板受拉鋼筋的等效鋼筋配筋率；Mcr——組合梁截面開裂彎矩；Mq——根據(jù)荷載效應的準永久值計算的彎矩值；B——混凝土翼板寬度；H——組合梁高度；ft,k——混凝土抗拉強度標準值；Ayp——混凝土翼板縱筋截面面積；nyp——混凝土翼板縱筋數(shù)目；dyp——混凝土翼板縱筋直徑；dyp——混凝土翼板縱筋截面形心至梁底的距離；Asw——U形鋼腹板的截面面積；daw——U形鋼受拉腹板截面形心至梁底的距離；u——翼板縱向受拉鋼筋和U形鋼受拉腹板周長之和；k——U形鋼腹板影響系數(shù)，取U形鋼受拉腹板高度與整個腹板htw——U形鋼腹板受拉部分高度；6.4.3對于新型U形鋼-混凝土組合梁，組合梁的綜合力比R為混凝土翼板的縱按下式計算。為保證負彎矩區(qū)內鋼板的穩(wěn)定性和構件的延性，綜合力比R的取RfyrArhAUfysAcwfc,kAUAcw——板內縱筋面積；——腹板混凝土截面積。2梁底縱筋應起到抗火的二道防線作用。建議在梁底配置數(shù)量不小于2根的6.5.3對于腹板嵌入式外包U形鋼-混凝土組合梁，U形鋼壁厚宜在4~6mm范圍VVu式中：Vb——驗算連接受剪承載力采用的剪力設計值，可取按相關規(guī)范調u——連接的受剪承載力，可按本規(guī)范第7γRE——連接的受剪承載力抗震調整系數(shù)。7.1.2鋼管混凝土異形柱與組合梁連接的受彎承Mb≤MuMb≤Mu式中：Mb——驗算連接受彎承載力采用的彎矩設計值，可取按相關規(guī)范調Mu——連接的受彎承載力設計值；γRE——連接的受彎承載力抗震調整系數(shù)?！緱l文說明】7.1.1、7.1.2這兩條規(guī)定了采用鋼筋混凝土樓屋蓋時，梁與鋼管混凝土柱連接的受剪承載力和受彎承載力應分別不小于被連接構件端截面的組合7.1.3多腔鋼管混凝土異形柱結構體系可采用工字型鋼-混凝土組合梁或外包U形7.1.4鋼梁與鋼管混凝土柱的剛接1連接的受彎承載力設計值和受剪承載力設計值，分別不應小于相連構件2連接的受彎承載力應由梁翼緣與柱的連接提供，連接的受剪承載力應由3地震設計狀況時，尚應按下列公式Mu≥jMpupnV≥1.2(2M/l)VupnMp——梁端截面的塑性受彎承載力(N·mm)，應按現(xiàn)行國家標準《鋼VGB——梁在重力荷載代表值（9度時尚應包括豎向地震作用標準值）ηn——連接系數(shù)，可按表7.1.3采用。表7.1.3鋼梁與鋼管混凝土異形柱剛接連接抗震設計的連接系數(shù)母材牌號焊接螺栓連接Q235Q345Q345GJ7.1.5采用鋼筋混凝土樓蓋時，梁、板受力鋼筋不宜直接焊接于鋼管壁上。【條文說明】梁、板的縱向受力鋼筋若直接焊接有鋼管壁上，將使鋼管壁產(chǎn)生額外的復雜應力和變形，影響鋼管對混凝土的約束作用。7.1.6在鋼管內宜減少設置橫向穿管、加勁板(環(huán))和其他附件，減少對管內混凝土澆筑的不利影響?！緱l文說明】為保證管內混凝土的澆筑質量，應盡可能避免零部件穿過鋼管。7.1.7鋼管混凝土異形柱承受豎向荷載時，節(jié)點及連接設計計算應考慮豎向荷載7.2.1多腔鋼管混凝土異形柱-H型鋼梁框架豎向肋板節(jié)點承載力設計1.鋼管混凝土異形柱-H型鋼梁之間采用豎向肋板進行連接，構造形式如圖7.2.1所示，豎向肋板節(jié)點連接件設計承載力Pw采用公式7.2.1-1~6進行計算：圖7.2.1鋼管混凝土異形柱-H型鋼組合梁框架豎向肋板節(jié)點連接形式P?=2(h+h?)t.fw式中：Pv豎向肋板連Py豎向肋板節(jié)點正面柱鋼管承載力設計值；Py3豎向肋板節(jié)點側面柱鋼管承載力設計值；h?豎向肋板翼緣外高度；h?豎向肋板翼緣內高度；fv豎向肋板屈服強度設計值；fe柱鋼管屈服強度設計值；2.豎向肋板節(jié)點構造應滿足以下要求：豎向肋板厚度應不小于梁翼緣厚度；豎向肋板在翼緣外高度h?應大于0.5倍梁翼緣寬度，翼緣內高度h?應大于0.2倍梁翼緣寬度；豎向肋板應延伸至異形柱陰角位置，保證與側面柱鋼板的連接長度；為保證梁翼緣荷載充分傳遞給豎向肋板，豎向肋板與梁翼緣間連接長度I?應滿足：7.2.2多腔鋼管混凝土異形柱-H型鋼梁框架U形板節(jié)點承載力設計1.鋼管混凝土異形柱-H型鋼梁之間采用U形板進行連接，構造形式如圖7.2.2所示，U形板節(jié)點設計承載力采用式(7.2.2-1~7)計算：圖7.2.2鋼管混凝土異形柱-H型鋼組合梁框架U形板節(jié)點連接形式Ptufyu+22b2tufyu3PU24M2x4M1b3PU3nfyctcxM1fyctM2fyctx0.8091tc0.1247PU1U形板自身在屈服狀態(tài)時的承載力設計值；PU2正面柱鋼管屈服狀態(tài)時的承載力設計值；PU3側面柱鋼管屈服狀態(tài)時的承載力設計值；tf梁翼緣厚度；fyuU形板屈服強度設計值；fyc柱鋼管屈服強度設計值；U形板薄弱截面寬度應不小于0.7倍梁翼緣寬度剛度，柱單腔室鋼板寬厚比不宜大于50;柱單腔室邊長應不小于150mm,以便【條文說明】U形板節(jié)點連接構造參考《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》,環(huán)板雖然(1)正彎矩區(qū)M=fyvAvhw+h1xcfcbcsh0f AffbfbfyrAsfcbch2fyrA'sh0t/2fcbcxcxfyrA's-fysAdxcfcbc fyr h1 hf xc VVujBhbcfchfcfycAsV式中：ξh ξc ξf n0 Hc H ua hhhBh0.6hBh0.60.40hBh1.24表7.2.4有效翼緣影響系數(shù)ζf,efBcBh和bhbcBcBh和bh<bcBc<Bh和bhbcBc<Bh和bh<bcζf,efffh7.3.1當結構采用U形鋼混凝土組合梁時，主次7.3.2所示的構造：在主次梁交界處，連接板平行于次梁腹板放置，端部焊接在次梁(b)1-1截面圖7.3.2內翻翼緣U形鋼-混凝土組合梁的主次梁鉸接構造示意【條文說明】當采用內翻翼緣U形鋼組合梁時，內翻翼緣相鄰間距不滿足螺栓安裝時，可按圖示將螺栓連接處的內翻翼緣先割除，待螺栓安裝完成后，再恢復割除的內翻翼緣。7