《鋼管混凝土疊合柱結構技術規(guī)程》

CECS188:2018

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中國工程建設協會標準

鋼管混凝土疊合柱結構

技術規(guī)程

Technicalspecificationforsteeltube-reinforced

concretecolumnstructures

（征求意見稿）

《鋼管混凝土疊合柱結構技術規(guī)程》編制組

2018年5月

1總則

1.0.1為在工業(yè)和民用建筑工程中合理應用鋼管混凝土疊合柱結構，做到安全適用、

技術先進、經濟合理、方便施工，制定本規(guī)程。

【說明】自《鋼管混凝土疊合柱結構技術規(guī)程》CECS188:2005頒布實施以來，天津、

深圳、重慶、北京等地已有多幢高層建筑及工業(yè)廠房采用鋼管混凝土疊合柱結構，取

得了顯著的經濟效益，也為鋼管混凝土疊合柱結構的設計、施工積累了經驗。同時，

進行了大量的試驗研究，包括組合柱（包括鋼管壁開洞組合柱）軸心受壓試驗，組合

柱抗震性能試驗，RC梁-組合柱節(jié)點核心區(qū)抗剪性能試驗，RC梁-核心區(qū)鋼管壁開洞

組合柱節(jié)點抗震性能試驗，鋼管壁開洞組合柱受剪性能試驗，鋼管混凝土剪力墻軸心

受壓試驗，鋼管混凝土剪力墻軸心受拉試驗，偏心受壓、偏心受拉鋼管混凝土剪力墻

抗剪性能試驗，等，并進行了大量的數值分析。新的工程經驗及新的試驗研究成果為

規(guī)程修訂提供了依據。

1.0.2本規(guī)程適用于抗震設防烈度為6度至9度地區(qū)的工業(yè)和民用建筑鋼管混凝土疊

合柱結構的設計、施工及驗收。

【說明】疊合柱結構適用于民用建筑，也適用于工業(yè)建筑。

1.0.3鋼管混凝土疊合柱結構的設計、施工及驗收，除應符合本規(guī)程要求外，尚應符

合國家現行有關標準的規(guī)定。

【說明】除了應符合本規(guī)程中引用的國家現行有關標準外，也應符合未在本規(guī)程中引

用的國家現行有關標準。

1

2術語和符號

2.1術語

2.1.1鋼管混凝土疊合柱steeltube-reinforcedconcrete(ST-RC)column

由中部圓形鋼管混凝土和鋼管外鋼筋混凝土疊合而成的柱稱為鋼管混凝土疊合

柱，簡稱疊合柱。疊合柱截面可為方形、矩形或圓形。疊合柱鋼管內混凝土和鋼管外

混凝土強度等級可相同、也可不同，可同期施工、也可不同期施工。同期施工是指，

同時澆筑鋼管內混凝土和鋼管外混凝土；不同期施工是指，先澆筑鋼管內混凝土形成

鋼管混凝土柱，承受部分施工期間的豎向荷載，后澆筑鋼管外混凝土。同期施工的疊

合柱也稱為組合柱。

2.1.2疊合柱結構steeltube-reinforcedconcrete(ST-RC)columnstructure

全部或部分框架柱采用疊合柱的建筑結構。

2.1.3鋼管混凝土剪力墻steeltube-reinforcedconcrete(ST-RC)shearwall

墻肢兩端或墻肢兩端及中部配置圓形鋼管混凝土的剪力墻稱為鋼管混凝土剪力

墻，鋼管內、外混凝土強度等級可相同也可不同、可同期施工也可不同期施工。

2.1.4含管率steeltubearearatio

疊合柱中鋼管截面面積與柱全截面面積的比值，或鋼管混凝土剪力墻中鋼管截面

面積與剪力墻陰影部分面積的比值。

【說明】只給出了可能是本規(guī)程特有的幾個術語。

2.2主要符號

2.2.1作用效應和抗力

ΣMc—節(jié)點上下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設計值之和；

M－彎矩設計值；

N—軸力設計值；

V—剪力設計值；

N0—鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力設計值；

Vc、Vw—分別為用于驗算疊合柱和鋼管混凝土剪力墻受剪截面的剪力設計值。

2.2.2材料力學性能

E—彈性模量；

G—剪切變形模量；

fc—混凝土軸心抗壓強度設計值；

2

ft—混凝土軸心抗拉強度設計值；

'

faa、f—分別為鋼管鋼材抗拉、抗壓強度設計值；

'

fy、fy—分別為鋼筋抗拉、抗壓強度設計值；

fyv—箍筋抗拉強度設計值；

fyh、fyw—分別為鋼管混凝土剪力墻水平、豎向分布鋼筋抗拉強度設計值；

'

fyw—鋼管混凝土剪力墻豎向分布鋼筋抗壓強度設計值；

βc—混凝土強度影響系數；

[θe]—彈性層間位移角限值；

[θp]—彈塑性層間位移角限值。

2.2.3幾何參數

A—構件全截面面積；

'

Aaa、A—分別為受拉、受壓鋼管截面面積；

Aco—鋼管外混凝土截面面積；

Aci—鋼管內混凝土截面面積；

'

As、As—分別為鋼管混凝土剪力墻受拉、受壓端邊緣構件豎向鋼筋截面面積；

Asw—剪力墻豎向分布鋼筋截面面積；

Aaw——鋼管混凝土剪力墻中分布鋼管的總截面面積

Ass—疊合柱全部縱向鋼筋截面面積；

Asv—疊合柱同一截面內各肢箍筋、拉筋的全部截面面積；

b—矩形截面疊合柱寬度；

bw—鋼管混凝土剪力墻截面厚度；

h—疊合柱截面高度，計算樓層層高；

h0—疊合柱截面有效高度；

hw—剪力墻截面高度；

hw0—剪力墻截面有效高度；

I—截面慣性矩；

l0—疊合柱的計算長度；

s—箍筋間距。

2.2.4計算系數及其他

3

m—鋼管混凝土剪力墻配置的鋼管總數；

n—疊合柱的疊合比；

nc—疊合柱的軸壓比；

nw—鋼管混凝土剪力墻的軸壓比；

λ—剪跨比；

λv—疊合柱箍筋配箍特征值；

θ—鋼管混凝土套箍指標；

φ—鋼筋混凝土軸心受壓構件的穩(wěn)定系數；

ρa—鋼管含管率；

γRE—承載力抗震調整系數。

【說明】用下標a表示鋼管，用下標i表示鋼管內混凝土，用下標o表示鋼管外混凝

土。

4

3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1疊合柱結構房屋建筑應按現行國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223

確定其抗震設防類別及抗震設防標準。

3.1.2疊合柱結構的建筑設計、結構布置要求、結構規(guī)則性要求、不規(guī)則類型判別和

不規(guī)則結構設計要求，應符合現行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和現行

行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3的規(guī)定。

3.1.3疊合柱結構可采用框架、框架-剪力墻、框架-支撐、框架-核心筒和筒中筒結構

等結構類型。疊合柱結構乙類和丙類房屋建筑適用的最大高度應符合表3.1.3的規(guī)定。

表中：

1采用鋼筋混凝土梁的疊合柱框架結構，其疊合柱高度可根據需要確定，但不應

少于底部2層；

2采用鋼筋混凝土梁的疊合柱框架-剪力墻、疊合柱框架-核心筒和疊合柱筒中筒

結構，其疊合柱高度不應小于剪力墻底部加強部位高度加以上2層；

3疊合柱與鋼筋混凝土柱之間宜設置1~2層過渡層，過渡層可采用鋼管壁減薄

的疊合柱或在截面中部附加芯柱的鋼筋混凝土柱；

4部分框支剪力墻結構的框支層采用疊合柱時，疊合柱的高度應貫通框支層全

高；

5采用鋼梁的疊合柱結構，其疊合柱應沿結構全高設置；

6采用鋼管混凝土剪力墻時，其高度不應小于底部加強部位加以上2層。

表3.1.3疊合柱結構房屋建筑適用的最大高度(m)

設防烈度

結構類型

678(0.2g)8(0.3g)9

鋼筋混凝土梁6050403524

疊合柱框架

鋼梁9070605030

疊合柱框架-剪力墻（鋼筋混凝土梁）1301201008050

疊合柱框架-支撐（鋼梁）22019015013070

鋼筋混凝土梁1501301009070

疊合柱框架-核心筒

鋼梁22019015013070

鋼筋混凝土梁18015012010080

疊合柱筒中筒

鋼梁28023017015090

注：房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂的高度（不包括局部突出屋頂部分）。

【說明】共5種疊合柱結構類型，如果將采用鋼筋混凝土梁和鋼梁的同一類結構視為

2種結構類型，則疊合柱結構有8種類型。采用鋼筋混凝土梁的疊合柱結構（疊合柱

5

高度未貫通結構全高），其適用高度與相同設防烈度的相應鋼筋混凝土結構的適用高

度相同；采用鋼梁的疊合柱框架結構，其適用高度參考鋼框架結構的適用高度確定；

采用鋼梁的疊合柱框架-核心筒結構、疊合柱筒中筒結構，其適用高度分別與型鋼或

鋼管混凝土框架-核心筒結構、型鋼或鋼管混凝土筒中筒結構的適用高度相同；采用

鋼梁的疊合柱框架-支撐結構，6度時的適用高度與鋼管混凝土框架-支撐結構的適用

高度相同，7度及7度以上時的適用高度低于鋼管混凝土框架-支撐結構的適用高度。

疊合柱與鋼筋混凝土柱之間設置過渡層，以避免承載力、剛度突變。

剪力墻結構及部分框支剪力墻結構也可以采用鋼管混凝土剪力墻，但沒有列為疊

合柱結構，同樣，鋼管混凝土剪力墻高度不應小于底部加強部位加以上2層。

3.1.4疊合柱結構房屋建筑應根據抗震設防類別、設防烈度、結構類型和建筑高度采

用不同的抗震等級，并應符合本規(guī)程規(guī)定的相應內力調整措施和基本抗震構造措施，

本規(guī)程未規(guī)定時，應符合現行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和現行行業(yè)

標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3的相應內力調整措施和基本抗震構造措

施。丙類疊合柱結構房屋建筑除鋼梁、鋼支撐外，結構的抗震等級應按表3.1.4確定，

并應符合下列規(guī)定：

1設防烈度為6、7、8、9度時，鋼梁、鋼支撐的抗震等級應分別為四、三、二、

一級；

2甲、乙類建筑應按設防烈度提高一度確定其抗震等級，當建筑高度超過本規(guī)程

表3.1.2相應規(guī)定的上界時，應采取更嚴格的抗震構造措施；

3疊合柱結構房屋建筑抗震等級的其他要求，應符合現行國家標準《建筑抗震設

計規(guī)范》GB50011現澆鋼筋混凝土房屋的相關規(guī)定。

表3.1.4疊合柱結構房屋建筑的抗震等級（不包括鋼梁）

設防烈度

結構類型

6789

高度（m）≤24＞24≤24＞24≤24＞24≤24

疊合柱框架

框架四三三二二一一

結構

大跨度框架三二一一

疊合柱框架高度（m）≤60＞60≤2425~60＞60≤2425~60＞60≤24＞25

-剪力墻結框架四三四三二三二一二一

構剪力墻三三二二一一

疊合柱框架高度(m)≤150＞150≤130＞130≤100＞100≤70

-支撐、疊合框架三二二一一一一

柱框架-核心

核心筒二二一一特一特一

筒結構

高度(m)≤180＞180≤150＞150≤120＞120≤90

疊合柱筒中

外筒三二二一一一

筒結構

內筒二二一一特一特一

6

【說明】疊合柱結構中框架、剪力墻、核心筒的抗震等級，與現行國家標準相應結構

類型中框架、剪力墻、核心筒的抗震等級一致。

3.1.5部分框支剪力墻結構的框支柱采用疊合柱時應符合下列規(guī)定：

1疊合柱的鋼管及縱向鋼筋應延伸進轉換構件內，與轉換構件的連接應滿足固端

的要求；

2地面以上框支層的層數，8度時不宜超過4層，7度時不宜超過6層，6度時

不宜超過8層；底部加強部位及以上2層采用鋼管混凝土剪力墻時，地面以上框支層

的層數可適當增加。

【說明】疊合柱的抗震性能優(yōu)于鋼筋混凝土柱，因此，框支柱為疊合柱時，框支層的

層數可適當增加。

3.1.6疊合柱應延伸至基礎。

對于鋼管混凝土剪力墻，無地下室或只有一層地下室時，其鋼管應延伸至基礎；

有兩層或兩層以上地下室時，其鋼管應延伸至地下一層的底板或以下。

【說明】疊合柱承受的軸壓力大，由疊合柱直接傳至基礎、而不是由疊合柱轉換為

鋼筋混凝土柱再傳至基礎較為合理。剪力墻中的鋼管混凝土承擔的軸壓力小，無須直

接傳至基礎；當地下室頂板作為計算嵌固端時，剪力墻中的鋼管延伸至地下一層的底

板，即可作為計算嵌固端。

3.1.7剪力墻底部加強部位以上的部位，墻肢的組合彎矩設計值應乘以增大系數，其

值不宜小于1.2，剪力設計值應相應增大。

【說明】抗規(guī)對一級剪力墻有該項規(guī)定，本條不限一級，目的為使剪力墻屈服盡可

能發(fā)生在采用約束邊緣構件的底部加強部位。

3.1.8利用疊合柱及鋼管混凝土剪力墻的鋼管進行地下室逆作施工時，應遵循以下原

則：

1剪力墻逆作時，應根據逆作施工完成之前上部結構的荷載確定所需鋼管的數

量，鋼管宜沿墻肢均勻布置；

2向下逆作的第一層地下室樓蓋與基坑支護結構應有可靠連接，確保穿過樓蓋的

鋼管混凝土柱受側限、不發(fā)生側移；

3應充分考慮逆作段鋼管垂直度偏差引起的初始彎矩及其對疊合后截面的影響；

4確定逆作段鋼管的計算長度時，應考慮施工過程鋼管周邊及底部的約束情況；

5地下室逆作期間，應考慮土方開挖時可能存在的不平衡土壓力對逆作豎向構件

7

的影響；

6地下室底板形成整體剛度前，宜監(jiān)測地下室逆作豎向構件的位移及應力。

3.2材料

3.2.1疊合柱結構鋼材的選用應符合現行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017的有

關規(guī)定。

3.2.2疊合柱結構鋼材的強度指標、無縫鋼管的強度指標、焊縫的強度設計值應按現

行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017的規(guī)定取值。

3.2.3疊合柱結構的鋼材應符合下列規(guī)定：

1鋼材的屈服強度實測值與抗拉強度實測值的比值不應大于0.85；

2鋼材抗拉性能應有明顯的屈服臺階，其斷后伸長率不應小于20%；

3鋼材應具有良好的可焊性和與其工作溫度相應的沖擊韌性合格保證。

3.2.4疊合柱及鋼管混凝土剪力墻的鋼管可采用直縫焊接鋼管、螺旋縫焊接鋼管或熱

軋無縫鋼管，不宜采用輸送流體用的螺旋焊管；焊接鋼管應采用對接熔透焊縫，焊縫

強度不應低于管材強度，工廠焊接時焊縫質量應符合一級標準。

3.2.5疊合柱結構的焊接材料應符合下列規(guī)定：

1手工焊接用的焊條應符合現行國家標準《非合金鋼及細晶粒鋼焊條》GB/T

5117、《熱強鋼焊條》GB/T5118的有關規(guī)定。選擇的焊條型號應與被焊鋼材性能相

適應。

2自動或半自動焊接用的焊絲和焊劑應與被焊鋼材性能相適應，并應符合國家現

行有關標準的規(guī)定。

3二氧化碳氣體保護焊接用的焊絲應符合現行國家標準《氣體保護電弧焊用碳

鋼、低合金鋼焊絲》GB/T8110的規(guī)定。

4兩種強度級別的鋼材焊接時，宜采用與強度較低鋼材相適應的焊條或焊絲。

3.2.6疊合柱結構的受力鋼筋應符合下列規(guī)定：

1宜采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋；

2縱向受力鋼筋和箍筋宜選用符合抗震性能指標的不低于HRB400級的熱軋鋼

筋，箍筋也可選用符合抗震性能指標的HPB300級熱軋鋼筋；

3縱向受力鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小于1.25；

4縱向受力鋼筋的屈服強度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于1.3；

8

5縱向受力鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%。

3.2.7疊合柱鋼管內及鋼管混凝土剪力墻鋼管內的混凝土強度等級不應低于C35，鋼

管外的混凝土強度等級不宜低于C35；鋼管直徑不大于400mm時，鋼管內宜采用自

密實混凝土；鋼管鋼材強度宜與鋼管內混凝土強度等級相匹配。

【說明】鋼管對管內混凝土的約束效果與混凝土強度等級、鋼管鋼材強度有關。對

于強度高的混凝土，應采用鋼材強度高的鋼管，若采用鋼材強度低的鋼管，為達到相

同的約束效果，必然需要增加鋼管壁的厚度，從而增加工程造價。

3.2.8當混凝土強度等級不高于C80時，其軸心抗壓強度標準值fck、軸心抗拉強度標

準值ftk、軸心抗壓強度設計值fc和軸心抗拉強度設計值ft應按表3.2.8采用；當混凝

土強度等級高于C80時，上述指標可按表3.2.8采用，也可根據試驗確定。

表3.2.8混凝土強度標準值和設計值(N/mm2)

混凝土強度等級

強度種類

C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80C85C90C95C100

標準fck23.426.829.632.435.538.541.544.547.450.253.055.958.761.5

值ftk2.202.392.512.642.742.852.932.993.053.113.163.213.253.29

設計fc16.719.121.123.125.327.529.731.833.835.937.939.941.943.9

值ft1.571.711.801.891.962.042.092.142.182.222.262.292.322.35

3.2.9當混凝土強度等級不高于C80時，其彈性模量Ec應按表3.2.9采用；當混凝土

強度等級高于C80時，其彈性模量可按表3.2.9采用，也可根據試驗確定?；炷恋?/p>

剪切變形模量Gc可按混凝土彈性模量的0.4倍采用。

表3.2.9混凝土彈性模量(×104N/mm2)

混凝土強度等級C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80C85C90C95C100

Ec3.153.253.353.453.553.603.653.703.753.803.853.903.954.00

【說明】C35~C80混凝土的強度值及彈性模量值與國家現行標準的規(guī)定一致。

C85~C100混凝土的強度值及彈性模量值，與CECS188:2005的規(guī)定一致，為外推值，

試驗實測值大于表3.2.8及表3.2.9規(guī)定的數值。

3.3結構計算

3.3.1疊合柱結構的荷載標準值，應按現行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009

的規(guī)定采用。

9

3.3.2疊合柱結構在豎向荷載、風荷載和多遇地震作用下的內力和位移，應按現行國

家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和現行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術

規(guī)程》JGJ3的規(guī)定計算。

3.3.3疊合柱結構在罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算，應按現行國家標準《建筑抗

震設計規(guī)范》GB50011和現行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3的規(guī)

定執(zhí)行。

3.3.4疊合柱結構的荷載效應組合應按現行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50007

和現行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3的規(guī)定執(zhí)行。

3.3.5疊合柱結構彈性內力和位移計算時，疊合柱和鋼管混凝土剪力墻的剛度取值應

符合下列規(guī)定：

1疊合柱的剛度可按下列公式計算：

EA＝EcoAco+EciAci+EaAa（3.3.5-1）

EI＝EcoIco+EciIci+EaIa（3.3.5-2）

GA=GcoAco+GciAci+GaAa（3.3.5-3）

式中：EA、EI、GA—分別為疊合柱的軸向剛度、抗彎剛度和抗剪剛度；

Eco、Eci、Ea—分別為鋼管外混凝土、鋼管內混凝土和鋼管的彈性模量；

Gco、Gci、Ga—分別為鋼管外混凝土、鋼管內混凝土和鋼管的剪切變形模量；

Aco、Aci、Aa—分別為鋼管外混凝土、鋼管內混凝土和鋼管的截面面積；

Ico、Ici、Ia—分別為鋼管外混凝土、鋼管內混凝土和鋼管截面在所計算方向

對柱截面形心軸的慣性矩。

2鋼管混凝土剪力墻的軸向剛度可按下式計算：

EA=EcoAco+EciAci+EaAa（3.3.5-4）

式中：EA—鋼管混凝土剪力墻的軸向剛度；

Eco、Eci、Ea—分別為管外混凝土、管內混凝土和鋼管的彈性模量；

Aco、Aci、Aa—分別為管外混凝土、管內混凝土和鋼管的截面積。

3一字形截面鋼管混凝土剪力墻，鋼管可按鋼管外混凝土強度等級折算為等效混

凝土面積計入墻截面計算其抗彎剛度和抗剪剛度。

4有端柱或有翼墻的鋼管混凝土剪力墻，可按帶翼緣剪力墻計算其抗彎剛度和抗

剪剛度，端柱內鋼管或翼墻有效長度內鋼管可折算為等效混凝土面積計入翼緣，腹板

內鋼管可折算為等效混凝土面積計入腹板，墻的抗剪剛度可不計入端柱內鋼管或翼墻

有效長度內鋼管作用。

10

【說明】疊合柱的軸向剛度、抗彎剛度和抗剪剛度以及鋼管混凝土剪力墻的軸向剛

度，采用疊加法計算，即分別計算管外混凝土、鋼管、管內混凝土的剛度后相加得到。

鋼管混凝土剪力墻僅兩端有鋼管時，也可不計鋼管對剛度的提高作用，近似按相同截

面混凝土剪力墻計算其剛度。剪力墻單側翼緣有效長度可取下述3個數值的最小值：

翼緣墻厚的6倍，墻面至洞口的距離，與相鄰剪力墻間距的1/2。

3.3.6疊合柱結構的彈性內力和位移計算時，樓面梁的抗彎剛度可考慮樓板的作用予

以增大，現澆和裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋樓面梁剛度增大系數可取1.3~2.0，鋼-混

凝土組合樓蓋樓面梁剛度增大系數可取1.5~2.0。

3.3.7疊合柱結構的阻尼比，多遇地震作用下，采用鋼筋混凝土梁時可取0.05，采用

鋼梁時可取0.045；罕遇地震作用下，彈塑性時程分析時可采用與多遇地震作用下相

同的阻尼比，推覆分析或等效彈性分析時，可采用0.06~0.07，也可根據結構構件屈

服情況確定。

【說明】參考鋼管混凝土結構的阻尼比，確定多遇地震作用下采用鋼梁的疊合柱結構

的阻尼比。罕遇地震作用下彈塑性時程分析，構件屈服后滯回耗能，采用彈性結構的

阻尼比；罕遇地震作用下推覆分析或等效彈性分析，采用增大結構阻尼比的方法考慮

構件屈服后滯回耗能。

3.3.8疊合柱結構構件的承載力抗震調整系數γRE應按表3.3.8采用。

表3.3.8疊合柱結構構件承載力抗震調整系數

材料結構構件受力狀態(tài)γRE

強度0.75

鋼梁，螺栓，焊縫

穩(wěn)定0.80

梁受彎0.75

軸壓比小于0.15的疊合柱和鋼筋混凝土柱偏壓0.75

混凝土軸壓比不小于0.15的疊合柱和鋼筋混凝土柱偏壓0.80

鋼管混凝土剪力墻和鋼筋混凝土剪力墻偏壓0.85

各類構件受剪，偏拉0.85

3.3.9在風荷載或多遇地震標準值作用下，疊合柱結構按彈性方法計算的樓層內最大

層間水平位移應符合下式要求：

Δue≤[θe]h(3.3.9)

式中：Δue—風荷載或多遇地震標準值產生的樓層內最大彈性層間水平位移；

[θe]—彈性層間位移角限值，高度不大于150m的疊合柱結構，宜按表3.3.9采

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用；高度不小于250m采用鋼筋混凝土梁的疊合柱筒中筒結構不宜大于1/500，高度

不小于250m采用鋼梁的疊合柱框架-支撐結構不宜大于1/250，高度不小于250m采

用鋼梁的疊合柱框架-核心筒、疊合柱筒中筒結構不宜大于1/400；高度在150m~250m

時，可按表3.3.9限值與上述限值的線性插值取用；

h—計算樓層層高。

表3.3.9疊合柱結構彈性層間位移角限值

結構類型[θe]

鋼筋混凝土梁1/500

疊合柱框架

鋼梁1/350

疊合柱框架-支撐鋼梁1/350

疊合柱框架-剪力墻，疊合柱框架-核心筒，鋼筋混凝土梁1/800

疊合柱筒中筒鋼梁1/600

【說明】疊合柱框架結構、疊合柱框架-支撐結構的彈性層間位移角限值，小于相應

鋼管混凝土結構的彈性層間位移角限值，采用鋼筋混凝土梁的疊合柱框架-剪力墻、

疊合柱框架-核心筒結構的彈性層間位移角限值與相應鋼筋混凝土結構的相同，筒中

筒與框架-核心筒結構都是由框架與剪力墻（井筒）組成，采用鋼筋混凝土梁的筒中

筒的彈性層間位移角限值與框架-核心筒結構的相同，采用鋼梁的疊合柱框架-剪力

墻、疊合柱框架-核心筒、疊合柱筒中筒結構的彈性層間位移角限值比采用鋼筋混凝

土梁的相應結構大。

3.3.10在罕遇地震作用下，疊合柱結構薄弱層（部位）彈塑性層間位移應符合下式要

求：

Δup≤[θp]h(3.3.10)

式中：Δup—彈塑性層間位移；

[θp]—彈塑性層間位移角限值，可按表3.3.10采用；對框架結構，當軸壓比小

于0.40時，可提高10%；當柱全高的箍筋構造采用比本規(guī)程中框架柱箍筋最小配箍

特征值大30%時，可提高20%，但累計不超過25%。

表3.3.10疊合柱結構彈塑性層間位移角限值

結構類型[θp]

疊合柱框架，疊合柱框架-支撐1/50

疊合柱框架-剪力墻，疊合柱框架-核心筒，疊合柱筒中筒1/100

【說明】疊合柱框架、疊合柱框架-支撐結構的彈塑性層間位移角限值與鋼管混凝土

12

框架、鋼管混凝土框架-支撐結構的相同；疊合柱框架-剪力墻、疊合柱框架-核心筒的

彈塑性層間位移角限值與相應鋼筋混凝土結構的相同，疊合柱筒中筒結構的彈性層間

位移角與疊合柱框架-核心筒結構的相同，因此，其彈塑性層間位移角限值也與疊合

柱框架-核心筒結構的相同。

3.3.11高度大于150m的疊合柱結構應滿足風振舒適度要求。在現行國家《建筑結構

荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定的10年一遇的風荷載標準值作用下，結構頂點的順風向和

橫風向振動最大加速度計算值不應超過表3.3.11的限值。結構頂點的順風向和橫風向

振動最大加速度可按合適的經驗公式計算，也可通過風洞試驗結果確定，計算時結構

阻尼比宜取0.01～0.02。

表3.3.11結構頂點風振加速度限值alim

2

使用功能alim（m/s）

住宅、公寓0.15

辦公、旅館0.25

3.3.12疊合柱結構的計算自振周期，應根據填充墻的剛度和數量予以折減。

13

4疊合柱框架設計

4.1一般規(guī)定

4.1.1鋼筋混凝土梁-疊合柱節(jié)點處，除框架頂層、柱軸壓比小于0.15者及轉換梁-疊

合柱節(jié)點外，疊合柱端組合的彎矩設計值應符合下式要求：

MccMbua(4.1.1)

式中：—節(jié)點上、下柱端截面順時針或反時針方向組合的彎矩設計值之和，上、

Mc

下柱端的彎矩設計值，可按彈性分析的上、下柱端彎矩之比分配；

Mbua—節(jié)點左、右梁端截面反時針或順時針方向實配的正截面抗震受彎承載

力所對應的彎矩值之和，根據實配鋼筋面積(計入梁受壓筋和相關樓

板鋼筋)和材料強度標準值確定；

ηc—強柱系數，框架結構及框支層框架不應小于1.2，其他結構不應小于

1.1。

【說明】采用實配梁端彎矩確定柱端彎矩設計值?？蚣芙Y構以外其他結構的主要抗震

構件是剪力墻，因此，其強柱系數小于框架結構的強柱系數；框支層的主要抗震構件

也是剪力墻，考慮到框支層框架的重要性，其強柱系數與框架結構的相同。

4.1.2鋼梁-疊合柱節(jié)點處，除框架頂層、柱軸壓比小于0.15者及與支撐斜桿相連的

節(jié)點外，疊合柱端組合的彎矩設計值應符合式(4.1.2-1)、式(4.1.2-2)要求：

1等截面梁與柱連接時

（）

McsfWybpb4.1.2-1

2梁端加強型連接或骨式連接的端部變截面梁與柱連接時

（）

Mc()sfWybpb1Mv4.1.2-2

式中：Wpb—梁的塑性截面模量；

Wpb1—梁塑性鉸所在截面的梁塑性截面模量；

fyb—梁的鋼材屈服強度；

ηs—強柱系數，框架結構不應小于1.2，其他結構不應小于1.1；

Mv—梁塑性鉸剪力對梁端產生的附加彎矩，Mv=Vpb·x；

Vpb—梁塑性鉸剪力；

x—塑性鉸至柱面的距離，塑性鉸可取梁端部變截面翼緣的最小處。梁端加

強型連接可取加強板的長度加四分之一梁高，骨形連接取(0.5~0.75)bf

14

+(0.3~0.45)hb，bf和hb分別為梁翼緣寬度和梁截面高度，有試驗依據時，

也可按試驗取值。

【說明】按鋼梁-鋼柱節(jié)點確定柱端彎矩設計值的方法確定疊合柱的彎矩設計值。鋼

柱軸壓比小于0.4調整為疊合柱軸壓比小于0.15可不按強柱弱梁確定柱的彎矩設計

值，強柱系數與鋼筋混凝土梁-疊合柱節(jié)點的強柱系數相同。

4.1.3疊合柱框架結構底層柱的下端，其組合的彎矩設計值應乘以增大系數，一、二、

三、四級分別不應小于1.7、1.5、1.3和1.2；底層柱縱向鋼筋應按上下端的不利情況

配置。

【說明】與鋼筋混凝土框架結構柱底彎矩增大系數相同。

4.1.4疊合柱組合的剪力設計值應符合下式要求：

bt

VMMH1.2(cuacua)n(4.1.4)

式中：V—柱端截面組合的剪力設計值；

Hn—柱的凈高；

bt

Mcua、Mcua—分別為柱的上、下端順時針或反時針方向實配的正截面抗震受彎承

載力所對應的彎矩值，根據實配鋼筋面積、材料強度標準值和軸力

設計值等確定。

【說明】為實現強剪弱彎，采用實配受彎承載力確定柱剪力設計值。

4.1.5對于角部疊合柱，經本規(guī)程第4.1.1、4.1.2、4.1.3和4.1.4調整后的組合彎矩設

計值和剪力設計值尚應乘以不小于1.10的增大系數。

4.1.6對于鋼筋混凝土梁-疊合柱框架，其梁端截面組合的剪力設計值應符合下式要

求：

VMMlV1.1(lr)(4.1.6)

bbuabuanGb

式中：Vb—梁端截面組合的剪力設計值；

ln—梁的凈跨；

VGb—梁柱重力荷載代表值（9度時高層建筑還應包括豎向地震作用標準值）

作用下按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值）；

MlMr—分別為梁左右端反時針或順時針方向實配的正截面抗震受彎承載力所

bua、bua

對應的彎矩值，根據實配鋼筋面積（計入受壓鋼筋和相關樓板鋼筋）和材

料強度標準值確定。

15

【說明】為實現強剪弱彎，采用實配受彎承載力確定框架梁剪力設計值。

4.1.7疊合柱受剪截面應符合下列要求：

1持久、短暫設計狀況

Vc≤0.25cofcobh0（4.1.7-1）

2地震設計狀況

剪跨比大于2的柱

1

Vc≤(0.20cofcobh0)（4.1.7-2）

RE

剪跨比不大于2的柱及框支柱

1

Vc≤(0.15cofcobh0)（4.1.7-3）

RE

式中：Vc—用于驗算疊合柱受剪截面的剪力設計值，可按下式計算：

1a2

VVfA（4.1.7-4）

c8λaa

V—疊合柱剪力設計值；

a—鋼管內、外直徑的比值；

λ—驗算截面的剪跨比，λ≤0.5時取λ=0.5，λ≥2時取λ=2；

βco—鋼管外混凝土強度影響系數，當混凝土強度等級不超過C50時，βco取1.0，

當混凝土強度等級為C80時，βco取0.8，其間按線性內插法確定；

fco—鋼管外混凝土軸心抗壓強度設計值；

fa—鋼管鋼材抗拉、抗壓強度設計值；

b—矩形截面柱寬度；

h0—柱截面有效高度；

Aa—鋼管截面面積。

【說明】疊合柱的最小受剪截面要求與鋼筋混凝土柱的相同。驗算疊合柱受剪截面

及受剪承載力時，考慮鋼管混凝土的抗剪作用。進行了鋼管混凝土柱、疊合柱在跨中

橫向集中荷載作用下的試驗，結果表明：鋼管混凝土柱試件的破壞形態(tài)與剪跨比、軸

壓力有關，剪跨比小于0.5、施加軸壓力的試件為剪切破壞，剪跨比為0.5~1、施加

軸壓力的試件為剪彎破壞；鋼管混凝土柱的受剪承載力由混凝土、軸壓力和鋼管3

部分貢獻組成，剪跨比不小于0.5時，混凝土、軸壓力和鋼管的貢獻分別為0.2ftAc、

16

1a21a2

0.1N和fA；剪跨比不大于1的疊合柱的破壞形態(tài)為剪切破壞，采用fA

8λaa8λaa

計算鋼管對疊合柱受剪承載力的貢獻，采用現行國家標準規(guī)定的鋼筋混凝土柱的相關

方法計算混凝土、軸壓力和箍筋對受剪承載力的貢獻，疊合柱試件的受剪承載力試驗

值大于計算值。一般情況下，疊合柱的剪跨比大于0.5。因此，鋼管對疊合柱受剪承

1a21a2

載力的貢獻采用fA進行計算。采用剪力設計值扣除fA后的剪力值驗

8λaa8λaa

算疊合柱的受剪截面。

4.1.8鋼筋混凝土梁-疊合柱框架節(jié)點核心區(qū)的抗震驗算應符合下列要求：

1一、二、三級框架的節(jié)點核心區(qū)，應進行抗震驗算；

2四級框架的節(jié)點核心區(qū)，可不進行抗震驗算，但應符合對抗震構造措施的要求；

3節(jié)點核心區(qū)截面的抗震驗算方法應符合本規(guī)程附錄A的規(guī)定。

4.1.9現澆鋼筋混凝土樓（屋）蓋的框架梁部分上部縱向鋼筋布置在樓板內時，應符

合下列規(guī)定：

1鋼筋布置范圍不宜超過梁側面2倍板厚；

2布置在樓板內的鋼筋面積不宜超過梁端上部鋼筋總面積的20%；

3鋼筋直徑不宜小于16mm；

4鋼筋應與垂直布置的板面鋼筋綁扎牢固，且應在梁端箍筋加密區(qū)范圍內設置

直徑不小于8mm、間距不大于200mm封閉箍筋；

5鋼筋彎折繞過鋼管時，在柱截面以內的彎折角度不宜大于1:6，在柱截面以

外的彎折角度不宜大于1:12。

【說明】框架梁端部負彎矩鋼筋比較多、影響混凝土澆注時，可以將少量鋼筋配置在

樓板內。本條對梁縱筋布置在樓板內的構造要求作了規(guī)定。

4.2疊合柱設計

4.2.1不同期施工的疊合柱澆筑鋼管內混凝土前，施工階段荷載作用下的鋼管最大壓

應力不宜大于鋼管鋼材抗壓強度設計值的60%，并應滿足穩(wěn)定性要求。

4.2.2不同期施工的疊合柱的疊合比可通過試算確定，一般情況下可為0.3~0.6。疊合

比可按下式計算：

N

ni（4.2.2）

N

17

式中：n—不同期施工的疊合柱的疊合比；

N—疊合柱的軸壓力設計值，應取按結構整體計算和按柱實際受載面積和荷

載情況計算所得兩個軸力中的較大者；

Ni—澆筑管外混凝土前鋼管混凝土部分已承受的軸壓力設計值，該軸力設計值

應由施工期的結構自重和施工荷載產生，荷載分項系數可分別取1.2和

1.4，施工荷載的大小可根據實際情況確定。

4.2.3疊合柱的軸心受壓承載力應符合下列規(guī)定：

1持久、短暫設計狀況

'

N0.9[(fcoAcofyAss)N0](4.2.3-1)

2地震設計狀況

'

N0.9[(fcoAcofyAss)N0]/RE(4.2.3-2)

式中：N—疊合柱軸心壓力設計值；

φ—鋼筋混凝土軸心受壓構件的穩(wěn)定系數，可按表4.2.3采用；

fco—鋼管外混凝土軸心抗壓強度設計值；

'

fy—縱向鋼筋的抗壓強度設計值；

Aco—鋼管外混凝土截面面積；

Ass—全部縱向鋼筋截面面積；

N0—鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力設計值，可按本規(guī)程第4.2.4條計算；

γRE—承載力抗震調整系數，可按本規(guī)程表3.3.8采用。

表4.2.3鋼筋混凝土軸心受壓構件的穩(wěn)定系數

l0/b≤81012141618202224262830

l0/d≤78.510.5121415.517192122.52426

φ1.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.560.52

注：表中，l0為構件的計算長度，b為矩形截面的短邊尺寸；d為圓形截面的直徑。

【說明】疊合柱軸心受壓試驗研究及理論分析表明，達到軸心受壓承載力時，鋼管混

凝土的承受的軸壓力大約為鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力的0.9倍。因此，采用式

(4.2.3)計算疊合柱的軸心受壓承載力。統(tǒng)計了清華大學、華南理工大學、大連理工大

學的35個軸心受壓疊合柱試件的試驗結果，軸心受壓承載力試驗值與式(4.2.3-1)的計

算值之比的平均值大于1.2，有安全裕度。

18

4.2.4鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力設計值N0可按下式計算：

當θ≤1/(α-1)2時

N0=0.9fciAci(1+αθ)（4.2.4-1）

當1/(α-1)2<θ≤2.5時

N0=0.9fciAci(1++θ)（4.2.4-2）

式中：fci—鋼管內混凝土軸心抗壓強度設計值；

Aci—鋼管內混凝土截面面積；

θ—鋼管混凝土套箍指標，θ=faAa/(fciAci)；

α—與混凝土強度等級有關的系數，可按表4.2.4采用。

表4.2.4系數α

混凝土強度等級≤C50C50~C100

α2.01.8

【說明】采用現行國家標準《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》GB50936的相關公式計算

鋼管混凝土短柱的軸心受壓承載力。

4.2.5偏心受壓疊合柱正截面受壓承載力計算應符合下列規(guī)定：

1可采用管外鋼筋混凝土分擔的軸力設計值和彎矩設計值、管外混凝土強度等

級、按現行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010鋼筋混凝土柱正截面受壓承

載力公式進行計算；

2方形及矩形截面疊合柱可按如圖4.2.5所示的等效工字型截面鋼筋混凝土柱、

圓截面疊合柱可按扣除鋼管混凝土的環(huán)形截面鋼筋混凝土柱進行正截面承載力計算；

3管外鋼筋混凝土分擔的軸力設計值Nco和彎矩設計值Mco可按下列規(guī)定確定：

N≤Nb時

Nco=N（4.2.5-1）

Mco=M-M0（4.2.5-2）

N>Nb時

fAcoco

NNco（4.2.5-3）

fAcocoN0

1.3NNci0

McoMM()0(Nci≤0.255N0)（4.2.5-4）

N0

19

NN0ci

McoMM1.79()0(Nci>0.255N0)（4.2.5-5）

N0

M0=0.3N0rc（4.2.5-6）

Nci=N-Nco（4.2.5-7）

式中：Nb—疊合柱界限破壞時的軸壓力，Nb=0.5α1β1fcoA；

M、N—分別為偏心受壓疊合柱的彎矩設計值和軸力設計值；

Mco、Nco—分別為管外鋼筋混凝土分擔彎矩設計值和軸力設計值；

Nci—鋼管混凝土分擔的軸力設計值；

M0—鋼管混凝土柱的受彎承載力；

N0—鋼管混凝土短柱的軸心受壓承載力，可按本規(guī)程第4.2.4條的規(guī)定計算；

rc—鋼管混凝土管內混凝土半徑；

α1、β1—鋼管外混凝土等效矩形應力圖圖形系數，當混凝土強度等級不超過C50時，

1取為1.0，1取為0.8，當混凝土強度等級為C80時，1取為0.94，1

取為0.74，其間1和1取值分別按線性內插法確定；

fco—鋼管外混凝土軸心抗壓強度設計值；

A—疊合柱截面面積。

圖4.2.5疊合柱管外鋼筋混凝土等效工字型截面

注：DeD/2，D為鋼管外徑

【說明】采用疊加法計算偏心受壓疊合柱正截面受壓承載力，即疊合柱正截面受壓

承載力為鋼管混凝土柱正截面受壓承載力和管外鋼筋混凝土柱正截面受壓承載力之

和。鋼管混凝土柱的正截面受壓承載力按現行國家標準《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》

GB50936-2014第6.1.3條說明給出的鋼管混凝土短柱M-N相關曲線及有關公式確定。

疊合柱為大偏心受壓時，不考慮軸力對鋼管混凝土柱正截面受壓承載力的影響，管外

鋼筋混凝土的軸力設計值取疊合柱的軸力設計值，管外鋼筋混凝土的彎矩設計值取疊

20

合柱彎矩設計值扣除鋼管混凝土柱的受彎承載力；疊合柱為小偏心受壓時，軸力設計

值在鋼管混凝土與管外鋼筋混凝土之間分配，鋼管混凝土柱分擔的彎矩設計值由鋼管

混凝土柱分配到的軸力確定，管外鋼筋混凝土的彎矩設計值取疊合柱彎矩設計值扣除

鋼管混凝土柱分擔的彎矩設計值。采用管外鋼筋混凝土分擔的軸力設計值和彎矩設

計，按扣除鋼管混凝土的等效工字型截面或環(huán)形截面鋼筋混凝土柱進行正截面受壓承

載力計算，確定柱的縱向鋼筋。

4.2.6矩形截面偏心受壓疊合柱的斜截面受剪承載力應符合下列規(guī)定：

1持久、短暫設計狀況

1.75Asv1+a

V≤ftobh0+fyvh0faAa+0.07N(4.2.6-1)

1218s

2地震設計狀況

11.05Asv1+a

V≤(ftobh0+fyvh0faAa+0.056N）(4.2.6-2)

RE118s2

式中：V—疊合柱剪力設計值；

N—疊合柱軸壓力設計值，當N大于0.3fcoA時，取0.3fcoA；

fto—管外混凝土抗拉強度設計值；

fyv—箍筋抗拉強度設計值；

Asv—同一截面內各肢箍筋（包括拉筋）的全部截面面積；

s—箍筋間距；

λ1、λ2—疊合柱剪跨比