JGJ 138-2001（J 130-2001）型钢混凝土组合结构技术规程.pdf

第 1 页 共 1页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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 程型 钢 混 凝 土 组 合 结 构 技 术 规 程 Technical specification for steel reinforced concrete composnte structures JGJ 1382001 J 130-2001 2 0 0 2北 京 第 2 页 共 2页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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 程型 钢 混 凝 土 组 合 结 构 技 术 规 程 Technical specification for steel reinforced concrete composnte structures JGJ 1382001 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 中 国 建 筑 资 讯 网 2002 北 京 第 3 页 共 3页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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2001214 号 根据国家计委关于发送的通知(计综19872390 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 1.0.24.2.65.4.56.2.1 为强制性条文必须严格执行该标准编号为 JGJ1382001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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 目目 次次 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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 前前 言言 根据国家计委计综19872390 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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 1 总 总 则则 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 本规程适用于非地震区和抗震设防烈度为 6 度至度至 9 度的多度的多 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混凝土组合结构构件应由混凝土型钢型钢纵向钢筋和箍筋组成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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 2 术语 术语符号符号 2.1 术 术 语语 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 符 号号 2.2.1 材料性能 Ec混凝土弹性模量 Es钢筋弹性模量 Ea型钢弹性模量 fckfc混凝土轴心抗压强度标准值设计值 fyfy钢筋抗拉抗压强度设计值 fyv箍筋抗拉强度设计值 fykfyk钢筋抗拉抗压强度标准值 fafa型钢抗拉抗压强度设计值 fakfak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 ss正截面承载力计算中纵向钢筋的受拉受压应力 aa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 asas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 aaa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 h0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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 h0sh0f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 ha型钢截面高度 bf型钢翼缘宽度 tf型钢翼缘厚度 hw型钢腹板高度 tw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 ei初始偏心距 e0轴向力对截面重心的偏心距e0=M/N ea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 AcAaAsAsAafAafAaw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 Bs型钢混凝土框架梁截面短期刚度 Bl型钢混凝土框架梁截面长期刚度 Ic混凝土截面惯性矩 Ia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=/h0 ss纵向受拉钢筋受压钢筋配筋率 第 9 页 共 9页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 3 材 材 料料 3.1 型 型 钢钢 3.1.1 型钢混凝土构件的型钢材料宜采用牌号 Q235B.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表 3.1.3 型钢材料的强度设计值强度标准值强度标准值 强度极限值 强度极限值N/mm2N/mm2 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 fafa 抗剪 fav 抗拉抗压抗弯 favfak fau 16 215 125 235 375 1640 205 120 225 375 4060 200 115 215 375 Q235 60100 190 110 205 375 16 315 185 345 470 1635 300 175 325 470 3550 270 155 295 470 Q345 50l00 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 表 3.1.4 型钢材料的物理性能指标 弹性模量 E(N/mm2)剪变模量 G(N/mm2)线膨胀系数(/)质量密度(kgm3)206l05 79103 1210-6 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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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 表 3.1.6 焊缝强度设计值N/mm2N/mm2 对接焊缝强度设计值 抗拉抗弯Wtf 焊接方法 焊条型号 钢材 牌号 钢板厚度 抗压 WCf 一级二级 三级 抗剪 Wtf 角焊缝强度 设计值 抗拉抗压 抗剪Wff 16 215 215 185 125 160 1640 205 205 175 120 160 4060 200 200 170 115 160 自动焊半自动焊和 E43型焊条的手工焊 Q235 60100 190 190 160 110 160 续表 对接焊缝强度设计值 抗拉抗弯Wtf 焊接方法 焊条型号 钢材 牌号 钢板厚度 抗压 WCf 一级二级 三级 抗剪 Wtf 角焊缝强度 设计值 抗拉抗压 抗剪Wff 16 315 315 270 185 200 1635 300 300 255 175 200 3550 270 270 230 155 200 自动焊半自动焊和 E50型焊条的手焊 Q345 50l00 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 栓钉力学性能表 3.1.7 栓钉力学性能N/mm2N/mm2 钢号 屈服强度styf 抗拉强度sttf 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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 采用 3.2 钢 钢 筋筋 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 钢筋强度标准值表 3.2.1 钢筋强度标准值设计值设计值N/mm2N/mm2 种 类 fyk fy或 fy 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 Es应按表 3.2.2 的规定采用 表 3.2.2 钢筋弹性模量表 3.2.2 钢筋弹性模量N/mm2N/mm2 种 类 Es 级钢筋 2.1l05 级钢筋 2.0105 级钢筋 2.0105 3.3 混 混 凝凝 土土 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 混凝土强度标准值表 3.3.1-1 混凝土强度标准值N/mm2N/mm2 混凝土强度等级 强度种类 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 轴心抗压 fck 20 23.5 27 29.5 32 34 36 轴心抗拉 ftk 2 2.25 2.45 2.6 2.75 2.85 2.95 表 3.3.1-2 混凝土强度设计值表 3.3.1-2 混凝土强度设计值N/mm2N/mm2 混凝土强度等级 强度种类 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 轴心抗压 fc 15 17.5 19.5 21.5 23.5 25 26.5 轴心抗拉 ft 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 混凝土弹性模量表 3.3.2 混凝土弹性模量N/mm2N/mm2 强度等级 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 弹性模量 Ec 3.0104 3.15104 3.25104 3.35l04 3.45104 3.55104 3.60104 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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 4 设计基本规定 设计基本规定 4.1 结构类型 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 设计计算原则 第 13 页 共 13页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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 1189混凝土结构设计规范GBJ 1089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 391高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 9998 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:aaCCIEIEEI+=(4.2.2-1)aaCCAEAEEA+=(4.2.2-2)aaCCAGAGGA+=(4.2.2-3)式中 EIEAGA型钢混凝土构件截面抗弯刚度轴向刚度抗剪刚度 EcIcEcAcGcAc钢筋混凝土部分的截面抗弯刚度轴向刚度抗剪刚度 EaIaEaAaGaAa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JGJ391 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 RS 0 (4.2.5-1)抗震设计 RERS/(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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 87建筑抗震设计规范GBJ 1189 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 1.11.00.9 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 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 型钢混凝土组合结构构件的抗震设计应根据设防烈度应根据设防烈度结构类型结构类型房屋高度按表房屋高度按表 4.2.6 采用不同的抗震等级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表 4.2.6 型钢混凝土组合结构的抗震等级 设设 防防 烈烈 度度 结构体系与类型结构体系与类型 6 7 8 9 房屋高度房屋高度(m)25 25 35 35 35 35 35 框 架结构框 架结构 框架框架 四四 三三 三三 二二 二二 一一 一一 房屋高度房屋高度(m)50 50 60 60 50 5080 80 25 25 框架框架 四四 三三 三三 二二 三三 二二 一一 二二 一一 框架框架-剪 力 墙结构剪 力 墙结构 剪力墙剪力墙 三三 三三 二二 二二 二二 一一 一一 一一 一一 房屋高度房屋高度(m)60 60 80 80 35 3580 80 25 25 一般剪力墙一般剪力墙 四四 三三 三三 二二 二二 二二 一一 二二 一一 框支落地剪力墙底框支落地剪力墙底 部加强部位部加强部位 三三 二二 二二 二二 一一 一一 一一 剪 力墙结构剪 力墙结构 框支层框架框支层框架 二二 二二 二二 一一 一一 一一 一一 不应采用不应采用 框架框架 三三 二二 一一 一一 框架框架核心筒体核心筒体 核心筒体核心筒体 二二 二二 一一 一一 框架外筒框架外筒 三三 二二 一一 一一 筒 体结构筒 体结构 筒中筒筒中筒 内筒内筒 三三 二二 一一 一一 注注1 框架框架-剪力墙结构中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时时其框架部分应按框架结构的抗震等级采用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部分框支剪力墙结构当采用型钢混凝土结构时对对 8 度设防烈度度设防烈度其房屋高度不应超过其房屋高度不应超过 100m 3 有框支层的剪力墙结构有框支层的剪力墙结构除落地剪力墙底部加强部位外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均按一般剪力墙结构的抗露等级取用 4 设防烈度为设防烈度为 8 度的丙类建筑度的丙类建筑且房厦高度不超过且房厦高度不超过 12m 的规则的一般民用框架结的规则的一般民用框架结 构构(体育馆和影剧院等除外体育馆和影剧院等除外)和类似的工业框架结构和类似的工业框架结构抗震等级采用三级抗震等级采用三级 第 15 页 共 15页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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up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 391 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 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 l0计算)l07m l0200(l0250)7ml09m l0250(l0300)l09m l0300(l0400)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 最大裂缝宽度限值表 4.2.9 最大裂缝宽度限值mmmm 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 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GBJ1089 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 1089 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(b1+b2)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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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 表表 4.3.4 型钢钢板宽厚比限值型钢钢板宽厚比限值 梁 柱 钢 号 Baftf hwtw baftf hwtw 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 1788 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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 5 型钢混凝土框架梁 型钢混凝土框架梁 5.1 承载力计算 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 fc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 awaafassycMahAfahAfxhbxfM+)()()2(000 (5.1.2-1)0=+awafasyafasyCNAfAfAfAfbxf (5.1.2-2)抗震设计+awaafasSycREMahAfahAfxhbxfM)()()2(1000(5.1.2-3)0=+awafasyafasyCNAfAfAfAfbxf (5.1.2-4)当xhxh25.1,25.10201时 aWawfhtN021)(5.2+=(5.1.2-5)aWawfhtN202212221)25.1(5.2)()(21+=(5.1.2-6)SaybEff003.0218.0+=(5.1.2-7)第 18 页 共 18页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 混凝土受压区高度尚应符合下列公式要求:0hxb (5.1.2-8)fatax+(5.1.2-9)式中 相对受压区高度=/h0 b相对界限受压区高度b=b/h0 b界限受压区高度 Maw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 Naw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 h0的比值 2型钢腹板下端至截面上边距离与 h0的比值 tw型钢腹板厚度 tf型钢翼缘厚度 hw型钢腹板高度 h0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 GbnrbuElbuEbVlMMV+=)(05.1 (5.1.3-1)二级抗震等级 GbnrblbbVlMMV+=)(05.1 (5.1.3-2)第 19 页 共 19页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 三级抗震等级 GbnrblbbVlMMV+=)(5.1.3-3)式中 lbuEMrbuEM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 lbMrbM考虑地震作用组合的框架梁左右端弯矩设计值 VGb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 ln梁的净跨 在公式(5.1.3-1)(5.1.3-3)中lbuEM和rbuEM之和以及lbM 和rbM 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 MbuE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 045.0bhfVcb (5.1.4-1)10.00bhfhtfcwwa (5.1.4-2)抗震设计 )36.0(10bhfVcREb (5.1.4-3)10.00bhfhtfcwwa (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 wwasvyvcbhtfhsAfbhfV58.008.000+(5.1.5-1)抗震设计+WwaSVyVCREbhtfhsAfbhfV58.08.006.0100 (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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 wwasvyvcbhtfhsAfbhfV58.05.120.000+(5.1.5-3)抗震设计+wwasvyvcREbhtfhsAfbhfV58.08.05.106.0100 (5.1.5-4)式中 fyv箍筋强度设计值 Asv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=/h0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 1089 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):)08.09.1(1.2maxteessadcE+=(5.2.2-1)/1(1.1MMc=(5.2.2-2)tKCfbhM2235.0=(5.2.2-3)wawfafSssahkAhAhAM000(87.0+=(5.2.2-4)ukAAAdawafse)(4+=(5.2.2-5)7.0)222(+=awffskhtbdnu (5.2.2-6)第 21 页 共 21页 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 J 130-2001 bhkAAAawafste5.0+=(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 dete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 Mc混凝土截面的抗裂弯矩 AsAaf纵向受力钢筋型钢受拉翼缘面积 Aawhaw型钢腹板面积高度 h0sh0fh0w纵向受拉钢筋型钢受拉翼缘kAaw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 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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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 Bl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 Bs和长期刚度 Bl可按下列公式计算:aaccscssIEIEEEB+=)75.322.0(5.3.2-1)slslBMsMMB+=)1(5.3.2-2)式中 Ec混凝土弹性模量 Ea型钢弹性模量 Ic按截面尺寸计算的混凝土截面惯性矩 Ia型钢的截面惯性矩 Ms按荷载短期效应组合计算的弯矩值 Ml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ss分别为纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋配筋率s=As/bh0s=As/bh0 5.4 构造要求 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 1625mm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 1089 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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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混凝土结构设计规范GBJ 1089 的规定的规定考虑地震作用组合的型钢混凝土框架梁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梁端应设置箍筋加密区其加密区长度其加密区长度箍筋最大间距和箍筋最小直径应满足表箍筋最大间距和箍筋最小直径应满足表 5.4.5 要求要求 表 5.4.5 梁端箍筋加密区的构造要求 抗震等级表 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加密区长度 箍筋最大间距箍筋最大间距(mm)箍筋最小直径箍筋最小直径(mm)一级一级 2h 100 12 二级二级 1.5h 100 10 三级三级 1.5h 150 10 四级四级 1.5h 150 8 注注表中表中 h 为型钢混凝土梁的梁高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GBJ1089 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=bsAsv)应符合下列规定:非抗震设计 yvtsvff/24.0 5.4.7-1 抗震设计 一级抗震等级 yvtsvff/3.0 (5.4.7-2)二级抗震等级 yvtsvff/28.0 (5.4.7-3)三四级抗震等级 yvtsvff/26.0 (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 型钢混凝土组合结构技术规程 资料编号 JGJ 1382001 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 75125mm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 svyvhwwahcbAfDhtfhDbhfV+)(58.0)6.11(08.00 (5.4.11-1)抗震设计+=svyvhwwahcREbAfrDhtfhDbhfV8.0)(58.0)6.11(06.010(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