DB42/T 2544-2026 装配式混合框架结构技术规程

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  DB42

湖 北 省 地 方 标 准

DB42/T 2544—2026

装配式混合框架结构技术规程

Technical specificat ion for assembled hybr id frame structures

2026 - 04 - 03 发布 2026 - 08 - 03 实施

湖 北 省 住 房和 城 乡建 设厅湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局

联合发布

前 言

本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

本文件由湖北省住房和城乡建设厅归口管理。

本文件起草单位:中信建筑设计研究总院有限公司、武汉大学、华中科技大学、武汉理工大学、西南石油大学、武汉悉道建筑科技有限公司、中南建筑设计院股份有限公司、中建三局集团有限公司、中铁十局集团城建工程有限公司、武汉设计咨询集团有限公司、中国轻工业武汉设计工程有限责任公司、中国葛洲坝集团勘测设计有限公司、武汉天华华中建筑设计有限公司、天津大学建筑设计规划研究总院有限公司、武汉构筑建筑科技有限责任公司、东风鸿远工程咨询有限公司、中国建筑一局(集团)有限公司、湖北省工业建筑集团有限公司

本文件主要起草人:温四清、袁焕鑫、温永坚、杜新喜、王非、朱爱珠、王小平、甘丹、纪晗、符锴、张海龙、罗奎、栾极、胡明、左治新、贾维杰、李井哲、蒋科卫、蔡进波、张锡治、唐宽、李智明、操佳伟、李从春、张忠振、邓昌福、王伟、姜志浩、沈玉龙、俞栋华、 曾巧。

本文件实施应用中的疑问,可咨询湖北省住房和城乡建设厅,联系电话:027-68873088。邮箱: scc@hbszjt.net.cn 。对本文件的有关修改意见建议请反馈至中信建筑设计研究总院有限公司,联系电话:027-52102225,邮箱:wenyj1@citic.com。

引 言

本文件的发布机构提请注意,声明符合本文件时,可能涉及9.2.1、9.4.1 条与钢筋混凝土梁与钢管混凝土连接相关专利的使用(专利名称:一种钢筋直穿式钢管混凝土柱钢筋混凝土梁连接节点,专利号:ZL 2020 2 2172564.7;专利名称:一种钢筋混凝土纯悬挑梁与钢管混凝土柱连接节点,专利号: ZL 2022 2 2474036.6) ;9.2.3、9.4.2 条与采用钢梁-钢筋混凝土连接相关专利的使用(专利名称:一种装配式钢筋混凝土柱-钢梁连接节点,专利号:ZL 2022 2 1796788.8;专利名称:一种带内隔板的预制混凝土柱与钢梁连接节点,专利号:ZL 2019 1 1231158.9)相关专利技术的使用。

本文件的发布机构对上述专利的真实性、有效性和范围无任何立场。

该专利持有人已向本文件的发布机构保证,他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下,就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。相关信息可以通过以下联系方式获得;

专利持有单位:中信建筑设计研究总院有限公司;

武汉构筑建筑科技有限责任公司;

天津大学建筑设计规划研究总院有限公司。

地 址:湖北省武汉市江岸区四唯路 8 号;

湖北省武汉市洪山区狮子山泰南湖玫瑰湾;

天津市南开区鞍山西道 192 号 1895 天大建筑创意大厦(科技园)。

请注意除上述专利外,本文件的某些内容仍可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。

装配式混合框架结构技术规程

1 范围

本文件制定了装配式混合框架结构的基本规定、材料、荷载及作用、结构计算、结构设计、防护与维护、制作与运输、结构施工和工程验收的技术要求。

本文件适用于湖北省内非抗震设防和抗震设防烈度为6 度至 8 度的一般工业与民用房屋建筑和一般构筑物的混合框架设计、制作、施工、检验及验收;框架-剪力墙和框架-核心筒结构中混合框架部分可参照执行。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 18306 中国地震动参数区划图

GB/T 19879 建筑结构用钢板

GB 50009 建筑结构荷载规范

GB/T 50010 混凝土结构设计标准

GB/T 50011 建筑抗震设计标准

GB 50016 建筑设计防火规范

GB 50017 钢结构设计标准

GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范

GB 50205 钢结构工程施工质量验收标准

GB 50223 建筑工程抗震设防分类标准

GB 50300 建筑工程施工质量验收统一标准

GB 50628 钢管混凝土工程施工质量验收规范

GB/T 50640 建筑与市政工程绿色施工评价标准

GB 50666 混凝土结构工程施工规范

GB 50755 钢结构工程施工规范

GB 50936 钢管混凝土结构技术规范

GB/T 51129 装配式建筑评价标准

GB/T 51231 装配式混凝土建筑技术标准

GB/T 51232 装配式钢结构建筑技术标准

GB 51249 建筑钢结构防火技术规范

GB 55001 工程结构通用规范

GB 55002 建筑与市政工程抗震通用规范

GB 55003 建筑与市政地基基础通用规范

GB 55004 组合结构通用规范

DB42/T 2544—2026

GB 55006 钢结构通用规范

GB 55008 混凝土结构通用规范

JG/T 178 建筑结构用冷弯矩形钢管

JGJ 1 装配式混凝土结构技术规程

JGJ 3 高层建筑混凝土结构技术规程

JGJ 33 建筑机械使用安全技术规程

JGJ/T 46 建筑与市政工程施工现场临时用电安全技术标准

JGJ 59 建筑施工安全检查标准

JGJ 80 建筑施工高处作业安全技术规范

JGJ 99 高层民用建筑钢结构技术规程

JGJ 138 组合结构设计规范

JGJ/T 251 建筑钢结构防腐蚀技术规程

JGJ 276 建筑施工起重吊装工程安全技术规范

JGJ/T 283 自密实混凝土应用技术规程

DB42/T 2179 装配式建筑评价标准

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

装配式混合框架结构 assembled hybrid frame structures

由梁柱节点处开孔的矩形钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁结构(简称 CFRST-RB 结构)、圆形钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁结构(简称 CFCST-RB 结构)和钢筋混凝土柱-钢梁结构(简称 RC-SB 结构)组成的混合框架结构。

3.2

矩形钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁结构(CFRST-RB 结构)concrete-filled rectangular steel tube

columns - re inforced concrete beam structures

由梁柱节点处开孔的矩形钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁组成的结构。

3.3

圆形钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁结构(CFCST-RB 结构)concrete-filled circular steel tube

columns - re inforced concrete beam structures

由梁柱节点处开孔的圆形钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁组成的结构。

3.4

钢筋混凝土柱-钢梁结构(RC-SB 结构)reinforced concrete column - steel beam structures

采用免拆模壳钢筋一体化工厂制作、现场安装和施工工艺的钢筋混凝土柱和钢梁组成的结构。

4 符号

下列符号适用于本文件。

4.1 作用和作用效应

M — 弯矩;

Mal 、Mar — 节点左、右两侧钢梁的梁端弯矩设计值;

Maul 、Maur — 节点左、右两侧钢梁的正截面受弯承载力对应的弯矩值;

Mbl 、Mbr — 节点左、右两侧钢筋混凝土梁的梁端弯矩设计值;

Mbual、Mbuar — 节点左、右两侧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;

N — 轴向压力;

N0 — 柱的轴压承载力;

Nc — 开孔区域钢管内填混凝土轴压承载力;

Ns — 开孔区域单根分肢轴压承载力;

Ns1 — 按照截面强度验算得到的轴压承载力;

Ns2 — 按照截面稳定验算得到的轴压承载力;

q — 单根分肢受到的横向线荷载;

Sm — 荷载(作用)效应组合的设计值;

V — 剪力设计值;

Vj — 节点的受剪承载力;

Vjs — 节点域开孔钢管部分的抗剪承载力;

Vjc — 节点域开孔钢管内填混凝土部分的抗剪承载力;

Vcs — 节点核心区斜截面上混凝土和箍筋的抗剪承载力;

Vs — 外包钢管的抗剪承载力;

Rd — 结构或构件的承载力;

σθ — 未削弱钢管混凝土柱中钢管平均横向应力。

4.2 计算指标

E — 构件的弹性模量;

Es — 钢材的弹性模量;

Ec — 混凝土的弹性模量;

f — 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;

fak — 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度标准值;

fc — 混凝土的轴心抗压强度设计值;

ft — 混凝土的轴心抗拉强度设计值;

fck — 混凝土轴心抗压强度标准值;

fcu,k — 混凝土立方体抗压强度标准值;

fc' — 圆柱体抗压强度设计值;

fv — 钢材的抗剪强度设计值;

G — 构件的剪变模量;

Gs — 钢材的剪变模量;

Gc — 混凝土的剪变模量;

K — 两个孔口间钢板的轴向刚度;

αmax — 地震影响系数最大值;

βc — 混凝土强度影响系数;

βmy — 等效弯矩系数;

γRE — 承载力抗震调整系数;

γy — 截面塑性发展系数;

ηjb — 节点剪力增大系数;

ηj — 正交梁对节点的约束影响系数;

λ — 剪跨比;

λy — 弯矩作用平面内分肢的长细比;

ξ — 混凝土抗压强度软化系数;

φy — 弯矩作用平面内轴心受压构件稳定系数;

μs — 风荷载体型系数。

4.3 几何参数

A — 毛截面面积;

Ac — 混凝土部分截面面积;

As — 型钢部分截面面积;

As1 — 单个分肢截面面积;

An — 外包钢管受剪腹板的净截面面积;

Aj — 节点核心区有效截面面积;

a1 — 梁形心线距离上边缘线距离;

a2 — 梁形心线距离下边缘线距离;

as' — 梁纵向受压钢筋合力点至受压边缘的距离;

B — 矩形截面长边;

b — 节点核心区混凝土矩形截面的宽度;

bb — 梁截面宽度;

bc — 矩形钢管管壁宽度;

bj — 框架节点截面有效验算宽度;

b0 — 钢管开孔区域孔口宽;

c — 梁高方向孔口边缘与混凝土梁边缘距离;

c1 — 梁形心线距离上边缘线距离;

c2 — 梁形心线距离下边缘线距离;

D — 圆柱截面直径;

e — 作用荷载的偏心距;

h — 节点核心区混凝土矩形截面的有效高度;

ha — 钢梁截面高度;

hb — 梁截面高度;

hb0 — 梁截面有效高度;

hB — 矩形钢管混凝土柱埋置深度;

hc — 矩形钢管截面高度;

hj — 框架节点截面高度;

ht — 钢管单侧开一个大孔时孔口高;

h0 — 钢管单侧开两个小孔时孔口高;

h1 — 开设多个孔口时孔口之间的净距。

h3 — 梁高方向距离加强钢板边缘最小距离;

Hc — 节点上柱和下柱反弯点之间的距离;

I — 毛截面惯性矩;

Iy — 开孔区域分肢绕 y-y 轴的截面惯性矩;

Ic — 混凝土部分截面惯性矩;

Is — 型钢部分截面惯性矩; laE — 钢筋的锚固长度;

lb1 — 节点左侧梁刚域计算长度;

lb2 — 节点右侧梁刚域计算长度;

lc1 — 节点上侧柱刚域计算长度;

lc2 — 节点下侧柱刚域计算长度;

t — 钢管管壁厚度;

tj — 开孔区域钢管管壁厚度; W — 截面模量;

Wx1 — 缀板的截面模量;

Wx2 — 分肢的截面模量;

Wny — 绕 y-y 轴的净截面模量;

W1y — 在弯矩作用平面内对受压最大纤维的毛截面模量; Z — 梁上部钢筋合力点与梁下部钢筋合力点间的距离;

θ — 开孔内边夹角。

5 基本规定

5.1 装配式混合框架结构的设计应根据工程性质、上部结构的布置、使用功能、经济性及施工便利性

等因素综合考虑,选择合理的结构类型。

5.2 采用装配式混合框架结构的多层及高层建筑的平面和竖向布置及规则性要求,应符合 GB/T 50011、

GB 55002 和 JGJ 3 的有关规定。对特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用。

5.3 装配式混合框架结构抗震设计,应符合下列规定:

a) 有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;

b) 应具有必要的承载能力、刚度和良好的变形能力;

c) 避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力;

d) 对可能出现的薄弱部位,采取有效的加强措施。

5.4 在建筑方案设计阶段,宜协调建设、设计、制作、施工各方之间的关系,并加强建筑、结构、设

备、装修等专业之间的配合。

5.5 装配式混合框架结构的钢结构构件应满足以下要求:

a) 构件截面尺寸和形状宜满足建筑使用功能、模数、标准化要求;

b) 根据构件的功能和安装部位、加工制作及施工精度等要求,确定合理的公差;

c) 满足制作、运输、堆放及安装的相关要求。

5.6 装配式混合框架结构地基基础设计应根据结构类型、作用和作用组合、勘察资料、拟建场地环境

及施工条件,选择合理方案。

5.7 结构设计时,应根据结构破坏可能产生后果的严重性,采用不同的安全等级,并应符合 GB 55001的规定。

5.8 结构设计时,应根据工程的使用功能、建造和使用的维护成本及环境影响等因素规定设计工作年

限,并应符合 GB 55001 的规定。

5.9 本文件装配式混合框架结构装配率应按 DB42/T 2179 的相关规定计算。

5.10 装配式混合框架结构的应用,除应符合本文件的规定外,尚应符合国家、行业和地方有关标准的规定。

6 材料

6.1 钢材

6.1.1 钢材的选用及材料性能应符合 GB 55006 和 GB 50017 的有关规定,钢材质量应分别符合

GB/T 700、GB/T 1591 和 GB/T 19879 的规定;对抗震等级为三级及以上的高层建筑的主要抗侧力构件所用钢材还应具有与工作温度相应的冲击韧性合格保证。

6.1.2 钢板厚度大于或等于 40mm ,且承受沿板厚方向拉力的焊接连接板件,钢板厚度方向截面收缩

率,不应小于 GB/T 5313 中 Z15 级规定的容许值。

6.1.3 抗震设计时,钢材应符合下列规定:

a) 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于 0.85;

b) 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;

c) 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

6.1.4 处于外露环境,且对耐腐蚀有特殊要求或处于侵蚀性介质环境中的承重结构,可采用耐候结构

钢,其质量要求应符合 GB/T 4171 的规定。

6.2 钢筋

6.2.1 钢筋的选用及材料性能应符合 GB/T 50010 的规定。

6.2.2 抗震等级为特一、一、二、三级的各类框架和斜撑构件,其纵向受力普通钢筋应符合下列规定:

a) 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25;

b) 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于 1.30;

c) 钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于 9%。

6.3 混凝土

6.3.1 装配式混合框架结构构件采用的混凝土强度等级不应低于C30;有抗震设防要求时,混凝土不

宜超过 C70 。钢管中的混凝土强度等级,对 Q235 钢管,不宜低于 C40;对 Q355 钢管,不宜低于 C50;对 Q390 、Q420 钢管,不应低于 C50。

6.3.2 混凝土材料性能应符合 GB/T 50010 和 GB/T 50476 的规定。

6.3.3 钢管混凝土构件和 RC-SB 结构中的钢筋混凝土柱构件中宜采用自密实混凝土,也可采用普通混

凝土,其配合比设计、施工、质量检验和验收应分别满足 JGJ/T 283 和 GB/T 50010 的规定。

6.4 连接材料

6.4.1 钢材的焊接材料应符合下列要求:

a) 手工焊接用焊条应与主体金属力学性能相适应,且应符合 GB/T 5117 及 GB/T 5118 的规定;

b) 自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂 ,应与主体金属力学性能相适应 ,且应符合GB/T 5293 、GB/T 12470 及 GB/T 8110 的规定;

c) 当两种不同的钢材相连时,应采用与低强度钢材主体金属力学性能相适应的焊接材料。

6.4.2 焊缝的强度设计值应按 GB 50017 执行。

6.4.3 钢构件连接螺栓应符合下列规定:

a) 普通螺栓应符合 GB/T 5780 和 GB/T 5782 的规定;

b) 高强度螺栓应符合 GB/T 1228 、GB/T 1229 、GB/T 1230 、GB/T 1231 或 GB/T 3632 的规定;

c) 普通螺栓连接和高强度螺栓连接的设计应按 GB 50017 执行。

6.4.4 栓钉应符合 GB/T 10433 的规定。

7 作用和作用组合

7.1 一般规定

7.1.1 建筑结构荷载取值应满足 GB 55001 、GB 50009 及其他行业标准或规范性文件的相关规定。

7.1.2 钢管混凝土柱的钢管柱应进行施工验算,在浇筑混凝土前,其轴向应力不宜大于钢管抗压强度

设计值的 60% ,并应满足稳定性要求。

7.1.3 施工中采用附墙塔、爬塔等对结构受力有影响的起重机械或其他施工设备时,应根据具体情况

确定对结构产生的施工荷载,并进行施工阶段验算。

7.1.4 预制构件在翻转、运输、 吊运、安装等短暂设计状况下的施工验算,应将构件自重标准值乘以

动力系数后作为等效静力荷载标准值。

7.1.5 钢结构构件应考虑施工方法对结构的内力和变形的影响并进行相应分析,并应对施工阶段结构

的强度、稳定性和刚度进行验算。

7.2 永久作用

7.2.1 结构自重的标准值应按结构构件的设计尺寸与材料密度计算确定。对于自重变异较大的材料和

构件,对结构不利时自重标准值取上限值,对结构有利时取下限值。

7.2.2 位置固定的永久设备自重应采用设备铭牌重量值;当无铭牌重量时,应按实际重量计算。

7.2.3 隔墙自重作为永久作用时,应符合位置固定的要求;位置可灵活布置的轻质隔墙自重应按可变荷载考虑。

7.2.4 土压力应按设计埋深与土的单位体积自重计算确定。土的单位体积自重应根据计算水位分别取不同密度进行计算。

7.3 楼面和屋面活荷载

7.3.1 采用等效均布活荷载方法进行设计时,应保证其产生的荷载效应与最不利堆放情况等效;建筑

楼面和屋面堆放物较多或较重的区域,应按实际情况考虑其荷载。

7.3.2 一般使用条件下的民用建筑楼面均布活荷载标准值及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系

数的取值,不应小于 GB 55001 的规定。当使用荷载较大、情况特殊或有专门要求时,应按实际情况采用。

7.3.3 地下室顶板施工活荷载标准值应据实计算,且不应小于 5kN/m2 ;当有临时堆积荷载以及有重型

车辆通过时,施工组织设计中应按实际荷载验算并采取相应措施。将动力荷载简化为静力作用施加于楼面和梁时,应将活荷载乘以动力系数,动力系数不应小于 1. 1。

7.4 风荷载

7.4.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值,应在基本风压、风压高度变化系数、风荷载体型系数、

地形修正系数和风向影响系数的乘积基础上,考虑风荷载脉动的增大效应加以确定。

7.4.2 对风荷载比较敏感的高层建筑,承载力设计时应按基本风压的 1. 1 倍采用。

7.4.3 当多栋或群集的高层建筑相互间距较近时,宜考虑风力相互干扰的群体效应。必要时宜通过风洞试验确定。

7.4.4 横风向振动效应或扭转风振效应明显的高层建筑,应考虑横风向风振或扭转风振的影响。横风

向风振或扭转风振的计算范围、方法以及顺风向与横风向效应的组合方法应符合 GB 50009 的有关规定。

7.4.5 檐口、雨蓬、遮阳板、阳台等水平构件,计算局部向上风荷载时应满足 GB 50009 的要求,风

荷载体型系数μs不宜小于 2.0 ,计算局部向下风荷载时,风荷载体型系数μs不宜小于 1.0。

7.5 地震作用

7.5.1 建筑的抗震设防类别和抗震设防标准应按 GB 50223 的规定采用,地震作用应按 GB/T 50011 或

JGJ 3 的规定计算。

7.5.2 计算地震作用时,建筑结构的重力荷载代表值应取永久荷载标准值和可变荷载组合值之和。可

变荷载组合值系数应按现行有关标准的规定采用。

7.5.3 建筑结构的地震影响系数,应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期及阻尼比确定。

7.5.4 各类建筑地震作用计算时,设计地震动参数应根据设防烈度按 GB 55002 的相关规定确定,并

按下列规定进行调整:

a) 当工程结构处于发震断裂两侧 10km 以内时,地震影响系数最大值αmax 应按 GB 55002 要求考

虑近场效应对设计地震动参数的影响;

b) 当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石和强风化岩石的陡坡、河岸与边坡边缘等

不利地段时,应考虑不利地段对水平设计地震参数的放大作用。放大系数应根据不利地段的具体情况确定,其数值不得小于 1. 1 ,不大于 1.6。

7.5.5 当场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价,并满足 GB/T 50011 的相关要求。

7.6 温度作用

7.6.1 温度作用应考虑气温变化、太阳辐射及使用热源等因素,作用在结构或构件上的温度作用应采

用其温度的变化来表示。当考虑温度变化的影响时,温度的变化范围可根据地点、环境、结构类型及使用功能等实际情况确定。

7.6.2 对结构伸缩缝设置间距超过 GB/T 50010 规定时,应考虑温度作用对结构的影响。

7.6.3 基本气温应采用 50 年重现期的月平均最高气温和月平均最低气温。对于金属结构等对气温变化

敏感的结构,应适当增加或降低基本气温。

7.6.4 结构最高初始平均温度和最低初始平均温度应根据结构的合拢或形成约束时的温度确定,或根

据施工时结构可能出现的温度按不利情况确定。

7.7 作用组合

7.7.1 结构上的荷载和作用,应根据其时间变化特性进行相应作用组合。作用组合过程中应综合考虑

设计工作年限、设计基准期和保证率。

7.7.2 无地震作用的荷载效应组合应按 GB 55001 或 GB 50009 的规定执行;有地震作用的荷载效应组

合应按 GB 55002 或 GB/T 50011 的规定执行。

8 结构分析

8.1 一般规定

8.1.1 采用装配式混合框架结构的多、高层建筑在静力荷载、风荷载、温度和地震作用下的内力和位

移等计算,应符合国家现行标准的有关规定。

8.1.2 装配式混合框架结构应进行整体作用效应分析,必要时尚应对结构中受力状态复杂部位进行专项分析。

8.1.3 当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时,应分别进行结构分析,并确定其最不利的作用组合。

8.1.4 装配式混合框架结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。

8.1.5 结构分析应符合下列要求:

a) 满足力学平衡条件;

b) 符合变形协调条件,包括节点和边界的约束条件;

c) 采用合理的材料本构关系或构件单元的受力-变形关系。

8.1.6 进行结构内力和变形计算时,钢-混凝土组合构件的截面刚度可按公式(1)~(3)计算:

EA = Es As + Ec Ac · · · · · · · · · · · · · · · · · (1)

EI = Es Is + Ec Ic · · · · · · · · · · · · · · · · · (2)

GA = Gs As + Gc Ac · · · · · · · · · · · · · · · · · (3)

式中:

EA 、EI、GA——构件截面轴向刚度(N)、抗弯刚度(N·mm2)、抗剪刚度(N);

EsAs、EsIs 、GsAs——型钢或钢管部分的截面轴向刚度(N)、抗弯刚度(N·mm2)、抗剪刚度(N);

EcAc、EcIc 、GcAc——钢筋混凝土部分的截面轴向刚度(N)、抗弯刚度(N·mm2)、抗剪刚度(N)。

8.1.7 对结构分析软件的计算结果,应进行审核判断,确认其合理、有效后方可应用于工程设计。体

形和受力复杂的装配式混合框架结构,宜采用多个结构分析软件分别计算后交叉验证计算结果的准确性。

8.2 分析模型

8.2.1 装配式混合框架结构分析模型应根据结构实际情况确定,所选取的分析模型应能准确反映结构

中各构件的实际性能,结构分析模型应符合下列规定:

a) 应确定结构分析模型中采用的结构及构件几何尺寸、结构材料性能指标、计算参数、边界条件及计算简图;

b) 应确定结构上可能发生的作用及其组合、初始状态等;

c) 当采用近似假定和简化模型时,应有理论、实验依据及工程实践经验。

8.2.2 装配式混合框架结构宜按空间体系进行结构整体分析,宜考虑结构单元的弯曲、轴向、剪切和

扭转变形对结构内力的影响。当进行简化分析时,应符合下列规定:

a) 形体规则的空间结构,可沿柱列或墙轴线分解为不同方向的平面结构分别进行分析,但应考虑平面结构的空间协同工作;

b) 构件的轴向、剪切和扭转变形对结构内力分析有影响时,应予以考虑。

8.2.3 装配式混合框架结构计算简图宜按下列方法确定:

a) 梁、柱、杆等一维构件的轴线宜取为截面几何中心的连线;墙、板等二维构件的中轴面宜取为截面中心线组成的平面或曲面;

b) 现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点、柱与基础连接处等可作为刚接;非整体浇筑的次梁两端及板跨两端可近似作为铰接;

c) 梁、柱等杆件的计算跨度或计算高度可按其两端支承长度的中心距或净距确定,并应根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加以修正;

d) 梁、柱等杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时,在计算模型中可作为刚域处理。

8.2.4 在结构整体计算中,宜考虑框架梁、柱节点区的刚域影响,梁端截面弯矩可取刚域端截面的弯

矩计算值。刚域(图 1)的长度可按公式(4)~(7)计算:

图 1 刚域

lb1 = a1 _ 0.25hb · · · · · · · · · · · · · · · · (4)

lb2 = a2 _ 0.25hb · · · · · · · · · · · · · · · · (5)

lc1 = c1 _ 0.25bc · · · · · · · · · · · · · · · · (6)

lc2 = c2 _ 0.25bc · · · · · · · · · · · · · · · · (7)

当计算的刚域长度为负值时,应取为零。

8.2.5 进行结构整体计算时,可假定楼板在其自身平面内为无限刚性,设计时应采取相应的措施保证

楼板平面内的整体刚度。当楼板开有较大洞口或可能产生较明显的面内变形时,在结构分析中应考虑楼板变形的影响,或对采用楼板面内无限刚性假定计算方法的计算结果进行适当调整。

8.2.6 对现浇楼盖和装配整体式楼盖,可考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的增大作用。对于无现

浇面层的装配式楼盖,不宜考虑楼板对梁刚度和承载力的有利影响。

8.3 弹性分析

8.3.1 结构的弹性分析方法可用于正常使用极限状态和承载能力极限状态作用效应的分析。

8.3.2 装配式混合框架结构弹性分析宜采用结构力学或弹性力学等分析方法。体形规则的结构,可根

据作用的种类和特性,采用适当的简化分析方法。

8.3.3 结构计算分析应符合下列规定:

a) 满足力学平衡条件;

b) 满足主要变形协调条件;

c) 采用合理的钢筋与混凝土本构关系或构件的受力-变形关系;

d) 计算结果的精度应满足工程设计要求。

8.3.4 当高层建筑混合结构在水平地震作用下由重力产生的附加底部倾覆弯矩大于由水平地震作用产

生的底部倾覆弯矩的 10%时,结构分析应考虑重力二阶效应的影响。

8.4 弹塑性分析

8.4.1 重要、复杂或不规则的装配式混合框架结构,宜采用弹塑性分析方法对结构整体或局部进行验算。

8.4.2 结构弹塑性分析可根据实际情况采用静力或动力分析方法。结构的计算模型宜按下列原则确定:

a) 结构与构件尺寸、材料性能、边界条件、初始应力状态、配筋等应根据实际情况确定;

b) 材料的性能指标应根据结构性能目标需求取强度标准值、实测值;

c) 分析结果用于承载力设计时,应根据不确定性对结构抗力进行调整。

9 结构设计

9.1 一般规定

9.1.1 装配式混合框架结构房屋最大适用高度应符合表 1 的要求。

表 1 装配式混合框架结构房屋最大适用高度

单位为米

9.1.2 抗震设计时,装配式混合框架结构应根据抗震设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采取不同

的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表 2 确定。乙类建筑应按本地区相关要求确定。

表 2 装配式混合框架结构房屋的抗震等级

9.1.3 装配式混合框架结构在风荷载或多遇地震作用下,最大弹性层间位移角不宜大于表 3 限值。

表 3 装配式混合框架结构最大弹性层间位移角限值

9.1.4 装配式混合框架结构在罕遇地震作用下,最大弹塑性层间位移角不应大于 1/50。

9.1.5 装配式混合框架结构抗震计算时,多遇地震下阻尼比可取 0.04~0.05;风荷载作用下楼层位移

验算和构件设计时,阻尼比可取为 0.02~0.04;结构舒适度验算时的阻尼比可取 0.01~0.02。

9.1.6 设置防震缝时,应符合下列规定:

a) 装配式混合框架结构房屋,高度不超过 15m 时不应小于 100mm;超过 15m 时,6 度、7 度、 8 度分别每增加高度 5m 、4m 、3m 宜加宽 20mm;

b) 防震缝两侧结构体系不同时,防震缝宽度取较大值;防震缝两侧的房屋高度不同时,防震缝宽度可按较低的房屋高度确定。

9.1.7 装配式混合框架结构的楼盖应具有良好的水平刚度和整体性。

9.1.8 RC-SB 结构中,钢框架梁上翼缘采用抗剪连接件与楼板可靠连接时,可不验算地震作用下的整

体稳定。钢框架梁端部下翼缘的稳定性应满足 GB 50017 的有关规定。抗震设计时,钢梁受压翼缘应根据需要设置侧向支撑(隅撑);当梁柱节点悬臂梁段采用能将塑性铰自梁端外移的端部扩大形连接构造时,可不设置隅撑,但应在侧向未受约束的受压翼缘区段内沿梁长设置间距不大于 2 倍梁高且与梁等宽的横向加劲肋。

9.1.9 同一建筑中装配式框架柱可采用钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱及钢柱,框架梁可采用钢筋混凝

土梁或钢梁,可结合工程具体情况进行混合使用。

9.1.10 矩形钢管混凝土柱的钢管,可采用焊接钢管,也可以采用冷成型矩形钢管。当采用冷成型矩形

钢管时,应符合 JG/T 178 中 I 级产品的规定。圆形钢管混凝土柱的钢管,可采用焊接圆钢管、热轧无逢钢管,不宜选用输送流体用的螺旋焊管。钢梁可采用轧制型钢、焊接型钢等构件。

9.1.11 装配式混合框架结构的填充墙及隔墙等非结构构件宜采用各类轻质装配式材料,构造上应与主

体结构可靠连接,并应满足承载力、稳定和变形要求。若钢管混凝土柱边砌体长度小于或等于 250mm时,宜设现浇钢筋混凝土隔墙。

9.1.12 装配式混合框架结构中的钢管混凝土框架柱与钢筋混凝土梁中心线宜重合。当梁、柱中心线不

能重合时,除在计算中应考虑偏心对梁柱节点核心区受力和构造的不利影响外,还应满足孔边距柱边最小宽度的尺寸要求。

9.1.13 RC-SB 结构中的钢筋混凝土柱与钢梁的连接宜采用刚接 ;抗震设计时应对框架节点核心区进行

抗震验算。钢梁宜居柱中线布置,当钢梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的 1/4 时,应计入偏心的影响。

9.1.14 CFRST-RB 结构中矩形钢管混凝土框架柱的截面最小边长不宜小于 500mm ,钢管壁壁厚不宜

小于 8mm ,截面高宽比不宜大于 2 。当矩形钢管混凝土柱截面边长大于等于 800mm 时,宜采取在柱子内壁上焊接栓钉、纵向加劲肋等构造措施。

9.1.15 CFRST-RB 结构中矩形钢管混凝土框架柱,钢管截面边长和壁厚之比不应大 60235 /fak 。

9.1.16 CFRST-RB 结构中矩形钢管混凝土柱考虑地震作用组合情况下的轴压比限值按表 4 执行。

表 4 矩形钢管混凝土框架柱的轴压比限值

9.1.17 CFCST-RB 结构中圆形钢管混凝土框架柱的钢管外直径不宜小于 500mm ,钢管壁壁厚不宜小于 8mm。

9.1.18 CFCST-RB 结构中圆形钢管混凝土框架柱的套箍指标应满足 JGJ 138 的相关规定。

9.1.19 CFCST-RB 结构中圆形钢管混凝土框架柱,钢管外径和钢管壁厚之比不应大于135(235 /fak)。

9.1.20 抗震设计时,框架柱的拼接应采用坡口全熔透焊缝。非抗震设计时,柱拼接也可采用部分熔透

焊缝。钢管柱组装焊缝在框架梁的上、下 600mm 范围内,应采用全熔透焊缝。

9.2 节点构造

9.2.1 CFRST-RB 节点

9.2.1.1 钢筋混凝土梁通过钢筋穿过或锚入开孔钢管混凝土柱的方式形成刚性连接(图2)。

a) 节点钢筋摆放立面图 b) 节点钢筋摆放平面图标引序号说明:

1 ——钢筋混凝土梁;

2——矩形钢管混凝土柱;

3——X 向梁面钢筋;

4——Y 向梁面钢筋;

5——X 向梁底钢筋;

6——Y 向梁底钢筋。

图 2 节点钢筋摆放示意图

9.2.1.2 梁柱节点处,钢管柱开孔应满足以下要求(图3):

a) 梁高 hb 不大于 400mm 时,根据计算分析结果,可在梁高范围内开一个孔;

b) 梁高 hb 大于 400mm 时,可在钢管柱沿梁的高度方向逢中开设多个孔口,孔口高度可按 250 mm和 1/3 梁高取小值,孔口净距 h1 不应小于 150mm。

a)开双孔节点立面 b)开单孔节点立面标引序号说明:

b0——开孔宽度;

bb——梁截面宽度;

b1——柱身钢管管壁外边到孔边的距离;

tj——开孔区域钢管管壁厚度;

t——柱身钢管管壁厚度;

c——取 25mm;

h0——开双孔时单个孔高度;

ht——开单孔时孔高度;

h1——开双孔时孔间距;

h2——梁高方向距离加强钢板边缘距离;

hb——梁截面高度。

图 3 梁、柱节点区钢管混凝土柱开孔示意图

9.2.1.3 梁柱节点处,矩形钢管混凝土柱钢板的厚度需根据梁截面开孔大小及计算确定,当各边开孔

尺寸不一致时,同一方向钢板厚度应相同,且为该方向两边钢板计算厚度较大值。梁、柱节点区矩形钢管混凝土柱钢板的厚度不宜大于60mm。

9.2.1.4 矩形钢管混凝土柱节点区与非节点区连接可逢中、平外边或内边,优先采用逢中方式连接(图4)。

a)逢中连接 b)平外边连接 c)平内边连接标引序号说明:

1 ——非节点区;

2——节点区。

图 4 矩形钢管混凝土柱柱节点区与非节点区连接示意图

9.2.1.5 梁柱节点处,(b1-t)不应小于125mm ,且b1不宜小于150mm ,h2不应小于100mm ,顶层h2不

应小于125mm。

9.2.1.6 矩形钢管柱下孔口下边缘处宜设置抗剪钢板(图5),抗剪钢板的厚度不应小于16mm 。抗剪

钢板与矩形柱采用双面角焊缝焊接,焊缝高度不小于0.7倍抗剪钢板板厚。

标引序号说明:

1 ——抗剪钢板。

图 5 抗剪钢板设置示意图

9.2.1.7 钢管混凝土柱顶层处应设盖板,盖板的厚度不应小于节点区钢板厚度且不宜小于16mm 。盖

板中心部位宜设置混凝土浇筑孔,孔径不宜小于200mm;盖板周边宜设置排气孔,孔径宜为25mm。

9.2.1.8 钢筋混凝土梁梁端设置的第一道箍筋距离钢管混凝土柱边的距离不应大于50mm。梁腰筋位于

开孔区域时,应穿过钢管混凝土柱或锚入柱内;位于其余区域时,应与钢管混凝土柱可靠连接。

9.2.2 CFCST-RB 节点

9.2.2.1 钢筋混凝土梁通过钢筋穿过或锚入开孔钢管混凝土柱的方式形成刚性连接(图6)。

a)节点钢筋摆放立面图 b)节点钢筋摆放平面图标引序号说明:

1——钢筋混凝土梁;

2——圆形钢管混凝土柱;

3——X 向梁面钢筋;

4——Y 向梁面钢筋;

5——X 向梁底钢筋;

6——Y 向梁底钢筋。

图 6 节点钢筋摆放示意图

9.2.2.2 梁柱节点处,钢管柱开孔应满足以下要求(图7):

a) 梁高 hb 不大于 400mm 时,根据计算分析结果,可在梁高范围内开一个孔;

b) 梁高 hb 大于 400mm 时,可在钢管柱沿梁的高度方向逢中开设两个孔口,孔口高度可按 250 mm和 1/3 梁高取小值,孔口净距 h1 不小于 150mm。

a) 节点平面

b) 开双孔节点立面 c) 开单孔节点立面标引序号说明:

θ——开孔内边夹角;

θ1——相邻孔口间未开孔钢管壁内边夹角;

b0——开孔宽度;

h0——开双孔时单孔高度;

h1——开双孔时孔间距;

h2——梁高方向距离加强钢板边缘距离;

ht——开单孔时孔高度;

D——圆钢管直径;

tj——开孔区域钢管管壁厚度;

t——未开孔区域钢管管壁厚度;

c——取 25mm;

bb——梁截面宽度;

hb——梁截面高度。

图 7 梁柱节点处钢管混凝土柱开孔示意图

9.2.2.3 梁柱节点处,圆形钢管混凝土柱钢板的厚度tj须根据梁截面开孔大小按等面积补强原则进行截

面补强,补强后节点区钢板总截面面积不小于非节点区钢板总截面面积。

9.2.2.4 梁柱节点处,圆形钢管混凝土柱与非节点区连接可逢中、平外边或内边,优先采用逢中方式连接。

9.2.2.5 梁柱节点处,圆形钢管混凝土柱钢板的厚度不宜大于60mm;开孔内边夹角θ不宜大于45° ;四

边开孔内边夹角总和不宜大于180° ;相邻孔口间未开孔钢管壁内边夹角θ1不宜小于45°。

9.2.2.6 梁柱节点处,h2不应小于100mm;顶层h2不应小于125mm。

9.2.2.7 混凝土梁在节点处抗剪承载力应满足设计要求,不满足要求时应采取相应措施。可在圆形钢

管柱下孔口下边缘处设置抗剪钢板,抗剪钢板的厚度不应小于16mm 。抗剪钢板与圆形柱采用双面角焊缝焊接,焊缝高度不小于0.7倍抗剪钢板板厚。

9.2.2.8 钢管混凝土柱顶层处应设盖板,盖板的厚度不应小于节点区钢板厚度且不宜小于16mm 。盖

板中心部位宜设置混凝土浇筑孔,孔径不宜小于200mm;盖板周边宜设置排气孔,孔径宜为25mm。

9.2.2.9 钢筋混凝土梁梁端设置的第一道箍筋距离钢管混凝土柱边的距离不应大于50mm 。梁腰筋位

于开孔区域时,应穿过钢管混凝土柱或锚入柱内;位于其余区域时,应与钢管混凝土柱可靠连接。

9.2.3 RC-SB 节点

9.2.3.1 钢梁-钢筋混凝土柱连接节点采用柱节点域内置水平加劲外包钢板+悬臂梁段的节点形式(图

8),节点连接件由外包钢板、水平加劲板和悬臂梁段组成,节点连接件应在工厂加工制作。

a)节点俯视图 b)节点三维图标引序号说明:

1——外包钢板;

2——悬臂梁段上翼缘;

3——水平加劲板;

4——悬臂梁段腹板伸入外包钢板;

5——浇筑孔;

6——穿筋孔 。

图 8 钢梁-钢筋混凝土柱节点示意图

9.2.3.2 外包钢板外侧面与钢筋混凝土柱身外侧面重合,外包钢板竖向较上下水平加劲板位置外伸长

度≥100mm;顶层节点中,外包钢板竖向可不设置上部外伸(图9)。

标引序号说明:

1——外包钢板;

2——悬臂梁段上翼缘;

3——水平加劲板;

4——悬臂梁段腹板伸入外包钢板;

5——悬臂梁段下翼缘;

6——柱纵向钢筋;

7——柱箍筋。

图9 外包钢板上下延伸区示意

9.2.3.3 节点区外包钢板的厚度应满足表5的要求。

表5 节点外包钢板厚度

9.2.3.4 框架柱内在钢梁上、下翼缘处应设置水平加劲板,其厚度与钢梁上下翼缘板等厚,其钢材强

度不得低于钢梁翼缘的钢材强度;悬臂梁段腹板宜伸入外包钢板l≥50mm ,其厚度与钢梁腹板等厚,其钢材强度不得低于钢梁腹板的钢材强度。

9.2.3.5 上、下水平加劲板居中开设浇筑孔,浇筑孔直径宜采用200mm;对应钢筋混凝土柱纵向钢筋

位置开设对应大小的钢筋孔,钢筋孔的直径为钢筋直径+10mm;不得在现场进行气割扩孔,避免造成应力集中。

9.2.3.6 悬臂梁段上、下翼缘宜采用能将塑性铰自梁端外移的端部扩大形连接尺寸。

9.2.3.7 水平加劲板与外包钢板之间、悬臂梁段与外包钢板之间均采用全熔透坡口焊缝连接;外包钢

板之间、悬臂梁段腹板翼缘之间采用双面贴角焊缝。

9.2.3.8 钢筋混凝土柱在节点连接件处的上、下第一道箍筋距离节点连接件上、下外边缘距离不应大于50mm。

9.2.3.9 节点四周钢梁不等高时,钢梁上翼缘宜按相同标高设计,节点悬臂梁段上翼缘、上水平加劲

肋与钢梁上翼缘顶标高平齐,节点下水平加劲肋底标高与最大梁高钢梁下翼缘平齐,节点悬臂梁段按照坡度小于等于1:3进行放坡过渡(图10)。

标引序号说明:

1——外包钢板;

2——悬臂梁段上翼缘;

3——水平加劲;

4——悬臂梁段腹板伸入外包钢板;

5——悬臂梁段下翼缘;

6——柱纵向钢筋;

7——柱箍筋。

图10 钢梁-钢筋混凝土柱连接构造示意图

9.2.3.10 RC-SB结构装配式钢筋混凝土柱构件宜采用免拆模壳钢筋一体化的工厂制作、现场安装和施

工工艺。免拆模壳与柱钢筋宜在工厂集成制造,经过梁柱构件转运、现场整体安装,最后浇筑柱混凝土(图11)。

a)节点俯视图 b)节点三维图

标引序号说明:

1——柱纵向钢筋;

2——梁柱连接件;

3——压型钢板;

4——支撑件和拉结件。

图 11 免拆模壳钢筋一体化示意

9.3 节点承载力

9.3.1 一、二、三级抗震等级的混合框架应进行节点核心区抗震受剪承载力验算;四级抗震等级的混

合框架节点可不进行计算,但应符合抗震构造措施的要求。框支柱中间层节点的抗震受剪承载力验算方法及抗震构造措施与混合框架中间层节点相同。

9.3.2 钢管开孔 CFRST-RB 和 CFCST-RB 节点核心区的剪力设计值 V,应按下列公式(8)~(15)

计算。

a) 框架结构。

1) 一级抗震等级

顶层中间节点和端节点

其他层中间节点和端节点

V

V = 1.35M + M · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (10)

Z

其他层中间节点和端节点

V (11)

b) 其他各类框架。

1) 一级抗震等级

顶层中间节点和端节点

V = 1.35M + M · · · · · · · · · · · · · · · · · · · (12)

Z

其他层中间节点和端节点

V (13)

其他层中间节点和端节点

式中:

Mbual、Mbuar——节点左、右两侧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 GB/T 50010 的规定计算; Mbl 、Mbr——节点左、右两侧钢筋混凝土梁的梁端弯矩设计值;

Hc——柱的计算高度,可采用节点上柱和下柱反弯点之间的距离;

Z——梁上部钢筋合力点与梁下部钢筋合力点间的距离;

hb——梁的截面高度,当节点两侧梁高不相同时,梁截面高度 hb 应取其平均值。

9.3.3 钢管开孔 CFRST-RB 节点核心区的受剪水平截面应符合公式(16)条件。

式中:

hj——框架节点截面高度,可取受剪方向的柱截面高度;

bj——框架节点截面有效验算宽度,当 bb 不小于 bc/2 时,可取 bc;当 bb 小于 bc/2 时,可取(bb+0.5hc)和 bc 中的较小值; 当梁柱中线不重合且偏心距 e0 不大于 bc/4 时,可取(bb+0.5hc) 、 (0.5bb+0.5bc+0.25hc-e0)和 bc 三者中的最小值。此处,bb 为验算方向梁截面宽度,bc 为该侧柱截面宽度;

ηj ——正交梁对节点的约束影响系数:对两个正交方向有梁约束,且节点核心区内配有十字形型钢的中间节点,当梁的截面宽度均大于柱截面宽度的 1/2 ,且正交方向梁截面高度不小于

较高框架梁截面高度的 3/4 时,可取为ηj = 1.3 ,其他情况的节点,可取ηj = 1.0; fc——混凝土的轴心抗压强度设计值;

γRE——承载力抗震调整系数,可采用 0.85。

9.3.4 钢管开孔 CFRST-RB 梁柱节点的受剪承载力应符合下列规定:

a) 钢管开孔 CFRST-RB 梁柱节点的受剪承载力 Vj 按下列公式(17)~(18)计算:

1) 持久、短暂设计状况;

Vj = Vjs + Vjc · · · · · · · · · · · · · · · · · · (17)

2) 地震设计状况。

式中:

Vjs——节点域开孔钢管部分的受剪承载力;

Vjc——节点域开孔钢管内填混凝土部分的受剪承载力;

γRE——承载力抗震调整系数,可采用 0.85。

b) 钢管开孔 CFRST-RB 梁柱节点开孔钢管部分的受剪承载力 Vjs 按下列公式(19)~(22)计算:

1) 对于单侧开两个孔口的钢管,由缀板和分肢分别计算的钢管部分受剪承载力为;

Vjs = min(Vjs1 , Vjs2) · · · · · · · · · · · · · · · · (21)

2) 对于单侧开一个孔口的钢管,根据单肢计算的钢管部分受剪承载力为。

式中:

Vjs1——缀板承担的受剪承载力;

Vjs2——分肢承担的受剪承载力;

Wx1——缀板的截面模量;

Wx2——分肢的截面模量;

f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;

h0 、b0 ——分别为钢管开孔区域孔口高和孔口宽。

c) 钢管开孔 CFRST-RB 梁柱节点开孔钢管内填混凝土部分的受剪承载力 Vjc 按下列公式(23)~ (25)计算。

Vjc = 0.3 (bc - 2t )2 fc,eff · · · · · · · · · · · · · · · (23)

fc,eff = ξfc · · · · · · · · · · · · · · · · · · (24)

式中:

bc——矩形钢管管壁宽度;

t——钢管管壁厚度;

ξ——混凝土抗压强度软化系数,节点域混凝土在实际受力过程中处于一侧受压、一侧受拉的受

力状态,因此混凝土的应力应乘以混凝土抗压强度软化系数,k 一般可取 3;

fc——混凝土轴心抗压强度设计值。

9.3.5 钢管开孔 CFRST-RB 梁柱节点应验算轴压承载力,且不得低于与其相连的 CFRST 柱的轴压承

载力。钢管混凝土柱开孔区域钢板补强可按附录 A 进行。

9.3.6 钢管开孔 CFRST-RB 节点开孔区域截面轴压承载力应符合下列规定:

a) 钢管开孔 CFRST-RB 的轴压承载力 N0 按下列公式(26)~(27)计算:

1) 持久、短暂设计状况;

N0 = Nc + 4Ns · · · · · · · · · · · · · · · · (26)

2) 地震设计状况。

式中:

Nc——开孔区域钢管内填混凝土轴压承载力;

Ns——开孔区域单根分肢轴压承载力;

γRE——承载力抗震调整系数,可采用 0.85。

b) CFRST-RB 节点开孔区域截面轴心受压时单根分肢受压承载力 Ns 按下列公式(28)~(31)计算;

Ns1 ± M ≤ f · · · · · · · · · · · · · · · · (28)

As yyWny

NE’y = π2EsAs / (1.1λ) · · · · · · · · · · · · · · (30)

Ns = min(Ns1 , Ns2) · · · · · · · · · · · · · · (31)

式中:

Ns1——按照截面强度验算得到的轴压承载力;

Ns2——按照截面稳定验算得到的轴压承载力;

γy——截面塑性发展系数;

As——单个分肢截面面积;

Wny——绕单个分肢y-y 轴的净截面模量;

φy——弯矩作用平面内轴心受压构件稳定系数;

W1y——在弯矩作用平面内对受压最大纤维的毛截面模量;

N'Ey——参数,按式(30)计算;

λy——弯矩作用平面内分肢的长细比,可按计算长度为 0.5ht 计算,ht 为钢管单侧开单孔时孔口高;

βmy——等效弯矩系数,按无侧移框架柱两端支承构件在端弯矩和横向荷载同时作用时的情况考虑。

c) 单根分肢受到的弯矩 M 按下列公式(32)~(35)计算;

=〈llEs . (ht _ 2h0) . tj / b0 (单侧开两个孔口) · · · · · · · (33)

q = ·2σθ . tj · · · · · · · · · · · · · · · · · (34)

σθ = 0.03f · · · · · · · · · · · · · · · · · (35)

式中:

M——单根分肢所受最大弯矩;

σθ——未削弱CFRST 柱中钢管平均横向应力;

q——单根分肢受到的横向线荷载;

K——两个孔口间钢板的轴向刚度;

Iy——分肢绕 y-y 轴的截面惯性矩;

h0 ——钢管单侧开两个孔时钢管开孔区域孔口高。

b0 ——钢管单侧开两个孔时钢管开孔区域孔口宽。

ht ——钢管单侧开单孔时孔口高;

d) 内填混凝土轴压承载力 Nc 按公式(36)计算。

Nc = fc’Ac · · · · · · · · · · · · · · · · · (36)

式中:

fc'——圆柱体抗压强度设计值,fc'=0.56fcu,k;

Ac——内填混凝土截面积。

9.3.7 钢管开孔 CFCST-RB 节点核心区的受剪水平截面和受剪承载力应符合 GB/T 50010 和 JGJ 138 的

规定。

9.3.8 钢管开孔 CFCST-RB 节点开孔区域截面的轴压承载力应符合 GB 50936 的规定。

9.3.9 RC-SB 节点核心区的剪力设计值 V 应按下列公式(37)~(44)计算。

a) 框架结构。

1)一级抗震等级

顶层中间节点和端节点

V

其他层中间节点和端节点

V

其他层中间节点和端节点

V

b) 其他各类框架。

1) 一级抗震等级

顶层中间节点和端节点

其他层中间节点和端节点

其他层中间节点和端节点

式中:

Maul 、Maur——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

和钢材强度标准值计算;

Mal 、Mar——节点左、右两侧钢梁的梁端弯矩设计值; ha——钢梁的截面高度;

Hc——柱的计算高度,可采用节点上柱和下柱反弯点之间的距离。

9.3.10 RC-SB 节点核心区的受剪水平截面应符合公式(45)条件:。

式中:

hj——框架节点截面高度,可取受剪方向的柱截面高度;

bj——框架节点截面有效验算宽度,可取 bj= bc/2 ,bc 为该侧柱截面宽度;

ηj ——正交梁对节点的约束影响系数:当楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度 1/2,且正交方向梁高度不小于较高框架梁高度的 3/4 时,可取ηj 为 1.50,当不满足上述条件时,应取ηj 为 1.00;

βc——混凝土强度影响系数,当混凝土强度等级不超过 C50 时,取βc= 1.0;当混凝土强度等级为

C80 时,取βc=0.8 ;其间按线性内插法确定; fc——混凝土的轴心抗压强度设计值;

γRE——承载力抗震调整系数,可采用 0.85。

9.3.11 RC-SB 节点的受剪承载力应符合下列规定:

a) RC-SB 节点的受剪承载力 Vj 应按下列公式(46)~(47)计算:

1) 持久、短暂设计状况;

Vj = Vcs + Vs · · · · · · · · · · · · · · · · · (46)

2) 地震设计状况。

式中:

Vj——节点核心区斜截面上的受剪承载力;

Vcs——节点核心区斜截面上混凝土的受剪承载力;

Vs——外包钢管的受剪承载力;

γRE——承载力抗震调整系数,可采用 0.85。

b) 节点核心区斜截面上混凝土的受剪承载力 Vcs 按公式(48)计算;

式中:

λ——偏心受压构件计算截面的剪跨比,取为 M/Vh0,M 和 V 分别表示柱端截面组合弯矩计算值

和组合剪力计算值,h0 表示截面有效高度; ft——混凝土的抗拉强度设计值;

b——节点核心区混凝土矩形截面的宽度;

h——节点核心区混凝土矩形截面的有效高度。

c) 外包钢管的受剪承载力 Vs 按公式(49)计算;

Vs = Anfv · · · · · · · · · · · · · · · · · · (49)

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  • 本文由 发表于 2026年4月23日 19:15:31
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