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文檔簡介

中國工程建設標準化協(xié)會標準CECS

CECSX:201X

矩形鋼管混凝土組合異形柱技術規(guī)程

TechnicalSpecificationforSpecial-shapedColumnComposed

ofConcrete-filledRectangularSteelTubes

征求意見稿

《矩形鋼管混凝土組合異形柱技術規(guī)程》編制組

2018年4月

1總則

1.0.1為了規(guī)范矩形鋼管混凝土組合異形柱應用技術并在其設計建造中做到安全適用、技術

先進、經(jīng)濟合理、確保質(zhì)量,制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于工業(yè)與民用建筑和一般構(gòu)筑物的矩形鋼管混凝土組合異形柱的設計與施

工。

1.0.3本規(guī)程中有關設計、建造與驗收規(guī)定的原則與基本規(guī)定是依據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑抗

震設計規(guī)范》GB50011.《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017,現(xiàn)行行業(yè)標準《高層民用建筑鋼結(jié)

構(gòu)技術規(guī)程》JGJ99以及現(xiàn)行協(xié)會標準《高層建筑鋼一混凝土混合結(jié)構(gòu)設計規(guī)程》CECS230

等制定的。矩形鋼管混凝土組合異形柱的設計、建造應遵循綠色建筑的理念,保證良好的安

全性、建筑功能和舒適度,符合裝配化的原則。

1.0.4矩形鋼管混凝土組合異形柱的設計施工與驗收,除應符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應符合

國家相關現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程和標準的規(guī)定。

1

2術語與符號

2.1術語

2.1.1異形柱Special-shapedcolumn

由矩形鋼管混凝土柱組合成的,截面幾何形狀為L形、T形和十字形,且截面各肢的肢高肢

厚比不大于4的柱;肢高肢厚比在4?8之間的可稱為寬肢組合異形柱。

2.1.2異形柱結(jié)構(gòu)Structurewithspecially-shapedcolumns

采用異形柱的框架結(jié)構(gòu)和框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

2.1.3異形柱框架結(jié)構(gòu)Framestructurewithspecially-shapedcolumns

由梁和異形柱或部分異形柱組成的框架結(jié)構(gòu)。

2.1.4異形柱框架一剪力墻結(jié)構(gòu)Frame-shearwallstructurewithspecially-shapedcolumns

由異形柱框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。

2.1.5單肢連接板Singlesteelplate

用于連接單根矩形鋼管混凝土柱的單片鋼板。

2.1.6雙肢連接板Doublesteelplates

用于連接單根矩形鋼管混凝土柱的雙片鋼板。

2.1.7矩形鋼管混凝土構(gòu)件Rectangularconcrete-filledsteeltubemember

在矩形鋼管內(nèi)澆筑混凝土并由矩形鋼管和管內(nèi)混凝土共同承擔荷載的構(gòu)件。

2.1.8管內(nèi)混凝土Coreconcrete

澆筑在鋼管內(nèi)的混凝土。

2.1.9混凝土的工作承擔系數(shù)Percentageofload-carryingcapacitysharedbycoreconcrete

在矩形鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件中,管內(nèi)混凝土的抗壓承載力占全部抗壓承載力的百分數(shù)。

2.1.10矩形鋼管混凝土組合異形柱Special-shapedcolumncomposedofconcrete-filled

rectangularsteeltubes

邊長基本與墻體厚度相等的若干矩形鋼管混凝土柱,中部由鋼板連接,串聯(lián)成L、T、十字

形等截面的組合柱。

2.1.11外肋環(huán)板節(jié)點Verticalstiffenerjoint

節(jié)點處柱是貫通的,在梁翼緣側(cè)面焊接豎向肋板,豎向肋板延伸至兩側(cè)柱壁并與柱壁焊接。

2.1.12節(jié)點抗彎承載力Flexuralbearingcapacityofjoint

僅在彎矩作用下受彎達到極限承載狀態(tài)時,節(jié)點能夠承受的最大彎矩。

2.1.13節(jié)點抗剪承載力Shearingbearingcapacityofjoint

僅在剪力作用下受剪達到極限承載狀態(tài)時,節(jié)點能夠承受的最大剪力。

2.1.14連接Connection

連接是指用螺釘、螺栓和鉀釘?shù)染o固件將兩種分離型材或零件連接成?個復雜零件或部件的

過程。

2.2符號

2.2.1幾何參數(shù)

4-管內(nèi)混凝土的截面面積;

4-鋼材的截面面積;

4,“「為邊肢柱內(nèi)混凝土的有效約束區(qū)面積;

Amew-鋼管腹板的面積;

--各柱肢的連接板的橫截面面積;

ASD.W-短梁腹板的面積:

4,-組合構(gòu)件毛截面面積;

a「有效焊縫厚度;

小鋼管邊長;

紇“-鋼管截面寬度;

上連接板寬度;

小錨栓公稱直徑;

e-偏心距;

廣鋼管高度;

短梁腹板高度;

匕”端板高度;

心截面對剪心的極回轉(zhuǎn)半徑;

小構(gòu)件截面對主軸X軸的回轉(zhuǎn)半徑;

空構(gòu)件截面對主軸Y軸的回轉(zhuǎn)半徑;

/次「為鋼截面繞x,,軸的慣性矩;

心?-為混凝土截面繞x'x'軸的慣性矩;

-計算長度:

4-鋼梁翼緣連接板端部長度;

小梁的凈跨;

心錨固長度;

/“-翹曲慣性矩;

毛截面抗扭慣性矩;

加-中角肢柱形心至截面壓力重心的垂直距離;

個邊肢柱形心至截面壓力重心的垂直距離;

R-圓弧倒角的半徑;

入鋼管的厚度;

與「鋼管壁厚度;

4-豎向肋板厚度;

%-鋼梁翼緣厚度;

力-柱腳底板厚度;

9-應力擴散角。

2.2.2材料性能及計算指標

混凝土的彈性模量;

鋼材的彈性模量;

Esc-組合構(gòu)件的彈性模量;

G-剪變模量;

工-鋼管材料的抗拉、抗壓強度設計值;

鋼梁翼緣連接板與豎向肋板的抗剪強度設計值;

混凝土的抗壓強度設計值;

/叼,-鋼管管壁鋼材的抗拉強度設計值;

fshwy-短梁腹板鋼材的抗拉強度設計值;

-鋼梁翼緣連接板與豎向肋板的抗剪強度設計值;

<sy-豎向肋板鋼材的抗拉強度設計值;

人-鋼材抗拉強度標準值;

/「端板兩側(cè)與鋼梁翼緣焊接的角焊縫抗拉強度設計值;

-端板鋼材抗拉強度設計值;

叫丁鋼梁的全截面塑性模量;

223作用、作用效應及承載力

節(jié)點所承受的彎矩設計值;

M,'-節(jié)點彎矩承載力設計值;

節(jié)點上、下柱彎矩設計值的平均值;

M「連接焊縫與高強螺栓連接處的極限受彎承載力極限值;

-梁端全截面塑性受彎承載力;

用5-“鋼框架屈服機制”在角部形成的塑性較彎矩;

四,“5-鋼管壁形成的塑性較彎矩;

M叼-豎向肋板形成的塑性被彎矩;

Mhfy-鋼梁翼緣形成的塑性錢彎矩:

機印-端板單位長度的塑性較彎矩;

mhp-鋼管壁單位長度塑性較彎矩;

N-鋼管混凝土組合異形柱所承受的軸向壓力設計值;

N”-鋼管混凝土組合異形柱受壓承載力;

Mi-單肢軸向受壓穩(wěn)定承載力設計值;

Na-單肢軸向受壓承載力設計值;

為邊肢柱內(nèi)混凝土的承載力;

M.vsp-為連接板內(nèi)混凝土的承載力;

4%-豎向肋板受拉承載力設計值;

月”6-鋼管翼緣受拉承載力設計值;

匕-端板受拉承載力設計值:

Pincf2-鋼管翼緣受拉承載力設計值;

角焊縫受拉承載力設計值;

考慮多遇地震作用時,荷載和地震作用效應組合的設計值;

R-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設計值;

匕-連接焊縫與高強螺栓連接處的極限受剪承載力極限值;

VGh-梁在重力荷載代表值作用下,應按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值;

y-節(jié)點所承受的剪力設計值;

町-節(jié)點受剪承載力設計值;

乙-節(jié)點左、右梁端剪力設計值的平均值;

匕,-鋼管腹板受剪承載力設計值;

T7Sbw

VU-短梁腹板受剪承載力設計值;

匕“"-鋼框架受剪承載力設計值;

匕--混凝土受剪承載力設計值;

b-鋼管縱向應力值;

為鋼管對混凝土有效約束應力

為連接板縱向應力。

2.2.4計算系數(shù)及其它

連接系數(shù);

(P-穩(wěn)定系數(shù);

8「軸心受壓構(gòu)件承載力折減系數(shù);

瓜-彎矩放大系數(shù);

4-剪力放大系數(shù);

Cp&-承載力系數(shù);

K-有效長度系數(shù):

為角肢柱的橫向有效約束系數(shù);

火「鋼材超強系數(shù);

廠抗力分項系數(shù);

/RE-結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的抗震調(diào)整系數(shù);

力長細比;

幼-為相對長細比;

換算長細比;

存心彎扭屈曲換算長細比;

工阻尼比;

"-塑性錢個數(shù),角節(jié)點n=4,邊節(jié)點n=8。

3基本規(guī)定

3.0.1矩形鋼管混凝土組合異形柱的建筑設計,宜按照通用化、模數(shù)化、標準化的要求,實

現(xiàn)建筑及部品部件的系列化化和多樣化,保證工程質(zhì)量,提高勞動效率。

3.0.2矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的結(jié)構(gòu)設計,應滿足強度、剛度和抗震構(gòu)造等要求,

保證傳力明確,且便于制作、安裝和內(nèi)部混凝土的澆筑施工。

3.0.3矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑結(jié)構(gòu)設計時,其荷載標準值、荷載組合、荷載分項系

數(shù)、荷載組合值系數(shù)、結(jié)構(gòu)設計和構(gòu)造要求等除應滿足本規(guī)程規(guī)定外,尚應按現(xiàn)行國家標準

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術

規(guī)范》GB50936的規(guī)定。

3.0.4矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的設計建造,應實現(xiàn)全裝修,內(nèi)裝系統(tǒng)應與結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、

外圍護系統(tǒng)、設備管線系統(tǒng)一體化設計建造,提高預制裝配率。

3.0.5矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的部品部件應采用性能優(yōu)良的綠色建材,工廠化生產(chǎn),

提高產(chǎn)品精度,保障產(chǎn)品質(zhì)量。

3.0.6矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的防火、防腐蝕應符合國家現(xiàn)行相關標準的規(guī)定,滿

足可靠性、安全性和耐久性的要求。

3.0.7矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的施工宜采用建筑信息模型技術,實現(xiàn)全專業(yè)、全過

程的信息化管理,制定相互協(xié)調(diào)的施工組織方案,采用裝配式安裝施工。

3.0.8矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑工程的驗收應符合《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》

GB50300及相關標準的規(guī)定.當國家現(xiàn)行標準對工程中的驗收項目未作具體規(guī)定時,應由

建設單位組織設計、施工、監(jiān)理等相關單位制定驗收要求。

3.0.9矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑竣工后,建設單位在交付物業(yè)管理時,應按國家有關

規(guī)定的要求,提供《建筑質(zhì)量保證書》和《建筑使用說明書》。使用與維護宜采用信息化技

術管理,建立建筑、設備與管線管理檔案。當遇地震、火災等災害時,災后應對件數(shù)進行全

面檢查,并根據(jù)破損程度進行維修。嚴禁未經(jīng)許可私自拆改。

3.0.10采用矩形鋼管混凝土組合異形柱建造的建筑應有使用說明,注明結(jié)構(gòu)和機電管線分布

情況。

4建筑設計

4.1一般規(guī)定

4.1.1矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)的建筑方案設計方案應符合下列要求:

1選用合理的建筑方案。

2建筑平面、立面布置宜規(guī)則,且各部分的質(zhì)量和剛度宜均勻、連續(xù)。

3設計標準化,遵循“少規(guī)格、多組合”的設計原則。

4.1.2矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)建筑設計(包括外圍護墻體、隔墻及頂棚設計等)應

符合第五章、第六章和第七章的結(jié)構(gòu)安全、構(gòu)件制作及施工與驗收的要求。

4.1.3矩形鋼管混凝土組合異形柱的結(jié)構(gòu)體系,應通過技術、經(jīng)濟和使用條件的綜合分析比

較確定,應符合國家現(xiàn)行標準對一般鋼結(jié)構(gòu)的有關要求。

4.1.4本章規(guī)定適用于以矩形鋼管混凝土組合異形柱為主要承重結(jié)構(gòu)的、耐火等級為三級以

上的組合結(jié)構(gòu)。

4.2平面與立面設計

4.2.1矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑應根據(jù)建筑功能、主體結(jié)構(gòu)、設備管線及裝修等要求,

確定合理的建筑層高及凈高尺寸。

422矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的平面、立面的設計應滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置、立面部品

部件的模數(shù)化、多樣化及可實施性等要求。

4.2.3矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的平面設計應符合以下規(guī)定:

1建筑的縱、橫柱網(wǎng)軸線宜分別對齊拉通;異形柱截面肢厚中心線宜與框架梁及剪力墻

中心線對齊;

2建筑的平面布置應結(jié)合建筑的使用功能、耐火等級和安全疏散等因素合理布置;

3設備管井應與樓梯、電梯結(jié)合,集中設置。

4.2.4矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑立面設計應符合以下規(guī)定:

1矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則、均勻,避免過大的外挑和

內(nèi)收;

2宜通過建筑體量、立面部品部件的材質(zhì)肌理和色彩等變化,形成豐富多樣的立面效果。

4.2.5建筑設計應根據(jù)抗震設計的要求明確建筑形體的規(guī)則性。不規(guī)則的建筑應根據(jù)其不規(guī)

則程度采取加強措施。

注:形體指建筑平面形狀和立面、豎向剖面的變化。

4.2.6矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)應避開機電預留孔洞及電線箱柜區(qū)域,管線宜設置在

異形柱以外。

8

4.3外圍護墻

4.3.1矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑外圍護墻的設計使用年限應與主體結(jié)構(gòu)相一致。

4.3.2矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)外圍護墻體的設計應符合模數(shù)協(xié)調(diào)、標準化和工廠化

要求,并應滿足建筑立面效果、制作工藝、運輸及施工安裝的條件。

4.3.3矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的外圍護系統(tǒng)設計應包括下列內(nèi)容:

1外圍護系統(tǒng)的節(jié)能性能要求;

2外墻板、門窗及屋面板的模數(shù)協(xié)調(diào)要求;

3屋面結(jié)構(gòu)支承構(gòu)造節(jié)點;

4外墻板連接、接縫及外門窗洞口等構(gòu)造節(jié)點;

5陽臺、空調(diào)板、裝飾件、飄窗等連接構(gòu)造節(jié)點。

4.3.4矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑應根據(jù)建筑所在地區(qū)的氣候條件、使用功能等綜合考

慮防火、水密、氣密、隔聲、熱工、耐久、抗沖擊、防裂、無有害氣體、輻射、過敏等性能

要求。

4.3.5外墻板與矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)的連接應符合下列規(guī)定:

1連接節(jié)點在保證主體結(jié)構(gòu)整體受力的前提下,應牢固可靠、受力明確、傳力簡捷、構(gòu)

造合理;

2連接節(jié)點應具有足夠的承載力;

3連接部位應采用柔性連接方式,連接節(jié)點應具有適應主體結(jié)構(gòu)變形的能力;

4節(jié)點設計應便于工廠加工、現(xiàn)場安裝就位和調(diào)整;

5連接件的耐久性應滿足設計使用年限的要求;

6節(jié)點設計應隱藏在建筑構(gòu)造內(nèi)且便于防水、防腐、防火等的處理。

4.3.6矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的外墻板接縫應符合下列規(guī)定:

1接縫處應滿足防污、美觀的要求;

2接縫處應根據(jù)當?shù)貧夂驐l件合理選用構(gòu)造防水、材料防水相結(jié)合的防排水措施;

3接縫寬度及接縫材料應根據(jù)外墻板材料、立面建筑美觀、結(jié)構(gòu)層間位移、溫度變形等

綜合因素確定;所選用的接縫材料及構(gòu)造應滿足防水、防滲、抗裂、耐久等要求;

4與主體結(jié)構(gòu)的連接處應設置防止形成熱橋的構(gòu)造措施。

4.3.7矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)外圍護系統(tǒng)中的外門窗應符合下列規(guī)定:

1應采用在工廠生產(chǎn)的標準化系列部品,并應采用帶有批水板的外門窗配套系列部品。

2外門窗應與墻體可靠連接,門窗洞口與外門窗框接縫處的氣密性能、水密性能和保溫

性能不應低于外門窗的相關性能。

3預制外墻中的外門窗宜采用企口或預埋件等方法固定,外門窗可采用預裝法或后裝法

施工;采用預裝法時,外門窗框應在工廠與預制外墻整體成型:采用后裝法時,預制外墻的

門窗洞口應設置預埋件。

9

4鋁合金門窗的設計應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋁合金門窗工程技術規(guī)范》JGJ214的規(guī)定。

5塑料門窗的設計應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《塑料門窗工程技術規(guī)程》JGJ103的規(guī)定。

4.3.8矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)外墻熱工設計

1矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)外墻的熱工設計應符合現(xiàn)行國家標準的相關規(guī)定;

2矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)外墻熱橋部位的內(nèi)表面溫度不應低于室內(nèi)空氣露點溫

度,當不滿足時應改變構(gòu)造設計或在熱橋部位的一側(cè)采取保溫措施;

3采暖地區(qū)的輕型復合墻體宜采用雙重保溫措施,主保溫層主要用于降低墻體的傳熱系

數(shù),夾芯保溫層主要用于隔絕結(jié)構(gòu)件和連接件與外層的聯(lián)系,防止形成熱橋;

4復合外墻當采用金屬連接件連接內(nèi)外層時,宜設計為間接連接的柔性構(gòu)造,在適應由

溫度、受力所引起的變形差的同時,減少連接件熱橋的影響;

5夏熱地區(qū)外墻的傳熱系數(shù)(K值)和熱惰性指標(D值)應同時滿足相應氣候區(qū)居住

建筑節(jié)能設計標準,滿足熱惰性指標的主要措施宜為合理使用重質(zhì)材料、空氣層和鋁箔。

4.3.9矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)的外圍護系統(tǒng)的抗?jié)B設計應符合《鋼結(jié)構(gòu)住宅設計規(guī)

范》CECS261中的要求:

1利用樓板分層承重的輕型砌筑塊材填充墻,在樓板處應設置水平縫,縫寬20mm并具

有泛水構(gòu)造;砌體水平連續(xù)時,應每隔25m?30m設置豎縫,縫寬15mm并彈性密封。

2裝配整體式墻板應進行接縫防水抗?jié)B設計,并包括以下內(nèi)容:

1)接縫活動量,根據(jù)結(jié)構(gòu)變形允許值確定,溫度變形兼用此活動量;

2)接口腔型設計,根據(jù)防水、減壓、企口配合要求和制作安裝工藝確定;

3)襯墊材料的選擇及定位;

4)密封材料的選擇,根據(jù)基層材料和接縫活動量確定;

5)接縫底涂材料的選用,根據(jù)基層材料和密封材料確定;

6)接縫形狀設計,同時根據(jù)施工時溫度修正。

3現(xiàn)場外墻保溫做法宜設溫度縫,縫位置宜鄰近基層墻體縫,縫寬應小于20mm。

4在預制復合板或外墻外保溫做法的洞口上沿處應設置滴水線。

5在窗、門框材與外墻板端面交接處應設凹槽,并嵌入保溫密封材料。有條件時,窗、

門框材與外墻板邊緣宜設計構(gòu)造防水。

4.3.10矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)應采取防雷措施,防雷設計除應符合現(xiàn)行國家標準

《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057的有關的要求外,尚應符合下列規(guī)定:

1設有鋼筋網(wǎng)(鋼框架)的外墻板,鋼筋網(wǎng)(鋼框架)與連接件應采用焊接連接,并與

主體鋼結(jié)構(gòu)相連接;

2外墻板內(nèi)含有不小于0.5mm厚的鋼板時,金屬窗框、鋼板、連接件(緊固件)、鋼結(jié)構(gòu)

之間應形成通路;

3外墻板內(nèi)含有密肋金屬龍骨時,龍骨與鋼結(jié)構(gòu)之間應形成通路。

10

4.4隔墻與頂棚

4.4.1矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)墻設計應符合下列要求:

1分戶墻應滿足防火、防護和隔聲要求;采暖地區(qū),無采暖設施的樓梯間其分戶墻還應

滿足保溫要求;

2內(nèi)隔墻應滿足分隔戶內(nèi)空間的要求;

3廚房、衛(wèi)生間的分隔墻應滿足防水和吊掛的要求;

4各部位內(nèi)墻的燃燒性能和耐火極限應符合《住宅建筑規(guī)范》GB50368表9.2.1的要求;

57度以上抗震設防地區(qū),鑲嵌在框架平面內(nèi)的內(nèi)墻與鋼梁、鋼柱間應設置變形空間,分

戶墻處空間應用輕質(zhì)防火材料填充;

6預制裝配式分戶墻板、內(nèi)隔墻板應滿足制作、運輸、垛堆、吊裝連接、電氣管線設置、

縫隙處理等工藝要求;

7各部位內(nèi)墻隔聲應符合《住宅建筑規(guī)范》GB50368-2005第7.1條的要求。

8工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系通用和專用部件的分戶墻板、內(nèi)隔墻板應滿足互換性要求。

4.4.2矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)墻設計應符合以下規(guī)定:

1矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)填充式分戶墻采用非黏土磚制品、小型混凝土空心砌

塊、加氣混凝土砌塊、石膏砌塊等砌筑材料時,其設計應符合現(xiàn)行國家標準《砌體結(jié)構(gòu)設計

規(guī)范》GB50003和《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的規(guī)定。

2抗震設防地區(qū)砌筑式分戶墻、內(nèi)隔墻的抗震設計應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計

規(guī)范》GB50011第13.3節(jié)的規(guī)定。

3矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)的砌筑分戶墻、內(nèi)隔墻,宜采用符合模數(shù)空間的標準

砌塊和用于留槽、固定其他部件的專用砌塊組合使用。

4矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)隔墻設計應采用裝配式部品,并應符合下列規(guī)定:

1)可選龍骨類、輕質(zhì)水泥基板類或輕質(zhì)復合板類隔墻;

2)龍骨類隔墻宜在空腔內(nèi)敷設管線及接線盒等;

3)當隔墻上需要固定電器、櫥柜、潔具等較重設備或其他物品時,應采取加強措施,其

承載力應滿足相關要求。

4.4.3矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)裝系統(tǒng)應符合下列要求:

1矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)裝部品設計與選型應符合國家現(xiàn)行有關抗震、防火、

防水、防潮和隔聲等標準的規(guī)定,并涉足生產(chǎn)、運輸和安裝等要求;

2矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)裝部品的設計與選型應滿足綠色環(huán)保的要求,裝配

式混凝土建筑的內(nèi)裝設計應符合國家現(xiàn)行標準《建筑內(nèi)部裝修設計防火規(guī)范》GB50222、《民

用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》GB50325、《民用建筑隔聲設計規(guī)范》GB50118和《住

宅室內(nèi)裝飾裝修設計規(guī)范》JGJ367等的相關規(guī)定;

3矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)內(nèi)裝系統(tǒng)設計應滿足內(nèi)裝部品的連接、檢修更換、物

11

權(quán)歸屬和設備及管線使用年限的要求,內(nèi)裝系統(tǒng)設計宜采用管線分離的方式;

4部品接口設計應符合部品與管線之間、部品之間連接的通用性要求,并應符合下列規(guī)

定:

1)接口應做到位置固定、連接合理、拆裝方便及使用可靠;

2)各類接口尺寸應符合公差協(xié)調(diào)要求。

5應符合《建筑內(nèi)部裝修設計防火規(guī)范》GB50222—95(2001年修訂版)。

4.4.4矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)頂棚設計應符合下列要求:

1各類頂棚的構(gòu)件與樓板的連接件,應能承受頂棚、懸掛重物和有關機電設施的自重和

地震附加作用,其錨固的承載力應大于連接件的承載力。

2吊頂應采用不燃燒體(一級耐火等級)或難燃燒體(二、三級耐火等級)材料。

3吊頂空間內(nèi)應能設置電氣管線、燈具支座、水暖管線。

4衛(wèi)生間、廚房的吊頂宜采用活動式吊頂,以便檢修。

5壓型鋼板現(xiàn)澆樓蓋宜在現(xiàn)澆前預置吊掛連接件,其設置精度應符合吊頂系統(tǒng)的要求;

后裝連接件(膨脹螺栓、射釘及其連接件)的承載力應滿足吊頂系統(tǒng)的設計要求。

4.5裝配式部品部件

4.5.1矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)住宅應采用樓電梯、公共管井、集成式廚房、集成式

衛(wèi)生間等模塊進行組合設計。

4.5.1矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)應在建筑設計階段對輕質(zhì)隔墻系統(tǒng)、樓梯、陽臺、樓

地面系統(tǒng)、墻面系統(tǒng)、整體廚房、整體衛(wèi)生間、門窗系統(tǒng)、吊頂系統(tǒng)等進行部品部件的設計

選型。

4.5.2整體廚房設計應符合下列規(guī)定:

1應合理設置洗滌池、灶具、操作臺、排油煙機等設施,并預留廚房電氣設施的位置和

接口。

2應預留燃氣熱水器及排煙管道的安裝及留孔條件。

3給水排水、燃氣管線等應集中設置、合理定位,并在連接處設置檢修口。

4.5.3整體衛(wèi)生間設計應符合下列規(guī)定:

1宜采用干濕分離的布置方式。

2應綜合考慮洗衣機、排氣扇(管卜暖風機等的設置。

3應在給水排水、電氣管線等連接處設置檢修口。

4應做等電位連接。

4.5.4門窗部品收口部位宜采用工廠化門窗套。

4.5.5裝配式矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的用于居住建筑時,陽臺應應采用預制混凝土

12

成品構(gòu)件:也可采用鋼結(jié)構(gòu)陽臺產(chǎn)品。陽臺構(gòu)件應與主體結(jié)構(gòu)可靠連接,確保安全。

4.5.6矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的樓梯宜采用預制裝配式混凝土樓梯和鋼樓梯。采用

鋼制樓梯踏步時,應采用可靠措施,減少踏步顫動并降低噪音。

4.5.7矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑的樓梯與主體結(jié)構(gòu)宜采用不傳遞水平作用的連接形式。

4.5.8矩形鋼管混凝土組合異形柱建筑建筑的部品部件應采用標準化接口。

4.5.9部品接口設計應符合部品與管線之間、部品之間連接的通用性要求,并應符合下列規(guī)

定:

1接口應做到位置固定、連接合理、拆裝方便及使用可靠。

2各類接口尺寸應符合公差協(xié)調(diào)要求。

5結(jié)構(gòu)設計

5.1一般規(guī)定

5.1.1結(jié)構(gòu)設計正常使用年限不應少于50年,其相應的安全等級與重要性系數(shù)應根據(jù)國家現(xiàn)

行標準《工程結(jié)構(gòu)可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153及《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準》GB

50068確定。

5.1.2矩形鋼管混凝土組合異形柱體系的結(jié)構(gòu)設計應符合下列要求:

1應采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法(ULS),用分項系數(shù)設計表達式進行驗

算,并符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011.《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50017.

現(xiàn)行行業(yè)標準《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》JGJ99以及現(xiàn)行協(xié)會標準《高層建筑鋼一混

凝土混合結(jié)構(gòu)設計規(guī)程》CECS230的相關規(guī)定。

2承重結(jié)構(gòu)應按承載力極限狀態(tài)(ULS)和正常使用極限狀態(tài)(SLS)進行設計。

3當按承載力極限狀態(tài)(ULS)設計時,應根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB

50009的規(guī)定,考慮荷載效應的基本組合和偶然組合,用荷載設計值進行設計。

4當按正常使用極限狀態(tài)(SLS)設計時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形應根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑

結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定,采用荷載的標準組合、頻遇組合和準永久組合進行驗算。

5計算結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的強度、穩(wěn)定性以及連接的強度時,應采用荷載設計值,并應按承載

力極限狀態(tài)進行驗算。

5.1.3設計矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)時,荷載組合、荷載標準值、荷載分項系數(shù)、荷

載組合值系數(shù)等除本規(guī)程有規(guī)定者外,應按現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009

的規(guī)定采用;在抗震設防區(qū)還應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的規(guī)定。

5.1.4結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面的抗震驗算,應采用下列設計表達式:

sE&R,yRE

式中:sE一考慮多遇地震作用時,荷載和地震作用效應組合的設計值。

13

R——結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設計值。

YRE——承載力抗震調(diào)整系數(shù),應按表5.1.4采用。

表5.1.4承載力抗震調(diào)整系數(shù)

材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)/RE

柱、梁支撐

節(jié)點板件、連接螺栓強度0.75

連接焊縫

柱、支撐穩(wěn)定0.80

正截面承載力計算0.75

型鋼混凝土梁

斜截面承載力計算0.85

組合構(gòu)件和混凝土型鋼混凝土柱正截面承載力計算0.80

構(gòu)件鋼管混凝土柱斜截面承載力計算0.85

鋼骨混凝土剪力墻正截面承載力計算

0.85

普通混凝土剪力墻斜截面承載力計算

5.1.5矩形鋼管混凝土組合異形柱體系的計算簡圖與計算假定應與結(jié)構(gòu)體系與節(jié)點連接的構(gòu)

造相符,并按空間模型進行計算分析。結(jié)構(gòu)體系中梁、柱、支撐的主要節(jié)點構(gòu)造和位置,應

與建筑設計相協(xié)調(diào)。

5.1.6節(jié)點構(gòu)造應構(gòu)造簡單、整體性好、傳力明確、安全可靠、節(jié)約材料和施工方便。節(jié)點

設計應做到構(gòu)造合理,使節(jié)點具有必要的延性,并避免出現(xiàn)應力集中和過大約束,滿足強節(jié)

點弱構(gòu)件的要求。

5.1.7矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)體系是由矩形鋼管混凝土組合異形柱、H型鋼梁和外

肋環(huán)板節(jié)點構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)體系,當其抗側(cè)力剛度不足時,可采用寬肢組合異形柱或增加鋼

支撐或雙鋼板剪力墻。

5.1.8矩形鋼管混凝土組合異形柱與H型鋼梁的連接可采用外肋環(huán)板節(jié)點,如圖5.1.8(a)

所示;或翼緣豎向加勁板加強,如圖5.1.8(b)所示。

(a)外肋環(huán)板節(jié)點(b)翼緣豎向加勁板

圖5.1.8節(jié)點

14

5.2結(jié)構(gòu)體系及構(gòu)造

5.2.1矩形鋼管混凝土異形柱的構(gòu)造形式是由多根單肢矩形鋼管混凝土相互之間通過連接構(gòu)

件進行連接,形成截面形式為L形、T形、十字形的異形柱,分別作為建筑的角柱、邊柱

和中柱。連接構(gòu)件可為單鋼板連接,如圖521-1所示,也可采用雙鋼板連接,如圖521-2所

示;其中肢寬厚比在4~8的異形柱又稱為寬肢組合異形柱(如圖521-l(b)和圖5.2.1-2(b)),單

鋼板連接部分應設縱隔板,雙鋼板連接部分應設縱向分隔板。

圖5.2.1-1單板連接型方鋼管混凝土組合異形柱

圖5.2.1-2雙板連接型方鋼管混凝土組合異形柱

5.2.2矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)體系,可根據(jù)抗側(cè)剛度需要選用矩形鋼管混凝土組合

異形柱框架結(jié)構(gòu)體系、矩形鋼管混凝土組合異形柱框架-支撐結(jié)構(gòu)體系或矩形鋼管混凝土組

合異形柱框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。。

5.2.3結(jié)構(gòu)體系豎向布置應連續(xù)、均勻、避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力沿豎向突變并

應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的有關規(guī)定。

5.2.4矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)的房屋最大適用高度應滿足表524的要求。

表524矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)的房屋最大適用高度

抗震設防烈度

結(jié)構(gòu)體系

6、7度7改8度9度

15

(0.10g)(0.15g)(0.20g)(0.30g)(0.40g)

框架體系705030126

框架-支撐體系9070502412

框架-剪力墻體系120100805030

框架-核心筒體系1501201007550

注:1房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨?不包括局部突出屋頂部分);

2超過表內(nèi)高度的房屋,應進行專門研究和論證,采取有效的加強措施;

3框架柱包括鋼管混凝土組合異形柱和單根鋼管混凝土柱。

5.2.5選用框架-支撐結(jié)構(gòu)體系時,支撐形式可以采用交叉支撐、人字形支撐和偏心支撐。支

撐構(gòu)件的截面寬度不宜超過150mm,并宜采用冷彎鋼管。

5.2.6選用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系,剪力墻可以選用單鋼板剪力墻和雙鋼板組合剪力墻。

5.2.7矩形鋼管混凝土組合異形柱宜滿足如下構(gòu)造要求:

1單肢鋼管混凝土柱應滿足《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》(CECS159:2004)的相關

構(gòu)造要求,宜采用冷彎薄壁鋼管,其橫截面邊長不宜大于150mm,管內(nèi)混凝土應采用細石混

凝土,強度不宜低于C25。

2當采用單板連接形式時,單鋼板的厚度不應小于3mm,且應間隔設置橫向加勁肋,加

勁肋間距不宜大于300mm。

3當采用雙板連接形式時,雙板厚度不應小于4mm,可不設置加勁肋,雙板之間應填充

細石混凝土。

4對雙板連接寬肢組合異形柱,可按肢厚的2?3倍設置縱向分隔板。

5矩形鋼管混凝土獨立柱的截面尺寸一般不小于200mmx300mm。

5.2.8選用單鋼板剪力墻時,單鋼板剪力墻應滿足國家現(xiàn)行相關標準的構(gòu)造規(guī)定,剪力墻與

邊緣構(gòu)件間宜采用魚尾板過渡,同時為了保證其平面外的穩(wěn)定,宜設置加勁肋。

鋼板剪力墻不宜承受恒荷載。豎直方向加勁肋宜雙面設置或交替雙面設置,水平方向加

勁肋可單面、雙面或交替雙面設置。

鋼板剪力墻跨的鋼梁,腹板厚度不應小于鋼板剪力墻厚度,翼緣可采用加勁肋代替,其

截面應不小于所需要的鋼梁截面。

5.2.9選用雙鋼板組合剪力墻時,雙鋼板組合剪力墻應滿足國家現(xiàn)行相關標準的構(gòu)造規(guī)定;

墻體的厚度不宜超過130mm,鋼板厚度不宜超過6mm,內(nèi)填混凝土采用細石混凝土,其強

度不宜低于C25;鋼板和內(nèi)填混凝土之間連接可采用如圖529所示構(gòu)造。

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L1

(a)栓號了連接(b)T形加勁肋連接

(c)綴板連接(d)對拉螺栓連接

圖529雙鋼板組合剪力墻構(gòu)造示意圖

1-?外包鋼板:2—混凝土;3—栓釘;4-T形加勁肋;5一綴板;6一對拉螺栓

5.2.10矩形鋼管混凝土組合異形柱宜采用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土防火板進行防火保護,如圖

5210所示;也可采用纖維增強水泥板、石膏板、硅酸鈣板、蛭石板等防火板。

圖5.2.10安裝ALC防火板的示意圖

5.3結(jié)構(gòu)平面和豎向布置

5.3.1矩形鋼管混凝土組合異形柱結(jié)構(gòu)的體系的布置應根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)

范》GB50011的要求明確結(jié)構(gòu)體系的規(guī)則性,不規(guī)則體系應按規(guī)定采取加強措施,特別不

規(guī)則應進行專門論證并采用對應的加強措施;不應采用嚴重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。

5.3.2結(jié)構(gòu)布置的平面、豎向不規(guī)則性,應按下列規(guī)定劃分:

1用于高層民用建筑時,該結(jié)構(gòu)體系的布置存在某項平面不規(guī)則或某項豎向不規(guī)則時,

應為不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。

2當同時存在下列不規(guī)則情況的多項或某項不規(guī)則超過規(guī)定的參考指標較多時,應為特

別不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。

1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則:在規(guī)定的水平力及偶然偏心作用下,樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g

17

位移)的最大值與其平均值的比值大于1.2。

2)偏心布置:任一層的偏心率大于0.15(偏心率計算方法見現(xiàn)行行業(yè)標準《高層民用

建筑鋼結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》JGJ99附錄A)或相鄰層質(zhì)心相差大于相應邊長的15%。

3)凹凸不規(guī)則:結(jié)構(gòu)平面凹進的尺寸,大于相應投影方向總尺寸的30%。

4)樓板局部不連續(xù):樓板的尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于改成

樓板定性寬度的50%,或開洞面積大于改成樓面面積的30%,或有較大的樓層錯層。

5)側(cè)向剛度不規(guī)則:該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰3個樓

層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層或出屋面小建筑外,局部收進的水平向尺寸大于相鄰下

一層的25%o

6)豎向抗測力構(gòu)件不連續(xù):豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、支撐、剪力墻)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換

構(gòu)件(梁、桁架等)向下傳遞。

7)樓層承載力突變:抗測力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。

5.3.3該結(jié)構(gòu)體系用于不規(guī)則高層民用建筑時,應按下列要求進行水平地震作用計算和內(nèi)力

調(diào)整,并對薄弱部位采取有效的抗震構(gòu)造措施:

1平面不規(guī)則而豎向規(guī)則時,應采用空間結(jié)構(gòu)計算模型,并應符合下列規(guī)定:

1)扭轉(zhuǎn)不規(guī)則或者偏心布置時,應計入扭轉(zhuǎn)影響,在規(guī)定的水平力及偶然偏心作用下,

樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)的最大值與其平均值的比值不宜大于1.5,當最大層

間位移角遠小于規(guī)程限制時,可適當放寬。

2)凹凸不規(guī)則或樓板局部不連續(xù)時,應采用符合樓板平面內(nèi)實際剛度變化的計算模型:

高烈度或不規(guī)則程度較大時,宜計入樓板局部變形的影響。

3)平面不對稱且凹凸不規(guī)則或局部不連續(xù)時,可根據(jù)實際情況分塊計算扭轉(zhuǎn)位移比,對

扭轉(zhuǎn)較大的部位應該用局部的內(nèi)力增大。

2平面規(guī)則而豎向不規(guī)則時,應采用空間結(jié)構(gòu)計算模型,側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗測力

構(gòu)件不連續(xù)、樓層承載力突變的樓層,其對應于地震作用標準值的剪力應乘不小于1.15的

增大系數(shù),應按本規(guī)程有關規(guī)定進行彈塑性變形分析,并應符合下列規(guī)定:

1)豎向抗測力構(gòu)件不連續(xù)時,該構(gòu)件傳遞給水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的地震內(nèi)力應根據(jù)烈度高低和

水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件的類型、受力情況、幾何尺寸等,乘1.25-2.0的增大系數(shù):

2)側(cè)向剛度不規(guī)則時,相鄰樓層的側(cè)向剛度比應依據(jù)其結(jié)構(gòu)類型符合國家現(xiàn)行標準《建

筑抗震設計規(guī)范》GB50011,《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼

結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》JGJ99的有關規(guī)定;

3)樓層承載力突變時,薄弱層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)受剪承載力不應小于相鄰上一樓層的65%。

3平面不規(guī)則且豎向不規(guī)則時.,應根據(jù)不規(guī)則類型的數(shù)量和程度,有針對性地采取不低

于第1、2款要求的各項抗震措施。特別不規(guī)則時,應經(jīng)專門研究,采取更有效的加強措施

或?qū)Ρ∪醪课徊捎孟鄳目拐鹦阅芑O計。

18

5.3.4結(jié)構(gòu)的平面布置宜滿足以下要求:

1結(jié)構(gòu)平面形狀宜簡單、規(guī)則,質(zhì)量、剛度和承載力分布宜均勻,抗側(cè)力構(gòu)件的平面分

布宜規(guī)則對稱。不應采用嚴重不規(guī)則的平面布置。

2結(jié)構(gòu)平面布置應減少扭轉(zhuǎn)的影響。結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Ti與平動為主的第一

自振周期丁1之比,不應大于0.9。

3用于高層建筑時,宜選用風作用效應較小、有利于減小橫風向振動影響的建筑形體。

4平面長度不宜過長,其長寬比在設防烈度為6、7度時,不宜大于6.0,在8、9度時,

不宜大于5.0。

5不宜采用角部重疊或細腰形平面布置。

5.3.5結(jié)構(gòu)布置應與建筑相協(xié)調(diào),梁柱布置宜避免在室內(nèi)露梁露柱。

5.3.6角柱可采用L形柱,邊柱可采用T型柱,中柱可采用十字形柱,如圖所示5.3.6所示。

5.3.7鋼梁布置宜采取合理構(gòu)造措施避免其受扭。

5.3.8鋼管混凝土組合異形柱用于住宅樓時,在樓梯間、電梯間、風井等局部樓板不連續(xù)的

地方可采用鋼管混凝土單肢柱。

5.3.9建筑物中有較大中庭時,可在中庭上端樓層用水平桁架將中庭開口連接,或采取其他

增強結(jié)構(gòu)抗扭剛度的有效措施。

5.3.10結(jié)構(gòu)的豎向布置宜滿足以下要求:

1建筑的立面和豎向剖面宜規(guī)則,避免有過大的外挑和收進。結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度沿高度宜

均勻變化,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小并且宜上、下連續(xù)貫

通,應避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。

2抗震設計的框架-支撐、框架鋼板建立墻結(jié)構(gòu)中,支撐、鋼板剪力墻宜沿建筑高度豎向

連續(xù)布置,并應延伸至計算嵌固端。除底部樓層和伸臂桁架所在樓層外,支撐的形式和布置

沿建筑豎向宜一致。

5.3.11樓層質(zhì)量沿高度宜均勻分布,樓層質(zhì)量不宜大于相鄰下部樓層質(zhì)量的1.5倍。

5.3.12樓層頂層取消部分墻、柱形成空曠房間時,宜進行彈性或彈塑性時程分析補充計算并

采取有效的構(gòu)造措施。

19

5.4結(jié)構(gòu)計算

5.4.1進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算以及承載力和變形驗算時,其計算原則、計算假定、計算模型和計

算方法等,均應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011、《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB

50017與現(xiàn)行行業(yè)標準《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》JGJ99以及現(xiàn)行協(xié)會標準《高層建

筑鋼一混凝土混合結(jié)構(gòu)設計規(guī)程》CECS230的有關規(guī)定。

5.4.2結(jié)構(gòu)分析時.,可選擇平面結(jié)構(gòu)空間協(xié)同、空間桿系、空間桿-薄壁桿系、空間桿-墻板

元及其他組合有限元等計算模型;體型復雜、結(jié)構(gòu)布置復雜的建筑結(jié)構(gòu)應采用至少兩個不同

力學模型的結(jié)構(gòu)分析軟件進行整體計算,并進行比較,選擇合理的計算結(jié)果作為設計依據(jù)。

5.4.3結(jié)構(gòu)整體分析應進行無地震作用組合和有地震作用組合兩種計算,其組合系數(shù)、分項

系數(shù)、調(diào)整系數(shù)等應符合《建筑抗震設計規(guī)范》等現(xiàn)行規(guī)范的相關要求。振型分解反應譜法

和時程分析法采用的動參數(shù)應按《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011規(guī)定的數(shù)值。當場地有地

震安評報告時,可按提供的地震動參數(shù)計算。

5.4.4整體分析時宜按±0.000板和基礎底板作為嵌固部位分別計算,經(jīng)綜合比較取安全數(shù)值;

地下室樓層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不小于相鄰地上結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍,且其構(gòu)造符合現(xiàn)行國

家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的規(guī)定時,地下室頂板可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。

5.4.5結(jié)構(gòu)在荷教基本組合(非地震作用組合)作用下的內(nèi)力和位移,可采用彈性方法計算。

中高層和高層建筑結(jié)構(gòu)在地震作用組合下的內(nèi)力和位移應按下列兩階段進行計算:

1第一階段一一多遇地震作用下的彈性分析,驗算構(gòu)件承載力和彈性層間側(cè)移。

2第二階段一一罕遇地震作用下彈塑性分析,驗算結(jié)構(gòu)彈塑性層間側(cè)移和側(cè)移延性比。

此時,材料的屈服強度和抗拉強度應采用標準值。

5.4.6計算時,組合樓蓋樓板在平面內(nèi)的剛度可假定為無限剛性,但當樓板因剛度削弱會產(chǎn)

生較明顯的平面內(nèi)變形時(如環(huán)形樓面、開有大洞口、狹長外伸段或局部變窄等),宜按彈

性樓板進行計算。

5.4.7結(jié)構(gòu)彈性分析時,宜考慮鋼梁與現(xiàn)澆混凝土板共同工作的剛度增強。對鋼梁兩側(cè)或一

側(cè)有混凝土板時,可將鋼梁的截面慣性矩分別乘1.5或1.2的增大系數(shù)。結(jié)構(gòu)彈塑性分析時,

不考慮此增大系數(shù)。

5.4.8結(jié)構(gòu)在多遇地震和罕遇地震下的阻尼比(C)可按下列規(guī)定采用:

1在多遇地震作用下,高度不大于50m時,阻尼比可采用0.04;對于50m?100m時,

阻尼比可采用0.03;在罕遇地震作用下,可采用0.05。

2在風荷載作用下阻尼比可取0.02?0.04。

5.4.9地震作用下,多(高)層住宅鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移計算所采用的結(jié)構(gòu)自振周期,應考慮

非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響。可視主體結(jié)構(gòu)的剛度、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件或墻體的材料及其與主體結(jié)構(gòu)的連接

方式等,分別乘0.7?1.0的調(diào)整系數(shù)。輕質(zhì)墻板為柔性連接時,或結(jié)構(gòu)體系為框剪、框架-

核心筒結(jié)構(gòu)時,宜取較大值。

20

5.4.10采用振型分解反應譜法時,所需的振型數(shù)可取為振型參與質(zhì)量達到總質(zhì)量的90%所

需的振型數(shù)。

突出屋面的小塔樓作為單獨的質(zhì)點按振型分解反應譜法計算時,當取3個振型計算地震

作用效應時可再乘放大系數(shù)1.5,當取不小于6個振型時,求出的地震作用效應不必再放大。

多塔樓建筑每個塔樓的振型數(shù)不宜小于9,且計算振型數(shù)應使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的

90%..

5.4.11按彈性方法計算的風荷載或多遇地震標準值作用下的樓層層間最大水平位移與層高

之比Au/h宜符合下列規(guī)定:

1高度不大于150m的高層建筑,其樓層層間最大位移與層高之比Au/h不宜大于表

5.4.11的限值。

表5411樓層層間最大位移與層高之比的限值

結(jié)構(gòu)體系風荷載下彈性側(cè)移多遇地震下彈性層間位移

鋼框架(支撐)1/3501/300

鋼框架-組合剪力墻1/4001/400

鋼框架-混凝土剪力墻1/8001/800

2高度不小于250m的高層建筑,其樓層層間最大位移與層高之比Au/h不宜大于1/500。

3高度在150m?250m之間的高層建筑,其樓層層間最大位移與層高之比△u/h的限值

可按本條第1款和第2款的限值線性插入取用。

注:樓層層間最大位移Au以樓層豎向構(gòu)件最大的水平位移差計算,不扣除整體彎曲變

形。抗震設計時,本條規(guī)定的樓層位移計算可以不考慮偶然偏心的影響。

5.4.12在罕遇地震作用下,住宅鋼結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)的彈塑性分析,應滿足以下要求。

1多層、中高層與高層鋼結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移不應超過層高的1/50o

2中高層與高層鋼結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移延性比不應大于表5.4.12的規(guī)定;

表5.4.12結(jié)構(gòu)層間側(cè)移延性比

結(jié)構(gòu)類型層間側(cè)移延性比

鋼框架3.5

偏心支撐框架3.0

中心支撐框架2.5

有混凝土剪力墻(核心簡)的鋼框架2.0

彈塑性層間位移角,對鋼框架結(jié)構(gòu)不應大于1/50,其余結(jié)構(gòu)不應大于1/100。

5.5構(gòu)件設計

5.5.1單板連接鋼管混凝土組合異形柱軸壓承載力計算

方鋼管混凝土組合異形柱軸壓承載力應按下列公式計算:

(5.5.1-1)

21

(5.5.1-2)

%=41+4/(5.5.1-3)

式中:Mf管混凝土組合異形柱軸向受壓穩(wěn)定承載力設計值;

Mi一單肢軸向受壓穩(wěn)定承載力設計值;

一單肢軸向受壓承載力設計值:

4—各柱肢的鋼管橫截面面積;

4—各柱肢的混凝土橫截面面積;

4,一各柱肢的連接板的橫截面面積;

£,,一各肢柱之間的連接板的抗拉強度設計值;

工一鋼管材料的抗拉、抗壓強度設計值;

夕,T由心受壓構(gòu)件承載力折減系數(shù),按《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GB50017-2017》取用,并

取截面兩主軸穩(wěn)定系數(shù)較小值。

5.5.2L形單板連接鋼管混凝土組合異形柱壓彎構(gòu)件計算

圖5.5.2方鋼管混凝土組合異形柱壓彎承載力計算示意圖

等截面柱肢,等寬連接板L形單板連接鋼管混凝土組合異形柱壓彎承載力M計算公式

如下:

N=N}+N2+N3

Nex=N3n一N{m一N2m

Ne-N、n-N2m-Nm

v3(5.5.2-1)

a-\-b

m=-----

3

2(a+b)

l3(5.5.2-2)

22

N=N^N2+N3

<Nex=N3n-m(N-Nj

Ne=Nn-m(N-NJ

y}(5.5.2-3)

e+m

N、=-——N

tn+n

〃一團_?+e)

\N=---__±vN

2m+n

e^m

N=-x-----N

3m-\-n

(5.5.2-4)

m+n-m+n、rm+n

N?=min</\NfiZ,NJ

n-m-(e+e)e+m

xvx(5.5.2-5)

N“=9(4,+4,)

M3+4/)(”〃一…八。受壓柱)

zm+n

N“2=1、

”(…—3。受拉柱)

(5.5.2-6)Im+n(5.5.2-7)

凡3=破4

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