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型钢混凝土组合结构技术规程JGJ138-2001.pdf

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型钢 混凝土 组合 结构 技术规程 JGJ138 2001
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第 1 页 共 1 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 中华人民共和国行业标准 型钢混凝土组合结构技术规程 Technical specification for steel reinforced concrete composnte structures JGJ 138 2001 J 130-2001 2002 北 京 第 2 页 共 2 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 中华人民共和国行业标准 型钢混凝土组合结构技术规程 Technical specification for steel reinforced concrete composnte structures JGJ 138 2001 批准部门:中华人民共和国建设部 施行日期:2002 年 1 月 1 日 中国建筑资讯网 2002 北 京 第 3 页 共 3 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 关于发布行业标准 型钢混凝土 组合结构技术规程 的通知 建标[2001]214 号 根据国家计委 关于发送的通 知 (计综[1987]2390 号)的要求 由中国建筑科学研究院主编的 型钢混凝土组合结 构技术规程 经审查 批准为行业标准 其中 1.0.2 4.2.6 5.4.5 6.2.1 为强制性 条文 必须严格执行 该标准编号为 JGJ138 2001 自 2002 年 1 月 1 日起施行 本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院负责管理 中 国建筑科学研究院负责具体解释 建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社 出版 中华人民共和国建设部 2001 年 10 月 10日 第 4 页 共 4 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 目 次 1 总 则 . 6 2 术语 符号 . 7 3 材 料 . 9 4 设计基本规定 12 5 型钢混凝土框架梁 17 6 型钢混凝土框架柱 25 7 型钢混凝土框架梁柱节点. 31 8 型钢混凝土剪力墙 35 9 连接构造 . 39 10 施工及质量要求 44 附录 A 配置十字形型钢的型钢混凝土柱 45 正截面承载力简化计算 45 本规程用词说明 49 第 5 页 共 5 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 前 言 根据国家计委计综[1987]2390号文的要求 规程编制组经广泛调查研究 通过大 量系统的试验 认真总结工程实践经验 参考有关国际标准和国外先进标准 并在 广泛征求意见的基础上 制定了本规程 本规程的主要技术内容: 1 型钢混凝土组合结构的适用范围 结构体系 配筋形式 2 抗震及非抗震的型钢混凝土结构构件的设计方法 3 型钢混凝土组合结构的构造 连接节点 施工要求等 本规程由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理 授 权由主编单位负责具体解释 本规程主编单位是:中国建筑科学研究院 (北京北三环东路 30 号 邮政编码:100013) 本规程参加单位是:西安建筑科技大学 西南交通大学建筑勘察设计研究院 华 南理工大学 东南大学 本规程主要起草人是:孙慧中 姜维山 赵世春 王祖华 袁必果 第 6 页 共 6 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 1 总 则 1.0.1 为在建筑工程中合理应用和发展型钢混凝土组合结构 做到技术先进 安全 可靠 经济合理 确保质量 制定本规程 1.0.2 本规程适用于非地震区和抗震设防烈度为 6度至 9 度的多 高层建筑和一般构 筑物的型钢混凝土组合结构的设计与施工 型钢混凝土组合结构构件应由混凝土 型 钢 纵向钢筋和箍筋组成 1.0.3 型钢混凝土组合结构的设计与施工 除应符合本规程外 尚应符合国家现行 有关强制性标准的规定 第 7 页 共 7 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 2 术语 符号 2.1 术 语 2.1.1 型钢混凝土组合结构 Steel Reinforced Concrete Composite Structures 混凝土内配置型钢(轧制或焊接成型)和钢筋的结构 2.2 符 号 2.2.1 材料性能 E c 混凝土弹性模量 E s 钢筋弹性模量 E a 型钢弹性模量 f ck f c 混凝土轴心抗压强度标准值 设计值 f y f y 钢筋抗拉 抗压强度设计值 f yv 箍筋抗拉强度设计值 f yk f yk 钢筋抗拉 抗压强度标准值 f a f a 型钢抗拉 抗压强度设计值 f ak f ak 型钢抗拉 抗压强度标准值 2.2.2 作用和作用效应 N 轴向力设计值 M 弯矩设计值 V 剪力设计值 s s 正截面承载力计算中纵向钢筋的受拉 受压应力 a a 正截面承载力计算中型钢翼缘的受拉 受压应力 max 型钢混凝土框架梁最大裂缝宽度 2.2.3 几何参数 a s a s 纵向受拉钢筋合力点 纵向受压钢筋合力点至混凝土截面近边的距离 a a a 型钢受拉翼缘截面重心 型钢受压翼缘截面重心至混凝土截面近边的距 离 b 混凝土截面宽度 h 混凝土截面高度 h 0 型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土截面受压边缘的距离 第 8 页 共 8 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ h 0s h 0f 纵向受拉钢筋 型钢受拉翼缘截面重心到混凝土截面受压边缘的距离 h a 型钢截面高度 b f 型钢翼缘宽度 t f 型钢翼缘厚度 h w 型钢腹板高度 t w 型钢腹板厚度 e 轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘合力点之间的距离 e i 初始偏心距 e 0 轴向力对截面重心的偏心距 e 0 =M/N e a 附加偏心距 s 箍筋间距 混凝土受压区高度 c 混凝土保护层厚度 A c A a A s A s A af A af A aw 分别为混凝土全截面 型钢全截面 受拉钢 筋总截面 受压钢筋总截面 型钢受拉翼缘截面 型钢受压翼缘截面 型钢腹板截 面的面积 B s 型钢混凝土框架梁截面短期刚度 B l 型钢混凝土框架梁截面长期刚度 I c 混凝土截面惯性矩 I a 型钢截面惯性矩 2.2.4 计算系数及其他 偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数 混凝土相对受压区高度 = /h 0 s s 纵向受拉钢筋 受压钢筋配筋率 第 9 页 共 9 页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 3 材 料 3.1 型 钢 3.1.1 型钢混凝土构件的型钢材料宜采用牌号 Q235 B.C.D级的碳素结构钢 以 及牌号 Q345-B.C.D.E级的低合金高强度结构钢 其质量标准应分别符合现行国家标 准 碳素结构钢 GB 700 和 低合金高强度结构钢 GB/T 1951的规定 3.1.2 型钢可采用焊接型钢和轧制型钢 型钢钢材应根据结构特点选择其牌号和材 质 并应保证抗拉强度 伸长率 屈服点 冷弯试验 冲击韧性合格和硫 磷 碳 含量符合使用要求 型钢焊缝和坡口尺寸应符合现行行业标准 建筑钢结构焊接技 术规程 JGJ 81的有关规定 当焊接型钢的钢板厚度大于或等于 50mm 并承受沿 板厚方向的拉力作用时 应按现行国家标准 厚度方向性能钢板 GB 5313的规定 其附加板厚方向的断面收缩率不得小于该标准 Z15 级规定的允许值 考虑地震作用 的结构用钢 其强屈比不应小于 1.2 且应有明显的屈服台阶和良好的可焊性 3.1.3 型钢材料的强度指标 应按表 3.1.3的规定采用 表 3.1.3 型钢材料的强度设计值 强度标准值 强度极限值 N/mm 2 强度设计值 强度标准值 强度极限值 钢材 牌号 钢材厚度 (mm) 抗拉 抗压 抗弯 f a f a 抗剪 f av 抗拉 抗压 抗弯 f av f ak f au 16 215 125 235 375 16 40 205 120 225 375 40 60 200 115 215 375 Q235 60 100 190 110 205 375 16 315 185 345 470 16 35 300 175 325 470 35 50 270 155 295 470 Q345 50 l00 250 145 275 470 3.1.4 型钢材料的物理性能指标 应按表 3.1.4的规定采用 表 3.1.4 型钢材料的物理性能指标 弹性模量 E (N/mm 2 ) 剪变模量 G (N/mm 2 ) 线膨胀系数 (/ ) 质量密度 (kg m 3 ) 2 06 l0 5 79 10 3 12 10 -6 7850 3.1.5 型钢的焊接应符合下列要求: 1 手工焊接用焊条应符合现行国家标准 碳素钢焊条 GB 5117 或 低合金钢 焊条 GB 5118的规定 选用的焊条型号应与主体金属强度相适应 第 10 页 共 10页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 2 自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂 应与主体金属强度相适应 焊丝 应符合现行国家标准 熔化焊用钢丝 GB/T 14957的规定 3.1.6 焊缝强度设计值应按表 3.1.6的规定采用 表 3.1.6 焊缝强度设计值 N/mm 2 对接焊缝强度设计值 抗拉 抗弯 W t f 焊接方法 焊条型号 钢材 牌号 钢板厚度 抗压 W C f 一级 二级 三级 抗剪 W t f 角焊缝强度 设计值 抗拉 抗压 抗剪 W f f 16 215 215 185 125 160 16 40 205 205 175 120 160 40 60 200 200 170 115 160 自动焊 半自 动焊和 E43 型焊条的手工焊 Q235 60 100 190 190 160 110 160 续表 对接焊缝强度设计值 抗拉 抗弯 W t f 焊接方法 焊条型号 钢材 牌号 钢板厚度 抗压 W C f 一级 二级 三级 抗剪 W t f 角焊缝强度 设计值 抗拉 抗压 抗剪 W f f 16 315 315 270 185 200 16 35 300 300 255 175 200 35 50 270 270 230 155 200 自动焊 半 自动焊和 E50 型焊条的手焊 Q345 50 l00 250 250 210 145 200 注 表中所列一级 二级 三级指焊缝质量等级 3.1.7 构件中设置的栓钉应符合现行国家标准 圆柱头焊钉 GB 10433的规定 栓 钉的力学性能应符合表 3.1.7的规定 表 3.1.7 栓钉力学性能 N/mm 2 钢号 屈服强度 st y f 抗拉强度 st t f Q235 240 400 3.1.8 型钢使用的螺栓 锚栓材料应符合下列要求: 1 普通螺栓应符合现行国家标准 六角头螺栓-A 和 B 级 GB 5782 和 六角头 螺栓-C 级 GB 5780的规定 2 锚栓可采用现行国家标准 碳素结构钢 GB 700规定的 Q235钢或 低合金 高强度结构钢 GB/T 1591规定的 Q345 钢 3 高强度螺栓应符合现行国家标准 钢结构高强度大六角头螺栓 大六角螺母 垫圈与技术条件 GB/T 1228-1231 或 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 GB 3632-GB 3633的规定 4 螺栓连接的强度设计值 高强度螺栓的设计预拉力值 以及高强度螺栓连接 的钢材摩擦面抗滑移系数值 应按现行国家标准 钢结构设计规范 GBJ 17的规定 第 11 页 共 11页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 采用 3.2 钢 筋 3.2.1 纵向钢筋宜采用 级 级热轧钢筋 箍筋宜采用 级 级热轧钢筋 其 强度指标应按表 3.2.1的规定采用 表 3.2.1 钢筋强度标准值 设计值 N/mm 2 种 类 f yk f y 或 f y 级 235 210 级 335 310 热轧钢筋 级 370 340 注 热轧钢筋应符合国家标准 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB 1499-91的规定 3.2.2 钢筋弹性模量 E s 应按表 3.2.2的规定采用 表 3.2.2 钢筋弹性模量 N/mm 2 种 类 E s 级钢筋 2.1 l0 5 级钢筋 2.0 10 5 级钢筋 2.0 10 5 3.3 混 凝 土 3.3.1 型钢混凝土组合结构的混凝土强度等级不宜小于 C30 混凝土的强度指标应 按表 3.3.1-1 表 3.3.1-2的规定采用 表 3.3.1-1 混凝土强度标准值 N/mm 2 混凝土强度等级 强度种类 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 轴心抗压 f ck 20 23.5 27 29.5 32 34 36 轴心抗拉 f tk 2 2.25 2.45 2.6 2.75 2.85 2.95 表 3.3.1-2 混凝土强度设计值 N/mm 2 混凝土强度等级 强度种类 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 轴心抗压 f c 15 17.5 19.5 21.5 23.5 25 26.5 轴心抗拉 f t 1.5 1.65 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 3.3.2 混凝土弹性模量 Ec应按表 3.3.2的规定采用 表 3.3.2 混凝土弹性模量 N/mm 2 强度等级 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 弹性模量 E c 3.0 10 4 3.15 10 4 3.25 10 4 3.35 l0 4 3.45 10 4 3.55 10 4 3.60 10 4 3.3.3 型钢混凝土组合结构的混凝土最大骨料直径宜小于型钢外侧混凝土保护层厚 度的 1/3 且不宜大于 25mm 第 12 页 共 12页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 4 设计基本规定 4.1 结构类型 4.1.1 型钢混凝土组合结构分为全部结构构件采用型钢混凝土的结构和部分结构构 件采用型钢混凝土的结构 此两类结构宜用于框架结构 框架一剪力墙结构 底部 大空间剪力墙结构 框架一核心筒结构 筒中筒结构等结构体系 但对各类结构体 系的框架柱 当房屋的设防烈度为 9 度 且抗震等级为一级时 框架柱的全部结构 构件应采用型钢混凝土结构 4.1.2 型钢混凝土框架柱的型钢 宜采用实腹式宽翼缘的 H 形轧制型钢和各种截面 型式的焊接型钢 非地震区或设防烈度为 6 度地区的多 高层建筑 可采用带斜腹 杆的格构式焊接型钢(图 4.1.2) 4.1.3 型钢混凝土框架梁和框架柱中的型钢 宜采用充满型实腹型钢 充满型实腹 型钢的一侧翼缘宜位于受压区 另一侧翼缘位于受拉区(图 4.1.3) 当梁截面高度较 高时 可采用桁架式型钢混凝土梁 4.1.4 型钢混凝土剪力墙 宜在剪力墙的边缘构件中配置实腹型钢 当受力需要增 强剪力墙抗侧力时 也可在剪力墙腹板内加设斜向钢支撑 4.2 设计计算原则 第 13 页 共 13页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 4.2.1 型钢混凝土组合结构的多 高层建筑的平面和竖向布置 地震作用或风荷载 作用组合下的内力和位移计算等 应遵守国家标准 建筑结构荷载规范 GBJ 9-87 建筑抗震设计规范 GBJ 11 89 混凝土结构设计规范 GBJ 10 89 以及行业 标准 钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 JGJ 3 91 高层民用建筑钢结构 技术规程 JGJ 99 98的有关规定 4.2.2 在进行结构内力和变形计算时 型钢混凝土组合结构构件的刚度 可按下列 规定计算: 1 型钢混凝土梁 柱构件的截面的抗弯刚度 轴向刚度和抗剪刚度可按下列公 式计算: a a C C I E I E EI + = (4.2.2-1) a a C C A E A E EA + = (4.2.2-2) a a C C A G A G GA + = (4.2.2-3) 式中 EI EA GA 型钢混凝土构件截面抗弯刚度 轴向刚度 抗剪刚度 E c I c E c A c G c A c 钢筋混凝土部分的截面抗弯刚度 轴向刚度 抗剪刚度 E a I a E a A a G a A a 型钢部分的截面抗弯刚度 轴向刚度 抗剪刚度 2 端部配置型钢的钢筋混凝土剪力墙 其截面刚度可近似按相同截面的钢筋混 凝土剪力墙计算截面抗弯刚度 轴向刚度 抗剪刚度 端部有型钢混凝土边框柱的 的钢筋混凝土剪力墙 其截面刚度可按边框柱中的型钢折算为等效混凝土面积 以 此作为有翼缘截面的翼缘面积 计算其抗弯刚度 轴向刚度 对于墙的抗剪刚度只 考虑边框柱中的型钢腹板的折算等效混凝土面积 4.2.3 采用型钢混凝土组合结构时 房屋最大适用高度可比行业标准 钢筋混凝土 高层建筑结构设计与施工规程 JGJ3 91 所规定的房屋最大适用高度适当提高 当 全部结构构件均采用型钢混凝土结构 包括型钢混凝土框架和钢筋混凝土筒体组成 的混合结构 除设防烈度为 9 度外 房屋最大适用高度可相应提高 30% 40% 其结 构阻尼比宜取 0.04 4.2.4 型钢混凝土结构构件设计 应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行 设计 4.2.5 型钢混凝土结构构件的承载力设计 应采用下列极限状态设计表达式: 非抗震设计 R S ≤ 0 γ (4.2.5-1) 抗震设计 RE R S γ / ≤ (4.2.5-2) 式中 S 结构构件内力组合设计值 应按国家标准 建筑结构荷载规范 GBJ 9 第 14 页 共 14页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 87 建筑抗震设计规范 GBJ 11 89的规定进行计算 0 结构构件的重要性系数 安全等级为一级 二级 三级的结构构件 其 0 应分别取 1.1 1.0 0.9 R 结构构件承载力设计值 RE 承载力抗震调整系数 其值应按表 4.2.5的规定采用 表 4.2.5 承载力抗震调整系数 正截面承载力计算 斜截面承载力计算 连接 构件类型 梁 柱 剪力墙 支撑 各类构件及框架节点 焊接及螺栓 RE 0.75 0.80 0.85 0.85 0.85 0.90 注 轴压比小于 0.15的偏心受压柱 其承载力抗震调整系数按梁取用 4.2.6 型钢混凝土组合结构构件的抗震设计 应根据设防烈度 结构类型 房屋高度 按表 4.2.6采用不同的抗震等级 并应符合相应的计算和抗震构造要求 表 4.2.6 型钢混凝土组合结构的抗震等级 设 防 烈 度 结构体系与类型 6 7 8 9 房屋高度(m) 25 25 35 35 35 35 35 框架 结构 框架 四 三 三 二 二 一 一 房屋高度(m) 50 50 60 60 50 50 80 80 25 25 框架 四 三 三 二 三 二 一 二 一 框架- 剪力墙 结构 剪力墙 三 三 二 二 二 一 一 一 一 房屋高度(m) 60 60 80 80 35 35 80 80 25 25 一般剪力墙 四 三 三 二 二 二 一 二 一 框支落地剪力墙 底 部加强部位 三 二 二 二 一 一 一 剪力 墙结构 框支层框架 二 二 二 一 一 一 一 不应采用 框架 三 二 一 一 框架— 核心筒体 核心筒体 二 二 一 一 框架外筒 三 二 一 一 筒体 结构 筒中筒 内筒 三 二 一 一 注 1 框架-剪力墙结构中 当剪力墙部分承受的地露倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩 的 50 时 其框架部分应按框架结构的抗震等级采用 2 部分框支剪力墙结构当采用型钢混凝土结构时 对 8 度设防烈度 其房屋高度不应 超过 100m 3 有框支层的剪力墙结构 除落地剪力墙底部加强部位外 均按一般剪力墙结构的抗 露等级取用 4 设防烈度为 8 度的丙类建筑 且房厦高度不超过 12m 的规则的一般民用框架结 构(体育馆和影剧院等除外)和类似的工业框架结构 抗震等级采用三级 第 15 页 共 15页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 4.2.7 型钢混凝土组合结构在正常使用极限状态下 按风荷载或地震作用组合 以 弹性方法计算的楼层层间位移与层高之比值 u/h 顶点位移与总高度之比值 u/H 的 限值 以及型钢混凝土组合结构的薄弱层层间弹塑性位移 u p 应符合行业标准 钢 筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 JGJ 3 91所规定的限值要求 4.2.8 型钢混凝土梁的最大挠度应按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合影响 进行计算 其计算值不应大于表 4.2.8规定的最大挠度限值 表 4.2.8 型钢混凝土梁的挠度限值 跨 度 挠度限值(以计算跨度 l 0 计算) l 0 7m l 0 200(l 0 250) 7m l 0 9m l 0 250(l 0 300) l 0 9m l 0 300(l 0 400) 注 1 构件制作时预先起拱 且使用上也允许 验算挠度时 可将计算所得挠度值减去起 拱值 2 表中括号中的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件 4.2.9 型钢混凝土组合结构构件的最大裂缝宽度不应大于表 4.2.9 规定的最大裂缝 宽度限值 表 4.2.9 最大裂缝宽度限值 mm 构件工作条件 最大裂缝宽度限值 室内正常环境 0.3 露天或室内高湿度环境 0.2 4.3 一般构造 4.3.1 型钢混凝土组合结构构件中 纵向受力钢筋直径不宜小于 16mm 纵筋与型 钢的净间距不宜小于 30mm 其纵向受力钢筋的最小锚固长度 搭接长度应符合国家 标准 混凝土结构设计规范 GBJ10 89的要求 4.3.2 考虑地震作用组合的型钢混凝土组合结构构件 宜采用封闭箍筋 其末端应 有 135 弯钩 弯钩端头平直段长度不应小于 10倍箍筋直径 4.3.3 型钢混凝土组合结构构件中纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合国 家标准 混凝土结构设计规范 GBJ 10 89的规定 型钢的混凝土保护层最小厚度 对梁不宜小于 100mm 且梁内型钢翼缘离两侧距离之和(b 1 +b 2 ) 不宜小于截面宽度 的 1/3 对柱不宜小于 120mm(图 4.3.3) 第 16 页 共 16页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 4.3.4 型钢混凝土组合结构构件中的型钢钢板厚度不宜小于 6mm 其钢板宽厚比应 符合表 4.3.4的规定(图 4.3.4) 当满足宽厚比限值时 可不进行局部稳定验算 表 4.3.4 型钢钢板宽厚比限值 梁 柱 钢 号 B af t f h w t w b af t f h w t w Q235 23 107 23 96 Q345 19 91 19 81 4.3.5 在需要设置栓钉的部位 可按弹性方法计算型钢翼缘外表面处的剪应力 相 应于该剪应力的剪力由栓钉承担 栓钉承载力应按国家标准 钢结构设计规范 GBJ 17 88 的规定计算 型钢上设置的抗剪栓钉的直径规格宜选用 19mm 和 22mm 其 长度不宜小于 4 倍栓钉直径 栓钉间距不宜小于 6 倍栓钉直径 第 17 页 共 17页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 5 型钢混凝土框架梁 5.1 承载力计算 5.1.1 型钢混凝土框架梁 其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算: 1 截面应变保持平面 2 不考虑混凝土的抗拉强度 3 受压边缘混凝土极限压应变 cu 取 0.003 相应的最大压应力取混凝土轴心抗 压强度设计值 f c 受压区应力图形简化为等效的矩形应力图 其高度取按平截面假定 所确定的中和轴高度乘以系数 0.8 矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计 值 4 型钢腹板的应力图形为拉 压梯形应力图形 设计计算时 简化为等效矩形 应力图形 5 钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积 但不大于其强度设计值 受 拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变 su 取 0.01 5.1.2 型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁 其正截面受弯承载力应按 下列公式计算(图 5.1.2): 非抗震设计 aw a af a s s y c M a h A f a h A f x h bx f M + − + − + − ≤ ) ' ( ' ' ) ' ( ' ' ) 2 ( 0 0 0 (5.1.2-1) 0 ' ' ' ' = + − − + + aw af a s y af a s y C N A f A f A f A f bx f (5.1.2-2) 抗震设计       + − + − + − ≤ aw a af a s S y c RE M a h A f a h A f x h bx f M ) ' ( ' ' ) ' ( ' ' ) 2 ( 1 0 0 0 γ (5.1.2-3) 0 ' ' ' ' = + − − + + aw af a s y af a s y C N A f A f A f A f bx f (5.1.2-4) 当 x h x h 25 . 1 , 25 . 1 0 2 0 1 〉 〈 δ δ 时 [] a W aw f h t N 0 2 1 ) ( 5 . 2 δ δ ζ + − = (5.1.2-5) a W aw f h t N 2 0 2 2 1 2 2 2 1 ) 25 . 1 ( 5 . 2 ) ( ) ( 2 1       − + + − + = ξ ξ δ δ δ δ (5.1.2-6) S a y b E f f 003 . 0 2 1 8 . 0 × + + = ξ (5.1.2-7) 第 18 页 共 18页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 混凝土受压区高度 尚应符合下列公式要求: 0 h x b ξ ≤ (5.1.2-8) f a t a x + ≥ ' (5.1.2-9) 式中 相对受压区高度 = /h 0 b 相对界限受压区高度 b = b/ h 0 b 界限受压区高度 M aw 型钢腹板承受的轴向合力对型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的力 矩 N aw 型钢腹板承受的轴向合力 1 型钢腹板上端至截面上边距离与 h 0 的比值 2 型钢腹板下端至截面上边距离与 h 0 的比值 t w 型钢腹板厚度 t f 型钢翼缘厚度 h w 型钢腹板高度 h 0 型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘距离 5.1.3 型钢混凝土框架梁考虑抗震等级的剪力设计值 Vb应按下列规定计算: 一级抗震等级 Gb n r buE l buE b V l M M V + + = ) ( 05 . 1 (5.1.3-1) 二级抗震等级 Gb n r b l b b V l M M V + + = ) ( 05 . 1 (5.1.3-2) 第 19 页 共 19页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 三级抗震等级 Gb n r b l b b V l M M V + + = ) ( (5.1.3-3) 式中 l buE M r buE M 框架梁左 右端采用实配钢筋和实配型钢 强度标准值 且考 虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力所对应的弯矩值 l b M r b M 考虑地震作用组合的框架梁左 右端弯矩设计值 V Gb 考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计值 可 按简支梁计算确定 l n 梁的净跨 在公式(5.1.3-1) (5.1.3-3)中 l buE M 和 r buE M 之和 以及 l b M 和 r b M 之和 应分别按 顺时针和逆时针方向进行组合 并取其较大值 每端的 M buE 可按本规程第 5.1.2条中 有关公式计算 5.1.4 型钢混凝土框架梁的受剪截面应符合下列条件: 非抗震设计 0 45 . 0 bh f V c b ≤ (5.1.4-1) 10 . 0 0 ≥ bh f h t f c w w a (5.1.4-2) 抗震设计 ) 36 . 0 ( 1 0 bh f V c RE b γ ≤ (5.1.4-3) 10 . 0 0 ≥ bh f h t f c w w a (5.1.4-4) 5.1.5 型钢为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁 其斜截面受剪承载力应按下列 公式计算: 非抗震设计 w w a sv yv c b h t f h s A f bh f V 58 . 0 08 . 0 0 0 + + ≤ (5.1.5-1) 抗震设计       + + ≤ W w a SV yV C RE b h t f h s A f bh f V 58 . 0 8 . 0 06 . 0 1 0 0 γ (5.1.5-2) 集中荷载作用下的梁 其斜截面受剪承载力应按下列公式计算: 非抗震设计 第 20 页 共 20页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ w w a sv yv c b h t f h s A f bh f V λ λ 58 . 0 5 . 1 20 . 0 0 0 + + + ≤ (5.1.5-3) 抗震设计       + + + ≤ w w a sv yv c RE b h t f h s A f bh f V λ λ γ 58 . 0 8 . 0 5 . 1 06 . 0 1 0 0 (5.1.5-4) 式中 f yv 箍筋强度设计值 A sv 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 s 沿构件长度方向上箍筋的间距 计算截面剪跨比 可取 = /h 0 为计算截面至支座截面或节点边缘 的距离 计算截面取集中荷载作用点处的截面 当 3 时 取 =3 5.1.6 置桁架式型钢的型钢混凝土梁 其受弯承载力可按国家标准 混凝土结构设 计规范 GBJ 10 89的有关公式计算 计算中可将上 下弦型钢考虑为纵向 钢筋 斜腹杆承载力的竖向分力可作为受剪箍筋考虑 5.2 裂缝宽度验算 5.2.1 型钢混凝土框架梁应验算裂缝宽度 最大裂缝宽度应按荷载的短期效应组合 并考虑长期效应组合的影响进行计算 5.2.2 考虑裂缝宽度分布的不均匀性和荷载长期效应组合影响的最大裂缝宽度(按 mm 计)应按下列公式计算(图 5.2.2): ) 08 . 0 9 . 1 ( 1 . 2 max te e s sa d c E ρ σ ψ ϖ + = (5.2.2-1) ) / 1 ( 1 . 1 M M c − = ψ (5.2.2-2) tK C f bh M 2 235 . 0 = (5.2.2-3) w aw f af S s sa h kA h A h A M 0 0 0 ( 87 . 0 + • + • = σ (5.2.2-4) u kA A A d aw af s e ) ( 4 + + = (5.2.2-5) 7 . 0 ) 2 2 2 ( × + + + = aw f f s kh t b d n u π (5.2.2-6) 第 21 页 共 21页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ bh kA A A aw af s te 5 . 0 + + = ρ (5.2.2-7) 式中 c 纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度 考虑型钢翼缘作用的钢筋应变不均匀系数 当 1.0 时 取 =1.0 k 型钢腹板影响系数 其值取梁受拉侧 1/4 梁高范围中腹板高度与整个腹 板高度的比值 d e te 考虑型钢受拉翼缘与部分腹极及受拉钢筋的有效直径 有效配筋率 sa 考虑型钢受拉翼缘与部分腹板及受拉钢筋的钢筋应力值 M c 混凝土截面的抗裂弯矩 A s A af 纵向受力钢筋 型钢受拉翼缘面积 A aw h aw 型钢腹板面积 高度 h 0s h 0f h 0w 纵向受拉钢筋 型钢受拉翼缘 kA aw 截面重心至混凝土截面受压边缘 的距离 n 纵向受拉钢筋数量 u 纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘与部分腹板周长之和 5.3 挠度验算 5.3.1 型钢混凝土框架梁在正常使用极限状态下的挠度 可根据构件的刚度用结构 力学的方法计算 在等截面构件中 可假定各同号弯矩区段内的刚度相等 并取用该区段内最大 第 22 页 共 22页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 弯矩处的刚度 受弯构件的挠度应按荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应组合影响的长期刚 度 B l 进行计算 所求得的挠度计算值不应大于本规程表 4.2.8规定的限值 5.3.2 当型钢混凝土框架梁的纵向受拉钢筋配筋率为 0.3% 1.5%范围时 其荷载短 期效应和长期效应组合作用下的短期刚度 B s 和长期刚度 B l 可按下列公式计算: a a c c s c s s I E I E E E B + + = ) 75 . 3 22 . 0 ( ρ (5.3.2-1) s l s l B Ms M M B + − = ) 1 ( θ (5.3.2-2) 式中 E c 混凝土弹性模量 E a 型钢弹性模量 I c 按截面尺寸计算的混凝土截面惯性矩 I a 型钢的截面惯性矩 M s 按荷载短期效应组合计算的弯矩值 M l 按荷载长期效应组合计算的弯矩值 考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数 按本规程第 5.3.3条规定 采用 5.3.3 考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数 可按下列规定采用: 当 s =0 时 =2.0 当 s = s 时 =1.6 当 s 为中间数值时 按直线内插法取用 此处 s s 分别为纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋配筋率 s =A s /bh 0 s =A s /bh 0 5.4 构造要求 5.4.1 型钢混凝土框架梁的截面宽度不宜小于 300mm 截面的高度和宽度的比值不 宜大于 4 5.4.2 梁中纵向受拉钢筋不宜超过二排 其配筋率宜大于 0.3% 直径宜取 16 25mm 净距不宜小于 30mm 和 1.5d(d 为钢筋的最大直径) 梁的上部和下部纵向钢 筋伸入节点的锚固构造要求应符合国家标准 混凝土结构设计规范 GBJ 10 89 的 规定 5.4.3 型钢混凝土框架梁的截面高度大于或等于 500mm 时 在梁的两侧沿高度方向 第 23 页 共 23页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 每隔 200mm 应设置一根纵向腰筋 且腰筋与型钢间宜配置拉结钢筋 5.4.4 型钢混凝土框架梁在支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处 应在型钢腹 板两侧对称设置支承加劲肋 5.4.5 型钢混凝土框架梁中箍筋的配置应符合国家标准 混凝土结构设计规范 GBJ 10 89的规定 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架梁 梁端应设置箍筋加密区 其 加密区长度 箍筋最大间距和箍筋最小直径应满足表 5.4.5要求 表 5.4.5 梁端箍筋加密区的构造要求 抗震等级 箍筋加密区长度 箍筋最大间距(mm) 箍筋最小直径(mm) 一级 2h 100 12 二级 1.5h 100 10 三级 1.5h 150 10 四级 1.5h 150 8 注 表中 h为型钢混凝土梁的梁高 5.4.6 在箍筋加密区长度内 箍筋宜配置复合箍筋 其箍筋肢距 可按国家标准 混 凝土结构设计规范 GBJ10 89的规定适当放松 5.4.7 梁端箍筋设置 其第一个箍筋应设置在距节点边缘不大于 50mm 处 非加密 区的箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的 2 倍 沿梁全长箍筋的配筋率( sv = bs A sv )应符合下列规定: 非抗震设计 yv t sv f f / 24 . 0 ≥ ρ 5.4.7-1 抗震设计 一级抗震等级 yv t sv f f / 3 . 0 ≥ ρ (5.4.7-2) 二级抗震等级 yv t sv f f / 28 . 0 ≥ ρ (5.4.7-3) 三 四级抗震等级 yv t sv f f / 26 . 0 ≥ ρ (5.4.7-4) 5.4.8 对于转换层大梁或托柱梁等主要承受竖向重力荷载的梁 梁端型钢上翼缘宜 增设栓钉 5.4.9 配置桁架式型钢的型钢混凝土框架梁 其压杆的长细比宜小于 120 5.4.10 开孔型钢混凝土梁的孔位宜设置在剪力较小截面附近 且宜采用圆形孔 当 孔洞位于离支座 1/4跨度以外时 圆形孔的直径不宜大于 0.4倍梁高 且不宜大于型 钢截面高度的 0.7 倍 当孔洞位于离支座 1/4 跨度以内时 圆孔的直径不宜大于 0.3 倍梁高 且不宜大于型钢截面高度的 0.5 倍 孔洞周边宜设置钢套管 管壁厚度不宜 小于梁型钢腹板厚度 套管与梁型钢腹板连接的角焊缝高度宜取 0.7倍腹板厚度 腹 第 24 页 共 24页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 板孔周围二侧宜各焊上厚度稍小于腹板厚度的环形补强板 其环板宽度应取 75 125mm 且孔边应加设构造箍筋和水平筋(图 5.4.10) 5.4.11 型钢混凝土框架梁的圆孔孔洞截面处 应进行受弯承载力和受剪承载力计 算 圆形孔受弯承载力计算应按本规程第 5.1.2 条计算 但计算中应扣除孔洞面积 受剪承载力应按下列公式计算: 非抗震设计 sv yv h w w a h c b A f D h t f h D bh f V Σ + − + − ≤ γ ) ( 58 . 0 ) 6 . 1 1 ( 08 . 0 0 (5.4.11-1) 抗震设计       Σ + − + − = sv yv h w w a h c RE b A f r D h t f h D bh f V 8 . 0 ) ( 58 . 0 ) 6 . 1 1 ( 06 . 0 1 0 γ (5.4.11-2) 式中 孔边条件系数 孔边设置钢套管时取 1.0 孔边不设钢套管时取 0.85 D h 圆孔洞直径 f yv A sv 加强箍筋的受剪承载力 第 25 页 共 25页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 6 型钢混凝土框架柱 6.1 承载力计算 6.1.1 型钢混凝土框架柱 其正截面偏心受压承载力计算的基本假定应符合本规程 第 5.1.1条的规定 6.1.2 型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架柱 其偏心受压构件正截面受 压承载力应按下列公式计算(图 6.1.2): 非抗震设计 aw af a s a af a s y c N A A A f A f bx f N + − − + + ≤ σ σ ' ' ' ' (6.1.2-1) aw a af a s s y c e M a h A f a h A f x h bx f N + − + − + − ≤ ) ' ( ' ' ) ' ( ' ' ) 2 / ( 0 0 0 (6.1.2-2) 抗震设计 ] ' ' ' ' [ 1 aw af a s s af a s y c RE N A A A f A f bx f N + − − + + ≤ σ σ γ (6.1.2-3) aw a af a s s y c RE e M a h A f a h A f x h bx f N + − + − + − ≤ ) ' ( ' ' ) ' ( ' ' ) 2 / ( [ 1 0 0 0 γ (6.1.2-4) a h e e i − + = 2 η (6.1.2-5) a i e e e + = 0 (6.1.2-6) 当 x h x h 25 . 1 , 25 . 1 0 2 0 1 〉 〈 δ δ 时, 第 26 页 共 26页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ a w aw f h t N 0 2 1 )] ( 5 . 2 [ δ δ ξ + − = (6.1.2-7) a w aw f h t M 2 0 2 2 1 2 2 2 1 ) 25 . 1 ( 5 . 2 ) ( ) ( 2 1       − + + − + = ξ ξ δ δ δ δ (6.1.2-8) 当 x h x h 25 . 1 , 25 . 1 0 2 0 1 〈 〈 δ δ 时, a w aw f h t N 0 1 2 ) ( δ δ − = (6.1.2-9) a w aw f h t M 2 0 1 2 2 2 2 1 ) ( ) ( 2 1       − + − = δ δ δ δ (6.1.2-10) 受拉边或受压较小边的钢筋应力 s 和型钢翼缘应力 a 可按下列条件计算 当 b h 0 时 为大偏心受压构件 取 s =f y a =f a 当 b h 0 时 为小偏心受压构件 s 及 a 分别按公式(6.1.4-1)及(6.1.4-2)计算 s a y b E f f 003 . 2 1 8 . 0 × + + = ξ (6.1.2-11) 式中 e 轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘的合力点之间的距离 e 0 轴向力对截面重心的偏心矩 取 e 0 =M/N e a 考虑荷载位置不定性 材料不均匀 施工偏差等引起的附加偏心距 按本 规程 6.1.5条规定计算 偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数 按本规程 6.1.3 条 规定计算 当长细比 l 0 /h(或 l 0 /d)小于或等于 8 时 可取 =1.0 注:配置十字形型钢的型钢混凝土柱 当截面尺寸 型钢及钢筋配置符合附录A时 其正截 面承载力简化计算可按附录A进行 6.1.3 型钢混凝土框架柱 其正截面偏心受压承载力计算 应考虑构件在弯矩作用 平面内挠曲对轴向力偏心距的影响 应将轴向力对截面重心的偏心矩 e 0 乘以偏心距 增大系数 其值可按下列公式计算: 2 1 2 0 0 0 ) ( / 1400 1 1 ζ ζ η h l h e + = (6.1.3-1) N A f c 5 . 0 1 = ζ (6.1.3-2) h l 0 2 01 . 0 15 . 1 − = ζ (6.1.3-3) 第 27 页 共 27页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 式中 l 0 构件计算长度 1 偏心受压构件的截面曲率修正系数 当 1 1 时 取 1 =1 2 考虑构件长细比对截面曲率的影响系数 当 l 0 /h15 时 取 2 =1.0 6.1.4 型钢混凝土框架柱受拉或受压较小边的纵向钢筋应力和型钢翼缘的应力 可 按下列近似公式计算: ) 8 . 0 ( 8 . 0 0 − − = h x f b y s ξ σ (6.1.4-1) ) 8 . 0 ( 8 . 0 0 − − = h x f b a a ξ σ (6.1.4-2) 6.1.5 在偏心受压构件的正截面承载力计算中 应考虑轴向压力在偏心方向存在的 附加偏心距 e a 其值取 20mm和偏心方向截面尺寸的 1/30 两者中的较大值 6.1.6 考虑地震作用组合的框架柱的节点上 下端的内力设计值应按下列规定采用: 1 节点上 下柱端的弯矩设计值 一级抗震等级 buE c M M Σ = Σ 1 . 1 (6.1.6-1) 二级抗震等级 b c M M Σ = Σ 1 . 1 (6.1.6-2) 对三级抗震等级 取地震作用组合下的弯矩设计值 式中 M c 节点上 下柱端的弯矩设计值之和 节点上柱端和下柱端的弯矩设计 值 一般可按上 下柱端弹性分析所得的考虑地震作用组合的弯矩比进行分配 M buE 同一节点左 右梁端按顺时针和逆时针方向组合 采用实配钢筋和实 配型钢 材料强度标准值 且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力所对应 的弯矩值之和的较大值 每端 M buE 值按本规程第 5.1.3条规定计算 M b 同一节点左 右梁端按顺时针和逆时针方向考虑地震作用组合的弯矩 设计值之和 2 一 二 三级抗震等级的节点上 下柱端的轴向压力设计值 取地震作用组 合下各自的轴向压力设计值 6.1.7 按一 二级抗震等级设计的框架结构底层柱根和框支层柱两端截面的弯矩设 计值 应分别乘以增大系数 1.5 和 1.25 6.1.8 考虑地震作用组合的框架柱 框支层柱的剪力设计值 V c 应按下列规定计算: 一级抗震等级 第 28 页 共 28页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ n b cuE t cuE c H M M V ) ( 1 . 1 + = (6.1.8-1) 二级抗震等级 n b c t c c H M M V ) ( 1 . 1 + = (6.1.8-2) 三级抗震等级 n b c t c c H M M V ) ( + = (6.1.8-3) 式中 t cuE M b cuE M 框架柱下 下端采用实配钢筋和实配型钢 材料强度标准值 且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力对应的弯矩值 t c M b c M 考虑地震作用组合的框架柱上 下端弯矩设计值 H n 柱的净高 在公式(6.1.8-1)中 t cuE M 与 b cuE M 之和 应分别按顺时针和逆时针方向进行计算 并取其较大值 每端的 M cuE 值 可按本规程公式(6.1.2-3) (6.1.2-4)确定 此时 应 将不等式改为等式 对于对称配筋截面柱 将 Ne 以       − + ) 2 ( a h N M cuE 代替 其中 将 f c f y f y f a f a 以 f ck f yk f yk f ak f ak 代替 将 A s A s A af A af 以实配的截面面积代替 在公式(6.1.8-2) (6.1.83)中 t c M 与 b c M 之和 应分别按顺时针和逆时针方向进行 计算 并取其较大值 t c M 与 b c M 的取值 应按本规程 6.1.6条确定 6.1.9 框架柱的受剪截面应符合下列条件: 非抗震设计 0 45 . 0 bh f V c c ≤ (6.1.9-1) 10 . 0 0 ≥ bh f h t f c w w a (6.1.9-2) 抗震设计 ) 36 . 0 ( 1 0 bh f V c RE c γ ≤ (6.1.9-3) 10 . 0 0 ≥ bh f h t f c w w a (6.1.9-4) 6.1.10 框架柱的斜截面受剪承载力应按下列公式计算: 非抗震设计 第 29 页 共 29页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ N h t f h s A f bh f V w w a sv yv c c 07 . 0 58 . 0 5 . 1 20 . 0 0 0 + + + + ≤ λ λ (6.1.10-1) 抗震设计       + + + + ≤ N h t f h s A f bh f V w w a sv yv c RE c 056 . 0 58 . 0 8 . 0 5 . 1 16 . 0 1 0 0 λ λ γ (6.1.10-2) 式中 框架柱的计算剪跨比 其值取上 下端较大弯矩设计值 M 与对应的剪力 设计值 V 和柱截面有效高度 h 0 的比值 即 M/Vh 0 当框架结构中的框架柱的反弯点 在柱层高范围内时 柱剪跨比也可采用 1/2 柱净高与柱截面有效高度 h 0 的比值 当 小于 1 时 取 1 当 大于 3 时 取 3 N 考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值 当 N0.3f c A c 时 取 N=0.3f c A c 6.1.11 考虑地震作用组合的框架柱 其轴压比 a a c c A f A f N + 不宜大于表 6.1.11 规定 的限值 表 6.1.11 框架柱的轴压比限值 抗震等级 结构类型 箍筋型式 一级 二级 三级 框架结构 复合箍筋 0.65 0.75 0.85 框架-剪力墙结构 框架-筒体结构 复合箍筋 0.70 0.80 0.90 框支结构 复合箍筋 0.60 0.70 0.80 注 剪跨比不大于 2 的框架柱 其轴压比限值应比表 6.1.11中数值减小 0.05 6.2 构造要求 6.2.1 型钢混凝土框架柱中箍筋的配置应符合国家标准 混凝土结构设计规范 GBJ 10 89的规定 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架柱 柱端箍筋加密区长度 箍筋 最大间距和最小直径应按表 6.2.1的规定采用 表 6.2.1 框架柱端箍筋加密区的构造要求 抗震等级 箍筋加密区长度 箍筋最大间距 箍筋最小直径 一 级 取纵向钢筋直径的 6 倍 100mm二者中的较小值 10 二 级 取纵向钢筋直径的 8 倍 100mm二者中的较小值 8 三 级 8 四 级 取矩形截面长边尺寸(或圆形 截面直径) 层间柱净高的 1 6 和 500mm三者中的最大值 取纵向钢筋直径的 8 倍 150mm二者中的较小值 6 注 1 对二级抗露等级的框架柱 当箍筋最小直径不小于 10 时 其箍筋最大间距可取 150mm 2 剪跨比不大于 2 的框架柱 框支柱和一级抗震等级角柱应沿全长加密箍筋 箍筋间 第 30 页 共 30页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 距均不应大于 100mm 6.2.2 柱箍筋加密区的箍筋最小体积配筋百分率应符合表 6.2.2的要求 表 6.2.2 柱箍筋加密区的箍筋最小体积配筋百分率 % 轴 压 比 抗震等级 箍筋形式 0.4 0.4 0.5 0.5 一 级 复合箍筋 0.8 1.0 1.2 二 级 复合箍筋 0.60.8 0.81.0 1.0 1.2 三 级 复合箍筋 0.40.6 0.60.8 0.8 1.0 注 1 混凝土强度等级高于 C50 或需要提高柱变形能力或 类场地上较高的高层 建 筑 校中箍筋的最小体积配筋百分率应取表中相应项的较大值 2 当配置螺旋箍筋时 体积配筋率可减少 0.2 但不应小于 0.4 3 对一 二级抗震等级且剪跨比不大于 2 的框架柱 其箍筋体积配筋率不应小于 0.8 4 当采用 级钢筋作箍筋 表中数值可乘以折减系数 0.85 但不应小于 0.4 6.2.3 在箍筋加密区长度以外 箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半 且对一 二级抗震等级 箍筋间距不应大于 10d 对三级抗震等级不宜大于 15d d 为纵向钢筋直径 6.2.4 型钢混凝土框架柱全部纵向受力钢筋的配筋率不宜小于 0.8% 受力型钢的含 钢率不宜小于 4% 且不宜大于 10% 6.2.5 框架柱内纵向钢筋的净距不宜小于 60mm 第 31 页 共 31页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 7 型钢混凝土框架梁柱节点 7.1 承载力计算 7.1.1 型钢混凝土框架梁柱节点考虑抗震等级的剪力设计值 V j 应按下列规定计算: 1 型钢混凝土柱与型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁连接的梁柱节点 1)一级抗震等级 顶层中间节点 Z M M V r buE l buE j ) ( 05 . 1 + = (7.1.1-1) 其他层的中间节点和端节点 ) 1 ( ) ( 05 . 1 b c r buE l buE j h H Z Z M M V − − + = (7.1.1-2) 2)二级抗震等级 顶层中间节点 Z M M V r b l b j ) ( 05 . 1 + = (7.1.1-3) 其他层的中间节点和端节点 ) 1 ( ) ( 05 . 1 b c r b l b j h H Z Z M M V − − + = (7.1.1-4) 式中 l buE M r buE M 框架节点左 右两侧型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁的梁端考虑 承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力对应的弯矩值 其值应按本规程第 5.1.2 条 和第 5.1.3条计算 l b M r b M 考虑地震作用组合的框架节点左 右两侧为型钢混凝土梁或钢 筋混凝土梁的梁端弯矩设计值 H c 节点上柱和下柱反弯点之间的距离 Z 梁端上部和下部钢筋合力点或梁上部钢筋加型钢上翼缘和梁下 部钢筋加型钢下翼缘合力点 或型钢上 下翼缘合力点之间的距离 h b 梁截面高度 当节点两侧梁高不相同时 梁截面高度 hb 应取其 平均值 2 型钢混凝土柱与钢梁连接的梁柱节点: 第 32 页 共 32页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 1)一级抗震等级 顶层中间节点 Z M M V r au l au j + = 05 . 1 (7.1.1-5) 其他层的中间节点和端节点 ) 1 ( 05 . 1 a c r au l au j h H Z Z M M V − − + = (7.1.1-6) 2)二级抗震等级 顶层中间节点 Z M M V r a l a j + = 05 . 1 (7.1.1-7) 其他层的中间节点和端节点 ) 1 ( 05 . 1 a c r a l a j h H Z Z M M V − − + = (7.1.1-8) 式中 i au M r au M 框架节点左 右两侧钢梁的正截面受弯承载力对应的弯矩值 其 值应按实际型钢面积和材料标准值计算 l a M r a M 框架节点左 右两侧钢梁的梁端弯矩设计值 h a 型钢截面高度 当节点两侧梁高不相同时 梁截面高度 h a 应取 其平均值 7.1.2 考虑地震作用组合的框架 其框架节点受剪的水平截面应符合下列条件: ) 4 . 0 ( 1 j j c j KE h b f V η γ ≤ (7.1.2) 式中 h j 框架节点水平截面的高度 可取 h j =h c h c 为框架柱的截面高度 b j 框架节点水平截面的宽度 当 b b 为不小于 b c /2 时 可取 b c 当 b b 小于 b c /2 时 可取 b b +0.5h c 和 b c 二者的较小值 此处 b b 为梁的截面宽度 b c 为柱的截面宽度 j 梁对节点的约束影响系数:对两个正交方向有梁约束的中间节点 当梁的截 面宽度均大于柱截面宽度的 1/2 且框架次梁的截面高度不小于主梁截面高度的 3/4 时 可取 j =1.5 其他情况的节点 可取 j =1 注 :当梁柱轴线有偏心距 e 0 时 e 0 不宜大于柱截面宽度 1/4 此时 节点宽度应取 (0.5b c +0.5b b +0.25h c - e 0 ) (b b +0.5h c )和 b c 三者中的最小值 7.1.3 一 二级抗震等级的框架节点的受剪承载力 应按下列公式计算: 第 33 页 共 33页 @ www.sinoaec.com 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 138 2001 J 130-2001 @ 1 型钢混凝土柱与型钢混凝土梁连接的梁柱节点 一级抗震等级       + − + ≤ w w a s sv yv j j c j j RE j h t f a h s A f h b f V 58 . 0 ) ' ( 3 . 0 1 0 η φ γ (7.1.3-1) 二级抗震等级       + − + + ≤ w w a s sv yv j j c c c c j j RE j h t f a h s A f h b f h b f N V 58 . 0 ) ' ( ) 05 . 0 3 . 0 ( 1 0 η φ γ (7.1.3-2) 2 型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的梁柱节点 一级抗震等级       + − + ≤ w w a s sv yv j j c j j RE j h t f a h s A f h b f V 2 . 0 ) ' ( 14 . 0 1 0 η φ γ (7.1.3-3) 二级抗震等级       + − + + ≤ w w a s sv yv j j c c c c j j RE j h t f a h s A f h b f h b f N V 2 . 0 ) ' ( ) 05 . 0 14 . 0 ( 1 0 η φ γ (7.1.3-4) 3 型钢混凝土柱与钢梁连接的梁柱节点 一级抗震等级       + − + ≤ w w a s sv yv j j c j j RE j h t f a h s A f h b f V 58 . 0 ) ' ( 25 . 0 1 0 η φ γ (7.1.3-5) 二级抗震等级       + − + + ≤ w w a s sv yv j j c c c c j j RE j h t f a h s A f h b f h b f N V 58 . 0 ) ' ( ) 05 . 0 25 . 0 ( 1 0 η φ γ (7.1.3-6)
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