中國鋼結構協(xié)會標準型鋼混凝土異形柱結構技術標準中國鋼結構協(xié)會標準型鋼混凝土異形柱結構技術標準主編單位：中國建筑西北設計研究院有限公司批準單位：中國鋼結構協(xié)會3會團體標準，編號為T/CSCS014-2021,自2021年11月1日2021年7月28日4根據(jù)中國鋼結構協(xié)會《關于發(fā)布中國鋼結構協(xié)會2019年第一批團體標準編制計劃的通知》(中鋼構協(xié)〔2019〕01號)的要國際和國內已有標準，并在廣泛征求意見的基礎上，編制了本本標準的主要技術內容是：1.總則；2.術語和符號；3.材料；4.結構設計基本規(guī)定；5.結構計算分析；6.截面設計；7.結構構造；8.施工驗收。公司(地址：陜西省西安市經濟技術開發(fā)區(qū)文景路中段98號，李存良陳林恒孟海張順強本標準主要審查人員：婁宇郁銀泉丁永君石永久王立軍王昌興吳耀華張艷霞6 2術語和符號 22.1術語 22.2符號 3 53.1鋼材 5 63.3混凝土 4結構設計基本規(guī)定 84.1結構體系 84.2結構布置 4.3結構抗震等級 5.1設計計算原則 5.2地震作用 5.3結構分析模型與計算參數(shù) 5.4水平位移限值 6.1柱正截面承載力計算 6.2柱斜截面受剪承載力計算 6.3框架梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力計算 31 7.1一般規(guī)定 367.2型鋼混凝土異形柱 377.3型鋼混凝土異形柱框架梁柱節(jié)點 4078施工驗收 46本標準用詞說明 51 8 1 2 2 3 5 5 6 74BasicRequirementsofStructuralDesign 8 84.2StructuralArrangement 4.3SeismicGradeofStr 5StructuralCalcul 5.1GeneralD 5.3StructuralAnalyticalModelandP 20CapacityofNormalSection 206.2CalculationonShearCapa 26 317StipulationsforDetailingRequirem 36 7.2SteelReinforcedConcreteSpecially-shapedColumns 3797.3Beam-columnJointsofSteelReinf ExplanationofWordingin ListofQuotedStandards Addition:Explanati 11.0.1為了在建筑工程中合理應用型鋼混凝土異形柱結構，做1.0.2本標準主要適用于非抗震設計和抗震設防烈度為6度、7度和8度地區(qū)的一般民用建筑型鋼混凝土異形柱結構的設計、施1.0.3型鋼混凝土異形柱結構的設計、施工與驗收，除應符合22.1.1型鋼混凝土異形柱stcclreinforcedconcretespecially-截面幾何形狀主要為L形、T形和十形，截面內主要配置4的混凝土結構柱。2.1.2實腹式型鋼混凝土異形柱solid-websteelreinforcedconcretespecially-shapedco2.1.3空腹式型鋼混凝土異形柱lattice-websteelreinforcedconcretespecially-shapedco2.1.4型鋼混凝土異形柱結構steelreinforcedconcretetureswithspecially-sh結構主體采用型鋼混凝土異形柱的框架結構和框架-剪力墻2.1.5肢厚sectionalthicknessofcolum2.1.7肢長肢厚比ratioofsectionallengthtosectionalthick-nessofcolumnleg3M?、M,——偏心受力構件截面x軸、y軸方向的彎矩設V、Vy——x軸方向、y軸方向的節(jié)點單向受剪承載力設Aw——驗算方向柱肢肢厚b。范圍內同一截面箍筋各肢4n——非驗算方向柱肢對斜截面受剪承載力的影響ξ——節(jié)點核心區(qū)受剪時非驗算方向柱肢的有效利用53.1.1型鋼混凝土異形柱結構構件中的鋼材宜采用Q355、Q235碳素結構鋼，且應分別符合現(xiàn)行國家標準《低合金高強度結構鋼》GB/T1591和《碳素結構鋼》GB/T700的規(guī)定。當采構用鋼板》GB/T19879的各牌號鋼板。當采用其他牌號的鋼材3.1.2鋼材宜采用鎮(zhèn)靜鋼，且應具有屈服強度，抗拉強度，伸3.1.3鋼板厚度大于或等于40mm,且承受沿板厚方向拉力的焊接連接板件，鋼板厚度方向截面收縮率不應小于現(xiàn)行國家標準3.1.4考慮地震作用的型鋼混凝土異形柱結構的鋼材應符合下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鋼材應有明顯的屈服臺階，且伸長率不應小于20%;3.1.5鋼材的設計用強度指標、物理性能指標應按現(xiàn)行國家標1手工焊接所用的焊條應符合現(xiàn)行國家標準《非合金鋼及62自動焊或半自動焊用焊絲應符合現(xiàn)行國家標準《熔化焊3埋弧焊用焊絲和焊劑應符合現(xiàn)行國家標準《埋弧焊用非合金鋼及細晶粒鋼實心焊絲、藥芯焊絲和焊絲-焊劑組合分類要3.1.7焊縫的強度指標應按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計標準》1普通螺栓應符合現(xiàn)行國家標準《六角頭螺栓》GB/T2高強度螺栓應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結構用高強度大六角頭螺栓》GB/T1228、《鋼結構用高強度大六角螺母》GB/T六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術條件》GB/T1231或《鋼3普通螺栓連接的強度設計值、高強度螺栓連接的鋼材摩擦面抗滑移系數(shù)及高強度螺栓連接的設計預拉4栓釘可采用符合現(xiàn)行國家標準《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T10433規(guī)定的ML15鋼或ML15AL鋼，其屈服強度不小于320N/mm2,極限抗拉強度不小于400N/mm2,伸長率不小于14%。圓柱頭栓釘?shù)目辜舫休d力設計值按現(xiàn)行行業(yè)標準3.2.1縱向受力鋼筋宜采用HRB400、HRB500鋼筋；箍筋宜7采用HRB400、HRB500,也可采用HPB300鋼筋，其強度標準值、設計值及彈性模量應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)3.2.2抗震等級為一、二、三級的型鋼混凝土異形柱框架和斜撐構件(含梯段),其縱向受力鋼筋應符合下列要求：1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;2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1.30;3鋼筋在最大拉力下的總伸長率實測值不應小于9%。3.3.1型鋼混凝土異形柱采用的混凝土強度等級不宜低于C30,不宜高于C60;其他構件采用的混凝土強度等級應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結構設計規(guī)范》JGJ138和《高層建筑混凝土結構技3.3.2混凝土軸心抗壓強度、軸心抗拉強度和彈性模量應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010執(zhí)行；混凝土的剪切變形模量可按相應彈性模量值的0.4倍采用，泊松比可取0.2。84.1.2型鋼混凝土異形柱內埋置的型鋼，可采用實腹式型鋼(圖4.1.2a)或空腹式型鋼桁架；空腹式型鋼桁架宜采用T型鋼桁架(圖4.1.2b)或槽鋼桁架(圖4.1.2c),鋼桁架中綴件可采9(d)空腹式型鋼桁架綴件布置形式用僅配置水平綴件的形式，也可采用同時配置水平綴件及斜綴件的形式，斜綴件宜交叉布置(圖4.1.2d)。4.1.3型鋼混凝土異形柱結構房屋的最大適用高度應符合表4.1.3的要求。結構體系6度續(xù)表4.1.3結構體系6度框架-剪力4.1.4型鋼混凝土異形柱結構適用的最大高寬比不宜超過表4.1.4型鋼混凝土異形柱結構適用的最大高寬比結構體系6度錯層等復雜結構形式；3填充墻和隔墻的布置、材料和連接構造應符合國家現(xiàn)行在規(guī)定的水平力作用下結構底層框架部分承1框架部分承受的地震傾覆力矩不大于結構總傾覆力矩的10%時，應按剪力墻結構進行設計，其中的框架部分應按框架-2當框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總傾覆力矩的10%但不大于50%時，應按框架-剪力墻結構進行設計；3當框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總傾覆力矩的50%但不大于80%時，應按框架-剪力墻結構進行設計，其適用4當框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總傾覆力矩的80%時，應按框架-剪力墻結構進行設計，其適用的最大高度宜4.2.1型鋼混凝土異形柱結構宜采用規(guī)則的結構設計方案；不4.2.2抗震設計時，對型鋼混凝土異形柱結構不規(guī)則性的判別及設計要求，除應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的相關規(guī)定外，尚應符合本標準第4.2.3條～第4.2.51型鋼混凝土異形柱結構的一個獨立結構單元內，結構的平面形狀宜簡單、規(guī)則、對稱，質量、剛度和承載力分布宜2型鋼混凝土異形柱結構的框架縱、橫柱網軸線宜分別對3型鋼混凝土異形柱框架-剪力墻結構中剪力墻宜均勻布置，抗震設計時，剪力墻的布置宜使各主軸方向的側向剛度接近。剪力墻的間距不宜超過表4.2.3中限值的較小值；當剪力墻3當采用疊合板時，現(xiàn)澆層厚度不應小于60mm。2結構的側向剛度和承載力沿豎向宜相近或均勻變化，避符合國家現(xiàn)行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《高層建4型鋼混凝土異形柱框架-剪力墻結構體系的剪力墻應4.2.5不規(guī)則的型鋼混凝土異形柱結構，其抗震設計應符合下1扭轉不規(guī)則時，應計入扭轉影響，且在具有偶然偏心的大于1.45;2側向剛度變化、承載力變化、豎向抗側力構件連續(xù)性不符合國家現(xiàn)行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3規(guī)定的樓層，其對應于地震作用標準值的剪力應乘以1.25的增大系數(shù)；3受力復雜部位的柱，宜采用一般型鋼混凝土框架柱或肢4.2.6對抗震安全性和使用功能有較高要求或專門要求的型鋼行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《建筑隔震設計4.3.1抗震設計時，丙類建筑型鋼混凝土異形柱結構應根據(jù)設防類別、烈度、建筑場地類別、結構類型和房屋高度，按表4.3.1-1、表4.3.1-2的規(guī)定采用不同的抗震等級，并應符合相用時，結構的抗震等級應按空腹式型鋼混凝土異形柱結構選取。建筑場地為I類時，除6度外，應允許按本地區(qū)抗震設防烈度降表4.3.1-1實腹式型鋼混凝土異形柱結構的抗震等級結構類型結構高度(m)四三三(二)二(二)二結構高度四三(三)(二)二(二)二(二)二一三三(二)二(二)二二2對7度(0.15g)、8度(0.3g)時建于Ⅲ、IV類場地的型鋼混凝土異形柱框架表4.3.1-2空腹式型鋼混凝土異形柱結構的抗震等級8度高度(m)四三三(二)二(二)二高度(m)>21.四三(三)(二)二(二)二(二)二三三(二)二(二)二二注：1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對7度(0.15g)、8度(0.3g)時建于Ⅲ、IN類場地的型鋼混凝土異形柱4.3.2當型鋼混凝土異形柱結構的地下室頂板作為地上結構的嵌固部位時，地下一層與首層的側向剛度比不宜小于2,地下一施的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于小于180mm,混凝土強度等級不宜小于C30,且應采用雙層雙向配筋，每層每個方向的配筋率不宜小于0.25%。5.1.1本標準采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，用5.1.2承重結構應按承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)和5.1.3作用效應的組合應符合現(xiàn)行國家標準《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50068的規(guī)定；荷載的標準值、分項系數(shù)、組合值系數(shù)等應符合現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB5.1.4型鋼混凝土異形柱結構的設計使用年限和安全等級應符合現(xiàn)行國家標準《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50068的5.1.5型鋼混凝土異形柱結構構件按承載能力極限狀態(tài)進行設于1.1,對安全等級為二級的結構不應小于1.0,對安全等級為三級的結構不應小于0.9;5.1.6在進行結構內力和變形計算時，型鋼混凝土異形柱結構5.1.7型鋼混凝土異形柱結構防連續(xù)倒塌設計應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010防連續(xù)倒塌設計的相關合現(xiàn)行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3的相關5.1.8型鋼混凝土異形柱結構應進行風荷載、地震作用下的水5.2.1型鋼混凝土異形柱結構的抗震設防烈度和設計地震動參數(shù)應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的相關規(guī)5.2.2型鋼混凝土異形柱結構的地震作用計算，應符合下列1應至少在結構兩個主軸方向分別計算水平地震作用并進行抗震驗算，7度(0.15g)和8度時尚應對與主軸成45°的方向2在計算單向水平地震作用時應計入扭轉影響；對扭轉不5.2.3型鋼混凝土異形柱結構地震作用計算宜采用振型分解反5.3.1在豎向荷載、風荷載或多遇地震作用下，型鋼混凝土異形柱結構的內力和位移可按彈性方法計算。框架梁可考慮在豎向5.3.2型鋼混凝土異形柱結構的分析模型應符合結構的實際受5.3.3型鋼混凝土異形柱結構內力與位移計算時，可假定樓板在其自身平面內為無限剛性，并應在設計中時應考慮樓板平面內的變形，或對采用樓板平面內無限剛性假定5.3.4型鋼混凝土異形柱結構的重力二階效應使作用效應顯著增大時，在結構分析時應考慮重力二階效應的不利影響。在結構分析中可按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010規(guī)5.3.5型鋼混凝土異形柱結構在多遇地震作用下的阻尼比取0.04,當樓蓋梁采用鋼筋混凝土梁時，相應結構阻尼比可增加0.01。5.3.6計算各振型地震影響系數(shù)所采用的結構自振周期應考慮5.3.7當非承重墻體為砌體墻時，型鋼混凝土異形柱結構的自1框架結構可取0.60～0.70;2框架-剪力墻結構可取0.70～0.80。5.4.1在風荷載、多遇地震作用下，型鋼混凝土異形柱結構按式中：△ue——風荷載、多遇地震作用標準值產生的樓層最大彈[θ.]——彈性層間位移角限值，按表5.4.1采用；h——計算樓層層高。結構體系框架-剪力墻結構5.4.2罕遇地震作用下，型鋼混凝土異形柱結構的彈塑性變形驗算應符合下列規(guī)定：17度和8度抗震設計時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的型鋼混凝土異形柱框架結構，應進行罕遇地震作用下的彈塑性變形210層及以上或高度超過28m的豎向不規(guī)則型鋼混凝土異形柱框架結構及框架-剪力墻結構，宜進行罕遇地震作用下的彈塑性變形驗算；3彈塑性變形的計算方法，應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的相關規(guī)定。5.4.3罕遇地震作用下，型鋼混凝土異形柱結構的彈塑性層間位移應符合下式要求：式中：△up——罕遇地震作用標準值下的樓層彈塑性層間位移；[0,]——彈塑性層間位移角限值，按表5.4.3采用；h——計算樓層層高。結構體系框架-剪力墻結構6.1.1型鋼混凝土異形柱正截面承載力計算的基本假定應符合6.1.2型鋼混凝土異形柱雙向偏心受壓的正截面承載力可按下1將柱截面劃分為有限個混凝土單元、鋼筋單元及型鋼單元(圖6.1.2-1),近似取單元內的應變和應力為均勻分布，合2截面達到承載能力極限狀態(tài)時各單元的應變按截面應變3混凝土單元、鋼筋單元及型鋼單元的應力-應變關系應按國家現(xiàn)行標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010和《組合結構4持久、短暫設計狀況時型鋼混凝土異形柱雙向偏心受壓的正截面承載力應按下列公式計算(圖6.1.2-2):7e—考慮桿件撓曲的偏心距增大系數(shù)，按本標準第6.1.4條的規(guī)定計算；es、ey—軸向壓力對截面重心軸y、x的初始偏心距；ew、ew—x軸、y軸方向上的附加偏心距，取20mm和1/30M?/N(圖6.1.2-2);M?、M,——偏心受壓構件截面x軸、y軸方向的彎矩設計值，由壓力產生的偏心在x軸上側時Mx取正值，由壓a——彎矩作用方向角(圖6.1.2-2),為軸向壓力作用點至截面重心的連線與截面重心軸x正向的夾角，逆n——角度參數(shù)，當M?、M,均為正值時n=0;當M,為負值、Mx為正或負值時n=1;當M為負值、M?值，拉應力時取負值，且不超過鋼筋的強度設值，拉應力時取負值，且不超過型鋼的強度設承載力應按式(6.1.2-1)～式(6.6.1.3型鋼混凝土異形柱偏心受拉正截面承載力應按本標準6.1.4型鋼混凝土異形柱偏心受壓正截面承載力計算應考慮構件撓曲二階效應(P-δ效應)引起的附加內力，可將初始偏心距式中：le——柱的計算長度，取偏心受壓構件相應主軸方向上下ra——柱截面對垂直于彎矩作用方向重心軸x?-x。的回轉I?——柱截面對垂直于彎矩作用方向重心軸x-x?的換算慣性矩，按本標準第6.1.5條計算；A——柱的換算截面面積，按本標準第6.1.6條計算；e?——附加偏心距，取e與e的較大值。6.1.5型鋼混凝土異形柱截面對垂直于彎矩作用方向重心軸的式中：Ia——柱截面對垂直于彎矩作用方向重心軸x-x。的換算Ie——混凝土截面對垂直于彎矩作用方向重心軸x?-x。的I——鋼筋截面對垂直于彎矩作用方向重心軸xa-x。的慣Iw——型鋼截面對垂直于彎矩作用方向重心軸xa-x。的慣6.1.6型鋼混凝土異形柱換算截面面積計算時，應將型鋼和鋼Aa=μ?A?6.1.7抗震等級為一、二、三、四級型鋼混凝土異形柱框架的梁柱節(jié)點處，除框架頂層柱、軸壓比小于0.15的柱外，有地震1一級抗震等級的框架結構2其他情況式中：--節(jié)點上、下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設計值之和，上下柱端彎矩設計值，可∑M?-—節(jié)點左、右梁端截面逆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(jù)實配型鋼和鋼筋面積(計入相關樓板鋼筋)∑M?——節(jié)點左、右梁端截面逆時針或順時針方向組合π——框架柱端彎矩增大系數(shù)；對框架結構，抗震等級為二、三、四級分別取1.5、1.3、1.2;對框架-剪力墻結構中的框架，抗震等級為一、二、三、四級分別取1.4、1.2、1.1、1.1。架頂層柱及軸壓比小于0.15的柱，柱端彎矩設計值可取有地震6.1.8考慮地震作用組合的型鋼混凝土異形柱框架結構，底層乘以彎矩增大系數(shù)1.7、1.5、1.3、1.2確定，底層柱內置型鋼6.1.9抗震等級為一、二、三、四級型鋼混凝土異形柱框架的角柱，其彎矩設計值應取調整后的設計值再乘以不小于1.1的增和配筋時，可將梁端截面上部縱筋配置在梁(肋)矩形截面內，n——非驗算方向柱肢對斜截面受剪承載力的影響系數(shù)，應按表6.2.1取值；βc——混凝土強度影響系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準《混凝土6.2.2型鋼混凝土異形柱內置型鋼的受剪截面應符合下列條件：1實腹式型鋼混凝土異形柱2空腹式型鋼混凝土異形柱式中：f.——實腹式型鋼腹板的抗拉強度設計值；tw、hw——驗算方向型鋼腹板的厚度、高度；fw——綴件抗拉強度設計值；ln、lw——水平綴件凈長、斜綴件凈長；Awh、Swh-驗算方向水平綴件的截面面積、沿柱高方向的A驗算方向同一截面單向斜綴件的截面面積。6.2.3實腹式型鋼混凝土異形柱斜截面受剪承載力應符合下列1)持久、短暫設計狀況2)地震設計狀況2偏心受拉柱1)持久、短暫設計狀況2)地震設計狀況持久、短暫設計狀況時，應按柱端截面考慮荷載組合的彎矩設計值M.對應的截面組合剪力計算值V。和截面有效高度h?確定；地震設計狀況時，M.、V.分別為柱端截面考慮地震作用組合的彎矩設計值和對應的剪力設計值。當柱的反彎點在層高范圍內時，可取λ=H。/(2ho);當λ<1.0時，取λ=1.0;當λ>3.0時，取λ=3.0;此處，H?為柱Aw——驗算方向柱肢肢厚b,范圍內同一截面箍筋各肢的全N—-與剪力設計值V。相應的軸向力設計值。其中，式(6.2.3-1)和式(6.2.3-2)中N為軸向壓力設計值，當N>0.3feA.時，取N=0.3f.A.;式(6.2.3-3)和式(6.2.3-4)中N為軸向拉力設6.2.4空腹式型鋼混凝土異形柱斜截面受剪承載力應符合下列1)持久、短暫設計狀況2)地震設計狀況1)持久、短暫設計狀況2)地震設計狀況N——與剪力設計值V.相應的軸向力設計值。其中，式(6.2.4-1)和式(6.2.4-2)中N為軸向壓力設計值，當N>0.3feA。時，取N=0.3f.A.;式(6.2.4-3)和式(6.2.4-4)中N為軸向拉力設6.2.5雙向受剪時(圖6.2.5),型鋼混凝土異形柱斜截面受剪1當柱截面形式為L形和T形時y軸方向柱的剪力設計值；力設計值，按式(6.2.3-1)、式(6.2.3-2)β—斜向剪力作用方向與x軸方向的夾角，β=面組合的彎矩設計值，應符合本標準第6.1.7條、第6.1.8條的規(guī)定；Hn——柱的凈高；ne——柱剪力增大系數(shù)；對框架結構，抗震等級為一、二、三、四級時分別取1.5、1.3、1.2、1.1;對框架-剪力墻結構中的框架，抗震等級為一、二、三、四級時分別取1.4、1.2、6.2.7一、二、三、四級抗震等級的型鋼混凝土異形柱結構的框架角柱，其剪力設計值應取調整后的剪力設計值再乘以不小于1.1的增大系數(shù)。6.3框架梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力計算6.3.1一、二、三級抗震等級的框架節(jié)點應進行節(jié)點核心區(qū)受剪承載力驗算；四級抗震等級的框架節(jié)點可不進行計算，但應符合抗震構造措施的要求。6.3.2地震設計狀況下，框架節(jié)點核心區(qū)的受剪水平截面應符合下列條件：式中：V;——框架梁柱節(jié)點核心區(qū)剪力設計值；h?——節(jié)點核心區(qū)截面高度，可取驗算方向柱肢的肢長；b;——節(jié)點核心區(qū)的有效截面寬度，可按本標準第6.3.3條取值；S——節(jié)點核心區(qū)受剪時非驗算方向柱肢的有效利用系數(shù)，按表6.3.2取值；η——節(jié)點約束影響系數(shù)，邊節(jié)點和角節(jié)點取0.8,中節(jié)點取1.0;Yee——承載力抗震調整系數(shù)。2346.3.3型鋼混凝土異形柱框架節(jié)點有效截面寬度應符合下列1型鋼混凝土異形柱與型鋼混凝土梁節(jié)點2型鋼混凝土異形柱與鋼筋混凝土梁節(jié)點式中：be——驗算方向柱肢的肢厚；b?——梁截面寬度。6.3.4實腹式型鋼混凝土異形柱框架節(jié)點核心區(qū)受剪承載力應符合下列規(guī)定：一級抗震等級的框架結構其他各類框架式中：V;——框架梁柱節(jié)點核心區(qū)剪力設計值；——節(jié)點核心區(qū)受剪時非驗算方向柱肢的有效利用系數(shù)，按本標準表6.3.2取值；a。——梁受壓鋼筋合力點至受壓邊緣的距離；tw、hw——驗算方向型鋼腹板的厚度、高度；f?——型鋼的抗拉強度設計值；6.3.5空腹式型鋼混凝土異形柱框架節(jié)點核心區(qū)受剪承載力應式中：fw—空腹式型鋼桁架中水平或斜綴件的抗拉強度設A——驗算方向柱肢肢厚b.范圍內同一截面水平綴件的6.3.6地震設計狀況下，型鋼混凝土異形柱框架節(jié)點核心區(qū)的1)一級抗震等級的框架結構2)其他情況2其他層中間節(jié)點和端節(jié)點1)一級抗震等級的框架結構2)其他情況M{、M,——He--節(jié)點左、右兩側型鋼混凝土梁或鋼筋混凝土梁的梁端考慮承載力抗震調整系數(shù)的正截面受彎承載力所對應的彎矩值，其值應按國家現(xiàn)行標準《組合結構設計規(guī)范》JGJ138或《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定計算；節(jié)點左、右兩側型鋼混凝土梁或鋼筋混凝土梁的梁端彎矩設計值，左、右兩側梁的彎矩之和應分別按順時針和逆時針方向計算，并取其較大值，一級抗震等級框架節(jié)點左、右兩端均為負彎矩時，絕對值較小的彎矩應取零；節(jié)點上柱和下柱反彎點之間的距離；?m——節(jié)點剪力增大系數(shù)；對框架結構，抗震等級為二、三級時分別取1.35、1.20;對框架-剪力墻結構中的框架，抗震等級為一、二、三級時分別取1.35、1.20、1.10;Z——對型鋼混凝土梁，取型鋼上翼緣和梁上部鋼筋合力點與型鋼下翼緣和梁下部鋼筋合力點間的距離；對鋼筋混凝土梁，取梁上部鋼筋合力點與梁下部鋼筋合力點間的h-梁截面高度，當節(jié)點兩側梁高不相同時，應取平均值。6.3.7雙向受剪時，框架節(jié)點核心區(qū)受剪承載力應符合下列規(guī)定：1當柱截面形式為L形時2當柱截面形式為T形時Vx、Vuy——x軸方向、y軸方向的節(jié)點單向受剪承載力設計值，按式(6.3.4-1)、式(6.3.4-2)和式(6.3.5-1)、式(6.3.5-2)的右邊計算。7.1.1型鋼混凝土異形柱結構的梁、柱、剪力墻和節(jié)點構造措施，除應符合本標準規(guī)定外，尚應符合國家現(xiàn)行標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010、《鋼結構設計標準》GB50017和《組7.1.3實腹式型鋼混凝土異形柱的含鋼率不宜小于4%,且不宜大于15%;空腹式型鋼混凝土異形柱縱向型鋼的含鋼率不宜小于3%,且不宜大于10%;各肢配鋼應均勻。7.1.4型鋼混凝土異形柱最外層鋼筋和受力鋼筋的混凝土保護層厚度應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的相關規(guī)定。處于一類環(huán)境且混凝土強度等級不低于C40時，異形柱的混凝土保護層最小厚度可減小5mm,但縱向受力鋼筋7.1.5型鋼混凝土異形柱最外側型鋼翼緣的混凝土保護層最小厚度(圖7.1.5)不宜小于125mm,且型鋼翼緣離兩側邊距離不圖7.1.5型鋼的混凝土保護層厚度宜小于60mm。7.1.6型鋼混凝土異形柱中型鋼鋼板寬厚比應滿足現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結構設計規(guī)范》JGJ138的相關規(guī)定。7.1.7型鋼混凝土異形柱縱向受拉鋼筋的錨固長度l?和抗震錨固長度l應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB500107.1.8型鋼混凝土異形柱的柱腳應按現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結構7.2型鋼混凝土異形柱7.2.1實腹式型鋼混凝土異形柱的剪跨比不宜小于2,抗震設計時不應小于1.5。空腹式型鋼混凝土異形柱的剪跨比不應小于2。7.2.2抗震設計時，型鋼混凝土異形柱的軸壓比不宜大于EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up7(比),A)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up7(下),A)f.、f?——分別為混凝土的軸心抗壓強度設計值和型鋼的抗A.、A?——分別為混凝土和縱向型鋼的截面面積。結構體系四級注：剪跨比不大于2的異形柱，軸壓比限值應按表內相應的數(shù)值減小0.05。7.2.3型鋼混凝土異形柱的縱向鋼筋應符合下列規(guī)定：1在同一截面內，縱向受力鋼筋宜采用相同直徑，其直徑不宜小于14mm,且不應大于肢厚的1/10;全部縱向受力鋼筋的總配筋率不宜小于0.8%;2截面折角處應設置縱向受力鋼筋；四級抗震等級和非抗震設計不宜大于300mm;當縱向受力鋼筋的間距不能滿足上述要求時，應設置縱向構造鋼筋，其直徑不宜小于12mm;4柱內縱向鋼筋的凈距不宜小于50mm。7.2.4對于空腹式型鋼混凝土異形柱，僅配置水平綴件時，水平綴件的間距不宜大于300mm;同時配置水平綴件及斜綴件時，斜綴件與水平綴件的夾角應為30°~60°,且水平綴件的間距不宜大于400mm。7.2.5型鋼混凝土異形柱應采用封閉復合箍筋。實腹式配鋼時，可將箍筋彎折后與型鋼采用角焊縫進行連接形成封閉箍筋(圖7.2.5a),也可將箍筋穿過型鋼腹板搭接焊形成封閉箍筋(a)實腹式配鋼—箍筋與型鋼焊接(b)實腹式配鋼—箍筋搭接焊(圖7.2.5b);空腹式配鋼時，可將箍筋搭接焊形成封閉箍筋(圖7.2.5c)。柱中相鄰箍筋的焊接位置宜錯開。7.2.6非抗震設計時，型鋼混凝土異形柱的箍筋直徑不應小于6mm,箍筋間距不應大于250mm且不應大于柱肢厚度。7.2.7抗震設計時，型鋼混凝土異形柱箍筋加密區(qū)的配箍特征1加密區(qū)的配箍特征值應符合下列公式的規(guī)定：fe——混凝土軸心抗壓強度設計值，強度等級低于C35fw——箍筋及拉筋抗拉強度設計值；2對抗震等級為一、二、三、四級的框架柱，箍筋加密區(qū)的箍筋體積配箍率分別不應小于1.0%、0.8%、0.6%、0.5%。3當剪跨比λ≤2時，箍筋加密區(qū)的箍筋體積配箍率不應小于1.2%。7.2.8抗震設計時，型鋼混凝土異形柱箍筋加密區(qū)的箍筋最大間距和箍筋最小直徑應符合表7.2.8的規(guī)定。箍筋最大間距(mm)箍筋最小直徑(mm)8150(柱根100)8注：1柱根指框架柱底部嵌固部位；2當剪跨比λ不大于2時，箍筋間距不應大于100mm。1柱上、下兩端，取截面長邊尺寸、柱凈高的1/6和5剪跨比不大于2的柱及因設置填充墻等形成柱凈高與柱箍率不宜小于箍筋加密區(qū)的50%;箍筋間距不應大于柱肢截面厚接，其柱內型鋼應采用貫通型，柱內型鋼的拼接構造應符合鋼結7.3.3型鋼混凝土異形柱與型鋼混凝土梁宜采用剛性連接。當梁內型鋼直接與柱內型鋼連接時，梁內型鋼翼緣與柱內型鋼翼緣應采用全熔透焊縫連接；梁內型鋼腹板與柱內型鋼翼緣宜采用摩擦型高強度螺栓連接；當采用柱邊伸出鋼懸臂梁段時，懸臂梁段與柱內型鋼翼緣應采用全熔透焊縫連接。具體連接構造應符合國家現(xiàn)行標準《鋼結構設計標準》GB50017和《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》JGJ99的規(guī)定(圖7.3.3)。7.3.4型鋼混凝土異形柱與鋼筋混凝土梁宜采用剛性連接，梁的縱向鋼筋應伸入柱節(jié)點，且應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010對鋼筋的錨固規(guī)定。柱內型鋼的截面形式和縱向鋼筋的配置，宜減少梁縱向鋼筋穿過柱內型鋼的數(shù)量，柱內型鋼腹板預留貫穿孔造成的截面損失宜小于腹板面積的20%。梁縱向鋼筋不宜穿過柱內型鋼翼緣，當梁縱向鋼筋與柱內型鋼翼緣相碰時，可在柱內型鋼翼緣上焊接連接套筒或連接板與梁縱向鋼筋連接(圖7.3.4)。圖7.3.4型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁連接7.3.5實腹式型鋼混凝土異形柱的縱向型鋼沿高度方向，對應于型鋼混凝土梁內型鋼的上、下翼緣處或鋼筋混凝土梁上、下部縱向鋼筋水平位置處，應設置水平加勁肋，加勁肋宜采用非貫通式(圖7.3.5-1),便于混凝土澆筑。加勁肋的截面面積及長度應滿足式(7.3.5-1)及式(7.3.5-2)的要求。柱內型鋼腹板厚度應滿足式(7.3.5-3)的要求。P——型鋼混凝土梁的型鋼翼緣或鋼筋混凝土梁的縱向鋼筋作用于柱型鋼的集中力，可取P=f?A或P=f,A,A為型鋼混凝土梁中與柱型鋼相連的型鋼翼緣的面積，A為鋼筋混凝土梁中與柱型f?、f'.——型鋼的抗拉、抗壓強度設計值；b?——加勁肋與柱型鋼腹板的連接長度；s——柱內型鋼翼緣外表面至加勁肋過焊孔邊緣的對型鋼混凝土梁，水平加勁肋厚度不宜小于梁端型鋼翼緣厚度，且不宜小于12mm;對鋼筋混凝土梁，水平加勁肋厚度不宜小于柱型鋼腹板厚度。水平加勁肋的長度不應小于型鋼混凝土異形柱中型鋼腹板高度的一半(圖7.3.5-2)。加勁肋與型鋼翼緣的連接宜采用坡口全熔透焊縫，與型鋼腹板可采用雙面角焊縫，角焊縫高度不宜小于加勁肋厚度。hwl,hw?,hwa—各肢型鋼腹板高度。7.3.6空腹式型鋼混凝土異形柱的縱向型鋼沿高度方向，對應于型鋼混凝土梁內型鋼的上、下翼緣處或鋼筋混凝土梁上、下部縱向鋼筋水平位置處，應設置加勁肋(圖7.3.6),并應同時設7.3.7型鋼混凝土異形柱框架節(jié)點核心區(qū)的箍筋最小直徑宜符合本標準第7.2.8條的規(guī)定。對一、二、三、四級抗震等級的框架節(jié)點核心區(qū)，其箍筋最小體積配箍率分別不宜小于0.6%、0.5%、0.4%和0.4%,且箍筋間距不宜大于柱端加密區(qū)間距的1.5倍，箍筋直徑不宜小于柱端箍筋加密區(qū)的箍筋直徑；柱縱向受力鋼筋不應在各層節(jié)點中切斷。接技術規(guī)程》JGJ107的相關規(guī)定；型鋼的連接應符合國家現(xiàn)行標準《鋼結構焊接規(guī)范》GB50661、《鋼結構高強度螺栓連接技術規(guī)程》JGJ82的相關規(guī)定；鋼筋與型鋼的連接應符合現(xiàn)行國家標準《鋼-混凝土組合結構施工規(guī)范》GB50901的相關規(guī)定。8.0.8型鋼混凝土異形柱內縱向型鋼的鋼板間連接焊縫宜采用坡口全熔透焊縫或部分熔透焊縫，在底層柱根以上500mm及梁柱節(jié)點上、下各500mm范圍內，應采用坡口全熔透焊縫，焊縫質量等級應為一級；水平綴件或斜綴件與縱向型鋼的連接宜采用8.0.9型鋼焊接時，可采用下列控制型鋼變形的焊接工藝和焊接順序：1對接接頭、T形接頭和十字接頭，在型鋼放置條件允許或易于翻轉的情況下，宜雙面對稱焊接；對稱截面的型鋼，宜對稱于型鋼中性軸焊接。2長焊縫宜采用分段退焊法、跳焊法或多人對稱焊接法。8.0.10型鋼焊接變形應進行矯正。矯正可采用機械矯正、加熱矯正、加熱與機械聯(lián)合矯正等方法。矯正后的鋼材表面，不應有明顯的凹痕或損傷，劃痕深度不得大于0.5mm,且不應超過鋼材厚度允許負偏差的1/2。8.0.11鋼材矯正后的允許偏差應符合表8.0.11的規(guī)定。允許偏差圖例可可1/1000且不應大于5.08.0.12混凝土澆筑前，應完成柱內型鋼的焊縫、螺栓和栓釘?shù)馁|量驗收，驗收方法應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結構工程施工質量8.0.13混凝土用粗骨料最大粒徑不宜大于型鋼外側混凝土厚度的1/3,且不宜大于20mm,并符合現(xiàn)行行業(yè)標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ52的規(guī)定。對于澆筑難度較大或復雜節(jié)點部位，宜采用骨料更小、流動性更強的混凝土或8.0.14每樓層的型鋼混凝土異形柱的混凝土應連續(xù)澆筑、分層振搗，且不得在柱凈高范圍內留置施工縫。框架節(jié)點核心區(qū)的混凝土應采用相交構件混凝土強度等級的最高值。8.0.15冬期施工應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑工程冬期施工規(guī)8.0.16型鋼混凝土異形柱結構施工的尺寸允許偏差應符合表8.0.16的規(guī)定，尺寸允許偏差的檢驗方法應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204和《鋼結構工程施工質量驗收標準》GB50205的規(guī)定執(zhí)行。允許偏差(mm)1642683485表面平整度(在2m長度范圍內)66中心線81續(xù)表8.0.16允許偏差(mm)78縱向受力鋼筋的柱梁9柱梁(截面高度h)3定位軸線1(截面高度h,跨度l)1/1000,且不應大于1024)表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，可采用16《鋼結構用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技20《埋弧焊用非合金鋼及細晶粒鋼實心焊絲、藥芯焊絲和型鋼混凝土異形柱結構技術標準 2.1術語 572.2符號 57 583.1鋼材 583.2鋼筋 593.3混凝土 59 604.1結構體系 604.2結構布置 4.3結構抗震等級 63 5.1設計計算原則 5.2地震作用 5.3結構分析模型與計算參數(shù) 675.4水平位移限值 68 696.1柱正截面承載力計算 696.2柱斜截面受剪承載力計算 6.3框架梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力計算 747.1一般規(guī)定 747.2型鋼混凝土異形柱 757.3型鋼混凝土異形柱框架梁柱節(jié)點 76 781.0.1異形柱結構是以T形、L形、十形等異形截面柱(以下簡稱異形柱)代替一般框架柱作為豎向承重構件而構成的結構，以避免框架柱在室內凸出，少占建筑空間，改善建筑觀瞻，為建為了克服混凝土異形柱結構承載能力不足、軸壓比限值過低、抗震性能不理想等缺陷，將鋼與混凝土組合結構引入異形柱結構顯得尤為必要。型鋼混凝土異形柱結構是異形柱結構與型鋼混凝土結構相結合的產物，其結構柱采用異形截面，主要配置型鋼并配有適量的縱向鋼筋和箍筋，然后澆筑混凝土把型鋼包裹在型鋼混凝土異形柱與常規(guī)矩形柱在截面特性、內力和變形特性、抗震性能等方面的顯著差異，導致在型鋼混凝土異形柱結構的設計與施工中存在一些不容忽視的問題，在目前我國現(xiàn)行規(guī)范均未涉及。隨著異形柱結構在各地逐漸推廣應用，需要不斷補充完善異形柱結構的國家和行業(yè)標準，提供指導異形柱結構設計施工、工程審查及質量監(jiān)控的依據(jù)。國內各高等院校、設計、研究單位對型鋼混凝土異形柱結構的基本性能、設計方法、構造措施及工程應用等方面進行了大量的科學研究與工程實踐，包括：型鋼混凝土異形柱正截面和斜截面、梁柱節(jié)點的試驗、數(shù)值及理論研究、型鋼混凝土異形柱結構的抗震試驗及分析等。我國已經出臺了現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土異形柱結構技術規(guī)程》JGJ149,一些省市也制定并實施了異形柱結構的地方標準，同時一些地方的國家級住宅示范小區(qū)中也建有異形柱結構住宅建筑，而目前尚無型鋼混凝土異形柱結構的設計、施工及驗收標準，因此制約了異形柱結構的推廣與應用。為了在型鋼混凝土異形柱結構設計與施工中貫徹執(zhí)行國家技術經濟政策，做到安全適用、技術先進、經濟合理、確保質量，根據(jù)中國鋼結構協(xié)會《關于發(fā)布中國鋼結構協(xié)會2019年第一批團體標準編制計劃的通知》(中鋼構協(xié)〔2019〕01號〕的要求，對《型鋼混凝土異形柱結構技術標準》進行了編制。1.0.2型鋼混凝土異形柱結構主要用于一般民用建筑，在居住類建筑中能夠取得良好的使用效果。由于目前尚無9度抗震設防區(qū)型鋼混凝土異形柱結構的設計與施工經驗，故未將抗震設防烈度為9度的型鋼混凝土異形柱結構設計列入本標準適用范圍。我國已經沒有非抗震設防區(qū)，但考慮到國際上的設計需求，本標準仍保留非抗震設計要求。1.0.3本標準是在遵照現(xiàn)行國家標準《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50068、《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009、《鋼結構筑抗震設計規(guī)范》GB50011、《混凝土結構工程施工規(guī)范》GB凝土組合結構施工規(guī)范》GB50901及現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結構設計規(guī)范》JGJ138、《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3等基礎上，根據(jù)型鋼混凝土異形柱結構試驗、數(shù)值和理論分析的研究成果和工程設計、施工及驗收的實踐經驗進行編制的。術語是根據(jù)現(xiàn)行國家標準《工程結構設計基本術語標準》織不夠致密，硫、磷偏析大，沖擊韌性較低，冷脆和時效傾向度大于或等于40mm的鋼板，應符合現(xiàn)行國家標準《厚度方向它相當于硫含量不超過0.01%。合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB5能太接近，因此屈強比不應大于0.85;同時鋼材應有明顯的屈服臺階、伸長率應大于20%,以保證構件具有足夠的塑性變形出規(guī)定，焊縫強度指標按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計標準》與屈服強度實測值的比值不應小于1.25,是為了保證構件某部度實測值與屈服強度標準值的比值不應大于14結構設計基本規(guī)定4.1.1本標準適用于型鋼混凝土異形柱結構體系，包括框架結構和框架-剪力墻結構。結構可全部采用型鋼混凝土異形柱作為豎向受力構件，也可根據(jù)受力需要部分采用一般型鋼混凝土框架4.1.2工程實踐中將型鋼混凝土異形柱的配鋼形式分為實腹式配鋼和空腹式配鋼兩種，實腹式型鋼混凝土異形柱的鋼骨架一般是由相應規(guī)格的鋼板焊接而成，空腹式型鋼混凝土異形柱包括配T型鋼桁架(骨架)和配槽鋼桁架(骨架),由水平腹桿和斜腹桿將T型鋼或槽鋼連接而成。實腹式型鋼混凝土異形柱具有較好的抗震性能，但實腹型鋼與混凝土的粘結性能相對較弱，而空腹式型鋼混凝土異形柱共同工作性能好，且便于混凝土澆筑及柱內箍筋配置，但構件的抗震性能相對較弱，因此工程中應根據(jù)需4.1.3從結構安全和經濟合理等方面綜合考慮，型鋼混凝土異形柱結構房屋適用的最大高度應有所限制。本標準的最大適用高度是基于現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結構設計規(guī)范》JGJ138的相關規(guī)定，并結合型鋼混凝土異形柱結構的受力特點提出的。由于空腹式型鋼混凝土異形柱的抗側性能比實腹式型鋼混凝土異形柱弱，所以規(guī)定的最大適用高度相對較低。當實腹式與空腹式型鋼混凝土異形柱混合使用時，結構的最大適用高度偏于保守地按空腹式型鋼混凝土異形柱結構取值。在8度(0.3g)抗震設防區(qū)，框架結構不應采用空腹式型鋼混凝土異形柱。4.1.4本標準對型鋼混凝土異形柱結構適用的最大高寬比的規(guī)定是根據(jù)異形柱結構和型鋼混凝土結構的特性并參考現(xiàn)行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3確定的。本條適用于10層及10層以上或高度超過28m的情形，當層數(shù)或高度低于上4.1.5在型鋼混凝土異形柱結構設計中，應根據(jù)是否進行抗震設計、抗震設防烈度、場地類別、房屋高度和高寬比、施工技術等因素，通過安全、技術、經濟和使用條件的綜合分析比較，選用合理的結構體系，并宜通過增加結構體系的多余約束和超靜定次數(shù)，考慮傳力途徑的多重性，避免采用脆性材料和加強結構的延性等措施來加強結構的整體穩(wěn)定性，使結構在承受自然界的災害或人為破壞等意外作用而發(fā)生破壞時，不至于引發(fā)連續(xù)倒塌而1框架結構與砌體結構在抗側剛度、變形能力、抗震性能等方面有很大差異，將這兩種不同的結構混合使用于同一結構2根據(jù)一般震害資料，多層及高層單跨框架結構震害嚴重，故本標準規(guī)定抗震設計的型鋼混凝土異形柱結構不應采用單跨框架結構。規(guī)定型鋼混凝土異形柱結構不宜采用連體和錯層等復雜結構形式，是因為目前缺乏專門研究。3發(fā)生地震時，樓梯間是重要的緊急逃生豎向通道，因此4.1.6異形柱結構體系是20世紀70年代以來墻體材料革新推動下促進結構體系變革的產物，屬于框架-輕墻(填充墻、隔墻)結構體系，應優(yōu)先采用輕質高效的墻體材料，不應采用燒結實心黏土磚，不僅能改善建筑的保溫、隔熱性能，節(jié)約能源消耗，而異形柱結構的主要特點是柱肢厚度與非承重砌體墻的厚度相等，柱棱不凸出，增大室內使用面積，便于家具布置和室內裝修。另外，墻身要滿足保溫、隔熱、節(jié)能、隔聲、防水及防火等要求，以滿足建筑功能的需要。在此前提下，根據(jù)不同條件選用合理、經濟的墻體形式，以確保質量，提高效率和降低成本。4.1.7參照現(xiàn)行行業(yè)標準《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3作出相應規(guī)定。結構設計時，應根據(jù)結構底層框架承受的地震傾覆力矩與結構總地震傾覆力矩的比值確定該結構相應的使用高度和構造措施，計算模型及分析均按框架-剪力墻結構進行4.2.1、4.2.2抗震設計的型鋼混凝土異形柱結構應符合抗震概念設計的要求，由于異形柱受力的復雜性，對于特別不規(guī)則的建筑，要求比現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的規(guī)4.2.3本標準根據(jù)型鋼混凝土異形柱結構的特點及抗震概念設計原則，對結構平面布置提出應當符合的要求。結構的平面布置應力求簡單、規(guī)則，避免質量、剛度和承載力分布不均勻，減少型鋼混凝土異形柱結構宜采用規(guī)則的設計方案，在結構柱網軸線的布置方面，縱、橫柱網軸線宜分別對齊拉通，以避免地震中因扭轉效應和傳力路線中斷等原因可能造成的結構嚴重震害。異形柱的肢厚較小，其中心線宜與梁中心線對齊，盡量避免對型鋼混凝土異形柱框架-剪力墻結構中剪力墻的布置提出原則要求，抗震設計的剪力墻布置宜使各主軸方向的側向剛度相近，還對剪力墻的最大間距提出了限值要求，其限值較一般鋼筋4.2.4本標準根據(jù)型鋼混凝土異形柱結構的特點及抗震概念設4.2.5限制型鋼混凝土異形柱結構平面布置的不規(guī)則性，避免過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。當結構的扭轉位移比(即樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移與該樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值之比)大于1.20時，可判定為“扭轉不規(guī)則類型”,設計中要掌握扭轉變形的下限和上限，并控制扭轉位移比：不宜大于1.20,不應大于1.45?？紤]型鋼混凝土異形柱結構受力的復雜性，本條的規(guī)定較現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011規(guī)定的“不宜大于1.5”有所加嚴。為了方便，本標準規(guī)定，型鋼混凝土異形柱結構中剛度變化、承載力變化、豎向抗側力構件連續(xù)性不符合國家現(xiàn)行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3要求的樓層，其在地震作用標準值作用下的剪力應適當增大，增大系數(shù)取1.25,保證安全度要求?？拐鹪O計時，對型鋼混凝土異形柱結構中處于受力復雜、不利部位的柱，例如結構平面柱網軸線斜交處的柱，平面凹進不規(guī)則、錯層等部位的柱，提出宜采用一般型鋼混凝土框架柱或肢端加強的型鋼混凝土異形柱，以改善結構的整4.3.1抗震設計的型鋼混凝土異形柱結構應根據(jù)抗震設防烈度、結構類型、房屋高度劃分為不同的抗震等級，有區(qū)別地采用相應的抗震措施，包括內力調整和抗震構造措施。本標準的結構抗震等級是針對型鋼混凝土異形柱結構的抗震性能特點及丙類建筑抗震設計的要求通過研究分析制定的，考慮到型鋼混凝土異形柱結構受力的復雜性，其抗震性能弱于一般型鋼混凝土結構，因此，本次編制在現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結構設計規(guī)范》JGJ138相關規(guī)根據(jù)本標準第4.1.3條，實腹式型鋼混凝土異形柱框架結構在8度(0.30g)抗震設防區(qū)的最大適用高度為15m,故本條對8度(0.30g)時建于Ⅲ、IN類場地、高度大于21m的實腹式型鋼混凝土異形柱框架結構的抗震等級不作規(guī)定；空腹式型鋼混凝土異形柱框架結構在8度抗震設防區(qū)的最大適用高度為18m,故本條僅對8度時高度不大于18m的空腹式型鋼混凝土異形柱框架結構的抗震等級進行規(guī)定。實腹式和空腹式型鋼混凝土異形柱混合使用時，結構的抗震等級偏于保守地按空腹式4.3.2本條根據(jù)國家現(xiàn)行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3的相應規(guī)定編5.1設計計算原則5.1.1本標準根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50068的規(guī)定，采用概率極限狀態(tài)設計方法，以分項系5.1.2根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50068,型鋼混凝土異形柱結構的極限狀態(tài)分為三類，即承載能力極限狀態(tài)、正常使用極限狀態(tài)和耐久性極限狀態(tài)，基于三5.1.3本條對型鋼混凝土異形柱結構作用效應的組合進行了5.1.4本條對型鋼混凝土異形柱結構的設計使用年限和安全等5.1.5型鋼混凝土異形柱結構構件的承載力設計，應符合國家現(xiàn)行標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011和《組合結構設計規(guī)范》JGJ138有關極限狀態(tài)設計表達式的規(guī)定，標準對持久、短暫設計狀況的結構構件重要性5.1.6在進行結構的內力和變形計算中，需要采用構件截面換算的彎曲剛度、軸向剛度和剪切剛度，將鋼筋混凝土截面的剛度5.1.7型鋼混凝土異形柱結構防連續(xù)倒塌設計是結構設計的重要部分，鑒于結構防連續(xù)倒塌設計還處于研究階段，本標準按國家現(xiàn)行標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3的相關規(guī)定執(zhí)5.2.2型鋼混凝土異形柱結構的地震作用計算基本按國家現(xiàn)行標準的相關規(guī)定執(zhí)行，并考慮到異形柱結構的特點而作出補充1異形柱與矩形柱具有不同的截面特性及受力特性，試驗研究及理論分析表明：型鋼混凝土異形柱的雙向偏壓正截面承載力和受剪承載力隨荷載(作用)方向不同而有較大的差異。這種由于荷載(作用)不同方向導致內力變化的差異，除與柱截面形狀、柱截面尺寸比例及配鋼形式有關外，還與結構平面形狀，結構布置及柱所在位置等因素有關。要精確確定型鋼混凝土異形柱結構中各異形柱構件對應的水平地震作用的最不利方向是一個很復雜的問題，在具體設計時可以采取簡化方法。本條規(guī)定，7度(0.15g)及8度(0.20g,0.30g)抗震設計時，除了應進行兩個主軸方向的水平地震作用計算與抗震驗算外，尚應進行與主軸2國內外歷次大地震的震害和抗震試驗研究均表明：平面不規(guī)則、質量與剛度偏心和抗扭剛度太弱的結構，扭轉效應可能導致結構嚴重的震害，對型鋼混凝土異形柱結構尤其需要在抗震設計中加以重視。條文中所指“扭轉不規(guī)則的結構”,可按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011相關規(guī)定的條件(即扭轉位移比大于1.20)來判別，此時異形柱結構的水平地震作用計算應計入雙向水平地震作用下的扭轉效應。5.2.3型鋼混凝土異形柱結構地震作用計算的方法，根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的規(guī)定，振型分解反應譜法和底部剪力法都是地震作用計算的基本方法，但考慮到現(xiàn)今在結構設計計算中計算機應用日益普遍，且實際工程中大多存在著不同程度的不對稱、不均勻等情況，已很少應用底部剪力法，故本條僅考慮振型分解反應譜法；平面不規(guī)則結構的扭轉影響顯著,應采用扭轉耦聯(lián)振型分解反應譜法，必要時應進行時程5.3結構分析模型與計算參數(shù)5.3.1無論是非抗震設計還是抗震設計，在豎向荷載、風荷載、多遇地震作用下型鋼混凝土異形柱結構的內力和變形分析，按我國現(xiàn)行規(guī)范體系，均采用彈性方法計算。在豎向荷載作用下框架梁可以考慮梁端部塑性變形引起的內力重分布。5.3.2關于分析模型的選擇，考慮到異形柱結構的特點，應采用基于三維空間的計算分析方法。平面結構空間協(xié)同計算模型雖然計算簡便，但缺點是對結構空間整體的受力性能反映地不完全，現(xiàn)已較少應用，在規(guī)則結構初步設計時可應用。按空間整體工作分析時，梁、柱按桿系模型分析，兩者自由度是相同的；剪力墻可按薄壁桿系或墻板元、殼元模型分析，采用薄壁桿系模型時比采用墻板元、殼元模型時多考慮翹曲變形自由度。5.3.3絕大多數(shù)型鋼混凝土異形柱結構的樓板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，能夠滿足該假定的要求，當存在樓蓋大洞口的不規(guī)則類型時，計算時應考慮樓板的面內變形，或對采用樓板面內無限5.3.4對型鋼混凝土異形柱結構，當二階效應使作用效應顯著增大而不可忽略時，即結構在水平荷載作用下的重力附加彎矩大于初始彎矩的10%,應考慮二階效應的影響，建筑結構的二階效應包括重力二階效應(P-△效應)和受壓構件的撓曲效應(P-δ效應)兩部分。重力二階效應計算屬于結構整體層面的問題，應在結構整體分析中考慮；受壓構件的撓曲效應計算屬于構件層面的問題，應在構件設計時考慮，按本標準第6.1節(jié)規(guī)定計算。5.3.5影響結構阻尼比的因素很多，準確確定結構的阻尼比較為困難。根據(jù)工程實測和試驗研究結果，抗震設計時，組合結構的阻尼比可取為0.04,鋼筋混凝土結構的阻尼比可取為0.05。型鋼混凝土異形柱結構中采用鋼筋混凝土梁時，阻尼比按鋼筋混凝土結構取0.05;當采用型鋼混凝土梁時，阻尼比按組合結構取0.04.5.3.6、5.3.7框架結構中非承重填充墻的存在，會增大結構整體剛度，減小結構自振周期，從而產生增大結構地震作用的影響。為反映這種影響，可根據(jù)工程實際采用的非承重填充墻體數(shù)量及材料，采用折減系數(shù)對結構的計算自振周期進行折減。5.4水平位移限值5.4.1～5.4.3對結構樓層層間位移的控制，實際上是對構件截面大小、剛度大小的控制，從而保證主體結構在風荷載、多遇地震作用下基本處于彈性受力狀態(tài)，保證填充墻、隔墻的完好，避抗震設計是根據(jù)抗震設防三個水準的要求，采用二階段設計方法來實現(xiàn)。要求在多遇地震作用下主體結構不受損壞，填充墻及隔墻沒有過重破壞，保證建筑的正常使用功能；在罕遇地震作用下，主體結構遭受破壞或嚴重破壞但不倒塌。本標準對型鋼混凝土異形柱結構的彈性及彈塑性層間位移角限值的規(guī)定，是根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的規(guī)定制定的。6.1.1收集國內外關于型鋼混凝土異形柱(L形、T形、十形)在軸力與雙向彎矩共同作用下的試驗研究結果，并對其進行分析，可以得到：從加載至破壞的全過程，截面平均應變符合平截面假定?；炷潦軌簯?應變曲線、混凝土極限壓應變、縱向受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣極限拉應變的取用，均與現(xiàn)行行業(yè)標準6.1.2～6.1.6型鋼混凝土異形柱的截面不規(guī)則，在雙向偏心受壓時難以給出正截面承載力計算公式，因此，本標準采用數(shù)值積分法對型鋼混凝土異形柱雙向偏心受壓的正截面承載力進行迭代計算。在計算各單元的應變時，通常應通過混凝土極限壓應變?yōu)镋的受壓區(qū)頂點作一條與中和軸平行的直線；在某些情況下，尚應通過最外排縱向受拉鋼筋的極限拉應變0.01為頂點作一條與中和軸平行的直線，然后再作一條與中和軸垂直的直線，以此直線作為基準線按平截面假定確定各單元的應變及相應的應力。由于荷載作用位置的不定性，混凝土質量的不均勻性及施工的偏差，可能產生x、y兩個方向的附加偏心距ex、ex、ew的取值基本與現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010中ex、e的取值相協(xié)調。對于偏心受壓柱正截面承載力計算公式，考慮二階效應的影究表明，在截面及混凝土強度等級確定時，柱的長細比lc/r。、相對偏心距e?/r?和彎矩作用方向角α是影響異形截面雙向偏心型鋼混凝土異形柱因截面內配置較多的鋼材(包括型鋼和鋼筋),在計算截面幾何特性時，需將鋼材截面按照鋼與混凝土的彈性模量之比轉換為混凝土截面，以便計算構件的內力和變形。6.1.7框架柱節(jié)點上、下端彎矩設計值的增大系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的相關規(guī)定進行計6.1.8為了延遲型鋼混凝土異形柱框架結構底層柱下端截面塑性鉸的出現(xiàn)，設計中對此部位柱的彎矩設計值應乘以增大系數(shù)，以增大其正截面承載力，其增大系數(shù)與現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定值相同。6.1.9考慮到型鋼混凝土異形柱框架結構的角柱為薄弱部位，扭轉效應對其內力影響較大，且受力復雜，因此規(guī)定對角柱的彎矩設計值按本標準第6.1.7條和第6.1.8條調整后的彎矩設計值再乘以不小于1.1的增大系數(shù)。6.1.10抗震分析和模擬計算表明，目前的工程做法將梁端截面了梁的受彎承載力，是造成地震時柱先于梁破壞的主要原因之一。因此，要求對于樓板與梁整體澆筑的結構，通過增大梁彎曲剛度考慮樓板作用，計算得到梁端上部縱筋不要全部配置在梁肋內，應將部分梁端上部縱筋配置在梁側有效翼緣范圍的樓板內，寬度可取梁兩側各6倍板厚的范圍?？拐鹪O計時，梁的有效翼緣寬度范圍內配置的縱筋不宜過多，對于一、二級抗震等級框架結構，梁的有效翼緣寬度范圍內縱筋占梁端截面上部縱筋總量的比例不宜超過30%(邊梁15%),對三、四級抗震等級不宜超過40%(邊梁20%);對于6.2.1本條規(guī)定型鋼混凝土異形柱的受剪承載力上限值，即受剪截面限制條件，避免脆性的斜壓破壞。計算公式考慮另一正交方向柱肢的作用，即非驗算方向柱肢對斜截面受剪承載力的影響系數(shù)η(以表6.2.1取值為準),其值是在大量數(shù)值分析的基礎上獲取的，具有普遍意義?？紤]到型鋼混凝土異形柱結構的受力特性，式(6.2.1-1)和式(6.2.1-2)中所取的系數(shù)0.35和0.28比現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結構設計規(guī)范》JGJ138的系數(shù)偏于6.2.2本條對型鋼混凝土異形柱驗算方向的實腹式型鋼腹板或空腹式水平綴件和斜綴件的含鋼量進行規(guī)定，以避免脆性更大的斜拉破壞。判別實腹式型鋼腹板的標準是基于現(xiàn)行行業(yè)標準《組合結構設計規(guī)范》JGJ138的相關規(guī)定確定的，判別空腹式水平綴件和斜綴件的標準是參照現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011關于最小配箍率的規(guī)定確定6.2.3、6.2.4本條公式是基于型鋼混凝土異形柱發(fā)生剪切斜壓破壞時確定的。發(fā)生剪切斜壓破壞的型鋼混凝土異形柱斜截面受剪承載力可由鋼筋混凝土和型鋼兩部分的斜截面受剪承載力組成，其中：(1)實腹式型鋼混凝土異形柱中型鋼部分對受剪承載力的貢獻只考慮型鋼腹板部分的受剪承載力，且偏于安全考慮，在計算一個柱肢方向型鋼腹板的受剪承載力時，不計正交方向柱肢型鋼對受剪承載力的貢獻；(2)空腹式型鋼混凝土異形柱中型鋼部分對受剪承載力的貢獻只考慮水平綴件和斜綴件部分的受剪承載力，同理在計算一個柱肢方向型鋼綴件受剪承載力時，正交力相關曲線如圖1所示。由此確定型鋼混凝土異形柱雙向受剪承6.3.1根據(jù)試驗研究和工程經驗，四級抗震等級的型鋼混凝土6.3.2規(guī)定型鋼混凝土異形柱框架梁柱節(jié)點截面限制條