裝配式鋼管加勁混凝土疊合柱栓焊和全螺栓連接、單邊螺栓端板連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

附錄A栓焊和全螺栓連接連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)A.0.1采用栓焊連接時(shí)，連接連接承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)不小于相連梁的承載力設(shè)計(jì)值，其承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下列公式驗(yàn)算：（A.0.1）式中：Mbua—PEC組合梁受彎承載力，應(yīng)按實(shí)配鋼結(jié)構(gòu)截面和實(shí)配配筋面積（或鋼梁截面），并取鋼結(jié)構(gòu)（或鋼梁）材料的屈服強(qiáng)度以及混凝土和鋼筋材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值，且考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)計(jì)算；—連接系數(shù)。A.0.2采用全螺栓連接時(shí)，應(yīng)按下列要求進(jìn)行節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：1梁拼接連接承載力設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于相連梁的承載力設(shè)計(jì)值，且其承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按照下列公式計(jì)算：（A.0.2-1）（A.0.2-2）式中：0.9——拼接區(qū)滑移折減系數(shù)；1.2——抗震調(diào)整系數(shù)；My——梁端彎矩；Py——梁端剪力；B——梁反彎點(diǎn)到柱表面距離；S——拼接中心到柱表面距離。2拼接處梁上翼緣平行于梁軸線(xiàn)的力：式中：（A.0.2-3）h0——梁翼緣形心之間的距離。3腹板和翼緣應(yīng)承擔(dān)的彎矩Mw和Mf，單個(gè)腹板螺栓的剪力V1和剪力T1：（A.0.2-4）（A.0.2-5）（A.0.2-6）（A.0.2-7）4全螺栓拼接節(jié)點(diǎn)的承載力Ms：（A.0.2-8）

附錄B單邊螺栓端板連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)B.0.1梁柱采用單邊螺栓端板連接組合節(jié)點(diǎn)的極限負(fù)彎矩承載力可按下列公式計(jì)算：1當(dāng)中和軸位于混凝土樓板內(nèi)：（B.0.1-1）（B.0.1-2）（B.0.1-3）式中：Fcp—連接的抗壓承載力；be—組合梁混凝土樓板的有效寬度，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017計(jì)算；hbw—鋼梁腹板的高度；tbw—鋼梁腹板的厚度；Vbw—作用在連接上的剪力；fbwy—鋼梁腹板的屈服強(qiáng)度；f’bwy—考慮剪力影響的鋼梁腹板屈服強(qiáng)度；fck—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；hb—鋼梁的高度；lr—鋼筋中心至鋼梁下翼緣中心的距離；xcsl—混凝土樓板的受壓區(qū)高度；xy—鋼梁腹板內(nèi)的剪應(yīng)力；m—端板形狀系數(shù)，對(duì)于矩形端板，m取1.0，對(duì)于圓弧形端板，m取1.15。圖B.0.1-1中和軸位于混凝土樓板內(nèi)2當(dāng)中和軸位于鋼梁上翼緣內(nèi)：（B.0.1-4）（B.0.1-5）（B.0.1-6）式中：bbf—鋼梁翼緣的高度；fbfy—鋼梁腹板的屈服強(qiáng)度；Fcbf—鋼梁上翼緣所承受的壓力；Fstp—鋼筋抗拉承載力，按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《端板式半剛性連接鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS260第7.1.9條和第7.1.10條計(jì)算。圖B.0.1-2中和軸位于鋼梁上翼緣內(nèi)3當(dāng)中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且所有螺栓均受壓時(shí)，鋼梁腹板受壓區(qū)高度應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：（B.0.1-7）連接的極限負(fù)彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.1-8）（B.0.1-9）（B.0.1-10）式中：xcbw—鋼梁腹板實(shí)際受壓區(qū)高度；若xcbw由上式中的第二個(gè)公式確定，鋼筋內(nèi)力應(yīng)重新計(jì)算：；dc—受壓區(qū)中心至鋼梁下翼緣中心的距離；lbo,1—上部第一排螺栓至鋼梁下翼緣中心的距離。圖B.0.1-3中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且所有螺栓均受壓4當(dāng)中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且前m-1排螺栓受拉，第m排螺栓部分受拉，其余受壓時(shí)，鋼梁腹板的受壓區(qū)高度應(yīng)符合下列公式的要求：連接的極限負(fù)彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.1-11）連接的極限負(fù)彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.1-12）（B.0.1-13）（B.0.1-14）（B.0.1-15）lbo,m—上部第m排螺栓中心至受壓中心的距離；Ftp,i—第i排螺栓的抗拉承載力，參考相關(guān)規(guī)程計(jì)算；Fbo,m—下部m排螺栓處實(shí)際受到的內(nèi)力。圖B.0.1-4中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且前m-1排螺栓受拉，第m排螺栓部分受拉，其余受壓時(shí)5當(dāng)中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且上部第1至m排螺栓完全受拉時(shí)，鋼梁腹板的受壓區(qū)高度應(yīng)符合下式的要求：（B.0.1-16）連接的極限負(fù)彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.1-17）（B.0.1-18）（B.0.1-19）圖B.0.1-5中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，前m排螺栓完全受拉，其余螺栓受壓6當(dāng)中和軸位于鋼梁下翼緣，只有鋼梁下翼緣受壓，所有螺栓均受拉，應(yīng)符合下式規(guī)定：（B.0.1-20）連接的極限負(fù)彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.1-21）圖B.0.1-6中和軸位于鋼梁下翼緣內(nèi)，只有鋼梁下翼緣受壓，所有螺栓均受拉B.0.2梁柱采用單邊螺栓端板連接組合節(jié)點(diǎn)的極限正彎矩承載力可按下列公式計(jì)算：1當(dāng)中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且下部第l排至第m-1排螺栓全部受拉，下部第m排部分受拉時(shí)，受壓區(qū)高度應(yīng)滿(mǎn)足下式的要求：（B.0.2-1）連接的極限正彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.2-2）（B.0.2-3）（B.0.2-4）式中：lbo,m—第m排螺栓的中心至混凝土樓板和鋼管柱翼緣接觸處厚度中心的距離；hsl,cf—混凝土樓板和鋼管柱翼緣接觸處的厚度；hsl—混凝土樓板的厚度；Fcon—混凝土樓板與柱翼緣接觸面的局部抗壓承載力，按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《端板式半剛性連接鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS260第7.1.11條計(jì)算；Fbo,m—下部第m排螺栓的內(nèi)力；p1—第1排螺栓中心至鋼梁下翼緣內(nèi)表面的距離；pi—第i排螺栓與i+1排螺栓間的距離。圖B.0.2-1中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且下部第l排至第m-1排螺栓全部受拉，下部第m排部分受拉2當(dāng)中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且下部第1排至第m排螺栓全部受拉，且滿(mǎn)足時(shí)，連接的極限正彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.2-5）（B.0.2-6）若鋼梁腹板受壓區(qū)高度xcbw是由上式中的第二個(gè)公式確定，則第m排螺栓的內(nèi)力需按下式重新計(jì)算：（B.0.2-7）圖B.0.2-2中和軸位于鋼梁腹板內(nèi)，且下部第1排至第m排螺栓全部受拉3中和軸位于鋼梁上翼緣下方，螺栓全部受拉，且滿(mǎn)足時(shí)，連接的極限正彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.2-8）（B.0.2-9）（B.0.2-10）式中：xcbf—鋼梁上翼緣受壓區(qū)高度；Fcbf—鋼梁上翼緣所承受的壓力。圖B.0.2-3中和軸位于鋼梁上翼緣下方，螺栓全部受拉4中和軸位于鋼梁上翼緣內(nèi)，且滿(mǎn)足時(shí)，連接的極限正彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.2-11）（B.0.2-12）圖B.0.2-4中和軸位于鋼梁上翼緣內(nèi)5中和軸位于混凝土樓板內(nèi)，且滿(mǎn)足時(shí)，連接的極限正彎矩承載力按下式計(jì)算：（B.0.2-13）（B.0.2-14）圖B.0.2-5中和軸位于混凝土樓板內(nèi)B.0.3連接的抗壓承載力Fcp梁翼緣受壓承載力確定：（B.0.3）B.0.4螺栓的抗拉承載力Ftp,i由柱翼緣Fcstpi、端板Feptpi和螺栓Fbotpi自身的承載力三者共同控制，取三者的最小值。1端板Feptpi和螺栓Fbotpi自身的承載力按國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《端板式半剛性連接鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS260第7.1.13條計(jì)算；2鋼管柱翼緣抗拉承載力按下式計(jì)算：（B.0.4）式中：；；fcsy—鋼管壁的屈服強(qiáng)度；tcs—鋼管壁的厚度；dcs—鋼管外徑，對(duì)于圓截面鋼管，dcs為其外徑，對(duì)于方截面鋼管，dcs為其外邊長(zhǎng)；Xb—柱壁兩列單邊螺栓孔中心水平向間距，對(duì)于圓截面鋼管，Xb表示柱壁兩列單邊螺栓孔中心之間的水平向弧長(zhǎng)；Yb—柱壁單邊螺栓孔中心的豎向距離。B.0.5負(fù)彎矩作用下，組合節(jié)點(diǎn)的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度可按下式進(jìn)行計(jì)算：（B.0.5-1）（B.0.5-2）（B.0.5-3）（B.0.5-4）（B.0.5-5）（B.0.5-6）式中：kcwi—第i排螺栓處柱側(cè)壁抗拉剛度系數(shù)；kcfi—第i排螺栓處柱翼緣壁抗拉剛度系數(shù)；kepi—第i排螺栓處端板抗拉剛度系數(shù)；kr和keffi—分別表示混凝土樓板中有效縱向受力鋼筋的抗拉剛度系數(shù)和第i排螺栓處的等效抗拉剛度系數(shù)（以上翼緣第1排螺栓起向下至第i排）；zr和zi—分別表示混凝土樓板中有效縱向受力鋼筋和第i排螺栓至鋼梁下翼緣中心的距離；—節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)角；keq和zeq—分別表示組合節(jié)點(diǎn)的等效抗拉剛度系數(shù)和等效作用點(diǎn)至鋼梁下翼緣中心的距離。k—截面形狀系數(shù)，對(duì)于采用矩形端板的方鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)，k取1.0；對(duì)于采用弧形端板的圓鋼管混凝土節(jié)點(diǎn)，k取1.1。圖B.0.5正負(fù)彎矩作用下組合節(jié)點(diǎn)初始剛度的計(jì)算模型示意圖B.0.6正彎矩作用下，計(jì)組合節(jié)點(diǎn)的初始轉(zhuǎn)動(dòng)剛度的計(jì)算公式可采用上述關(guān)于負(fù)彎矩作用下的公式，此時(shí)假定節(jié)點(diǎn)的初始轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于混凝土樓板上表面，不考慮鋼筋作用，不考慮混凝土樓板局部抗壓剛度的貢獻(xiàn)。式中的keffi和zi分別表示組合節(jié)點(diǎn)第i排螺栓處的等效抗拉剛度系數(shù)和第i排螺栓至混凝土上表面的距離（以下翼緣第1排螺栓起向上至第i排）；keq和zeq分別表示組合節(jié)點(diǎn)的等效抗拉剛度系數(shù)和等效作用點(diǎn)至混凝土上表面的距離。B.0.7鋼管柱側(cè)壁抗拉剛度系數(shù)可按下式計(jì)算：（B.0.7）式中：；；fa—節(jié)點(diǎn)位置系數(shù)，對(duì)于邊節(jié)點(diǎn)fa取1.0，對(duì)于內(nèi)節(jié)點(diǎn)fa取0.5；dcs和tcs—分別表示鋼管的外徑和壁厚；dboh—螺栓孔直徑。B.0.8鋼管柱翼緣抗拉剛度系數(shù)可按下式計(jì)算：（B.0.8-1）（B.0.8-2）式中：dcc—鋼管內(nèi)徑；Xb—柱壁兩列單邊螺栓孔中心水平向間距，對(duì)于圓截