《钢管混凝土叠合柱结构技术规程》CECS188：2005.pdf

C E C S1882 0 0 5中国工程建设标准化协会标准钢管混 凝 土叠合柱结构技术规程T echnicalspecificationfor steeltube-reinforcedC oncreteC olllmnS trU C tllre中国计划出版社中国工程建设标准化协会标准钢管混凝土叠合柱结构技术规程T echnicalspecificationfor steeltube-reillforC edC onC retecolU mnS trU C tU reC E C S188于2 0 0 5主编单位批准单位施行日期：清华大学辽宁 省建筑 设 计 研 究 院：中国工程建设标准化协会:20 0 5年1 1月1日中国计 划出版 社2 O 0 5）匕京中国工程建设标准化协会标准钢管混凝土叠合柱结构技术规 程C E C S 188:2 0 0 5清华大学辽宁省建筑设计研究院中国计划 出版社 出版主编（地址：北京市西城 区木杯地北里 甲n号 国宏大厦C座4层）（邮政编码：1 0 0 0 3 8电话：6 3 9 0 6 4 3 36 3 9 0 6 3 81)新华书店北京发行所发行廊坊市海涛印刷有 限公 司印刷85 0 X 1 1 6 8毫米l/3 22.5印张6 1千字2 0 0 5年n月第一版2 0 0 5年n月第一次印刷印数1一5 1 0。册统一书号：1 5 80 0 5 87 1 3定价：1 5.0 0元.J名?J.月 lJ舀根据中国工程建设标准化协会（2 0 0 2）建标协字第1 2号文关于印发中国工程建设标准化协会2 0 0 2年第一批标准制、修订项目计划的通知的要求，编制本规程。钢管混凝土叠合柱是在钢筋混凝土柱 的截面中部设置钢管混凝土 的一种叠合构件，已形成我 国自主开拓 的一种结构体系。它较钢筋混凝土 和钢骨混凝土（也称型钢混凝土）柱具有更优良的抗压性能和抗震 性能。本规 程 是 在 叠合柱抗震 性 能 和设计方法 研究、叠合柱轴向受压试验、叠合柱在轴压力和反复水平力作用下 的试验和钢筋混凝土梁一叠合柱连接节点核芯 区抗剪性能试验，以及叠合柱高层建筑工程试点的基础上编制的。本规程 的主要技术内容是：总则，术语 和符号，材料，荷载和地震作用，结构设计基本规定，叠合柱框架设计，钢管混凝 土剪力墙设计，构件连接，结构施工及验收。根据国家计委计标1 9 861 6 4 9号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求，现批准发布协会标准钢管混凝土叠合柱结构技术规程，编号为C E C S188:2 0 0 5，推荐给工程建设设计、施工和使用单位采用。本规程 由中国工程建设标准化协会 混凝土结构专业 委 员会(C E C S/T C S）归口管理，由清华大学土 木工程 系（北京10 0 0 84;E一mail:）负责解 释。在使用 中，如发现需要修改或补充之处，请将意见和资料径寄解 释单位。主 编 单 位：清华大学辽宁省建筑设计研究院参编 单 位：沈阳市建筑研究院深圳市建筑设计研究总院上海江欢成建筑设计有限公司汕头大学哈尔滨工业大学、抚顺市建筑设计研究院沈 阳健 晖混凝土有 限公 司唐山学院主要起草人：钱稼茹林立岩（以下按姓氏笔画排列）王湛王启文王德顺牛盾生江欢成孙国智李惠李庆钢伶咸豪林南尚东炜张忠刚赵作周康洪震中国工程建设标准化协会2 0 0 5年8月3 1日目次1总则 ，（1)2术语和符号 ，（2)2.1术语 ，,，一（2)2.2主要符号 ，（2)3材料 .（6)4荷载和地震作用 ，（9)5结构设计基本规定 ，（1 0)5.1结构设计 ，（1 0)5.2结构计算 ，（1 4)6叠合柱框架设计 （1 7)6.1一般规定 （1 7)6.2叠合柱设计 ，（1 8)7钢管混凝土剪力墙设计 一（2 7)8构件连接 ，（3 3)8.1钢管接长 ，认 （3 3).8.2梁柱连接 （3 4)8.3组合柱与叠合柱连接 （4 1)8.4叠合柱柱脚 ，（4 2)9结构施工及 验 收 （4 3)9.1一般规定 ，（4 3)9.2钢管施工 一（4 3)9.3钢管 内混凝土施工；.（4 4)9.4钢管外混凝土施工 （4 6)9.5叠合柱结构工程验收六 ，一（4 6)1附录A叠合柱框架梁柱节点核芯 区截面抗剪验算本规程用词说明 .附：条文说明(4 8)(5 0)(5 2)1总则1.0.1为在房屋建筑工程中合理应用钢管混凝土叠合柱结构，做到安全适用、技术先进、经济合理、方便施工，制定本规程。1.0.2本规程适 用 于采用钢管混凝土叠合柱结构的非抗震和抗震设防烈度为6一9度 的 民用建筑结构的设计及 施工。钢管混凝土叠合柱的钢管混凝土部分和钢管外钢筋混凝土部分可不同期施工，也可同期施工。1.0.3钢管混凝土叠合柱结构的设计及施工，除应符合本规程 的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。2术语和符号2.1术语2.1.1钢管混凝土叠合柱S teeltube-reinforced。oncreteC olumn由截面中部钢管混凝土 和钢管外钢筋混凝土叠合而成的柱。简称叠合柱。叠合柱可为方形截面、矩 形截面或圆形截面。叠合柱的内外组成部分可 不同期施工，也 可同期施工。不同期施工是指，先浇筑管内混凝土形成钢管混凝土柱，承受部分施工期间的竖向荷 载，后浇筑管外混凝土。同期施工是指，同时浇筑钢管内混凝土和钢管外混凝土。同期施工的叠合柱可称组合柱。2.1.2叠合 柱结 构S teeltube一reinforcedC oncretecolumnS trU C tllre采用钢管混凝土叠合柱的建筑结构。2.1.3含管率steeltubearearatio叠合柱中钢管截面面积与叠合柱全截面面积 的 比值。2.1.4钢管混凝土剪力墙S teeltube一reinforcedconcreteshearwall边缘构件内设 置钢管混凝土的剪力墙。包括无端柱钢管混凝土剪力墙 和有端柱钢管混凝土剪力墙。2.2主 要 符 号2.2.1作用效应 和抗力万从节点上下柱端截面顺 时针或反 时针 方向组合的弯矩设计值之 和；M一一弯矩设计值；N轴力设计值；2N i浇筑钢管外混凝土前钢管混凝土柱已承受的轴压力；N cc叠合柱钢管内混凝土承受的轴压力设计值；N c。叠合柱钢管外钢筋混凝土承受的轴压力设计值；N u钢管混凝土柱的轴心受压 承载力；V剪力设计值。2.2.2材料性能E c混凝土弹性模量；E a钢管钢材弹性模量；E s钢筋弹性模量；G c混凝土剪变模量；G a钢管钢材剪变模量；fay 钢管钢材屈服强度；fc混凝土轴心抗压拉强度设计值；ft混凝土轴心抗拉强度设计值；fa钢管钢材抗拉、抗压 和抗弯强度设计值；了v钢管钢材抗剪强度设计值；几k钢筋强度标准值；.几、石钢筋抗拉、抗压强度设计值；几v箍筋抗拉强度设计值；几h水平钢筋抗拉强度设计值；件混凝土强度影 响系数。2.2.3几何参数a剪力墙端部纵筋和钢管两者重心至截面近端的距离；b叠合柱截面宽度，矩形截面叠合柱的短边尺寸；bj节点核芯 区的截面有效验算宽度；bw剪力墙厚度；d。钢管混凝土柱的外径；d钢筋直径；圆形截面叠合柱 的外径；3h截面高度；h。柱截面有效高度；hb。梁截面有效高度；z叠合柱长度；ze钢管混凝土柱的等效计算长度；l。叠合柱 的计算长度；s箍筋间距，t钢管壁厚，钢板厚度；A构件全截面面积；A c计算无端柱钢管混凝土剪力墙端部按构造要求配 置 的钢管截面面积时取用 的剪力墙截面面积；A。叠合柱钢管外钢筋混凝 土 的截面面积；A cc钢管内混凝土的截面面积；A。钢管截面面积；A，、戍纵向受拉钢筋、纵向受压钢筋的截面面积；A ss叠合柱全部纵向钢筋的截面面积；A sv同一截面内各肢箍筋、拉筋的全部截面面积；A w剪力墙腹板 的截面面积；I构件截面在所计算方向对其形 心轴的惯性矩；wbp梁 的塑性截面抵抗矩。2.2.4计算系数及其他m叠合柱的叠合比；n叠合柱钢管外钢筋混凝土的轴压 比；钢管混凝土剪力墙的轴压 比；久剪跨比；夕钢管混凝土套箍指标；沪叠合柱 的稳定 系数；甲，考虑长细 比影响的钢管混凝土柱轴心受压承载力折减系数；4刀。柱端弯矩增大系数；正交梁的约束影 响系数；承载力抗震调整系数；P a叠合柱的含管率；夕S叠合柱纵向钢筋总配筋率。3材料3.0.1钢管和结构用钢材宜采用 Q 2 3 5 B钢或Q 3 4 5 B钢，其质量应分别符合现行 国家标准碳素结构钢 G B/T7 0 0和低合金高强度结构钢 G B/T1 5 9 1的规定。当采用其他牌号 的钢材时，其质量应符合相应现行标准的规定。钢材的力学性能应符合现行国家标准钢结构设计规范 G B5001 7的规定。3.0.2钢材的强度值应 根据钢材厚度按表3.0.2的规定采用。钢材的弹性模量E。可 取2.0 6Xlo5 N/mm，钢材的剪变模量 G a可取7.9 X1 0 4 N/mmZ。表3.0.2钢材的强度N/m时）钢材牌号厚度(mm)屈服强度fay强度设计值抗拉、抗压和抗弯 fa抗剪fvQ 2 3 5镇1 62 3 52 1 51 2 51 6?4 02 2 52 0 51 2 0Q 3 4 5(1 63 4 53 1 01 801 6?3 53 2 52 9 51 7 03.0.3钢管可采用直缝焊接钢管、螺旋缝焊接钢管或无缝钢管。焊接钢管应采用对接熔透焊缝，焊缝强度不应低于管材强度，焊缝质量应符合一级标准。钢管应由专业工厂生产，并应提供符合标准要求的出厂质量合格证。钢管的尺寸规格宜按我国钢管厂提供的产品 目录 选用。钢管现场接长时必须采用坡口熔透焊缝，焊缝质量 不应低于二级标准。其他焊缝 质量应符合二级标准。3.0.4焊接材料应符合下列要求：1手工焊接采 用 的焊条，应符合现行国家标准碳钢焊条G B/T5 1 1 7或低合金钢焊条 G B/T5 1 1 8的规定，选择的焊条型6号应与主体金属 的力学性能相适应。2自动焊接或半 自动焊接采用 的焊丝 和相应的焊剂应与 主体金属 的力学性能相适应，并应符合现行国家标准的规定。3.0.5焊缝应符合现 行 行 业 标准建筑钢结构焊接技术规程J G J 81 的规定。焊缝 的强度设计值应按 现行国家标准钢结构设计规范 G B5001 7的规定采用。3.0.6叠合柱的钢筋宜优先采用延性、韧性和可焊性好的钢筋。纵向受力钢筋宜采用H R B 4 0 0级 和H R B 3 3 5级热轧钢筋，也可采用H P B 2 3 5级 和R R B 4 0 0级钢 筋。箍 筋 宜 采用H R B 3 3 5级、H R B 4 0。级 和H P B 2 3 5级热轧钢筋。对抗震等级为一、二级 的框架结构，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1.2 5，且钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的 比值不应大于1.3。3.0.7钢筋的强度标准值 几k和抗拉强度设计值 几、抗压强度设计值式应按表3.0.7采用。表3.0.7钢筋强度标准值和设计值【N/mmZ)种类直径d(mm)标准值f六设计值介，几热轧钢筋H P B 2 3 5(Q 2 3 5)8?2 02 3 52 1 0H R B 3 3 5(2 0 M nsi)6?5 03 3 53 0 0H R B 4 0 0(Z O M nsiV、2 0 M nsiN b、Z O M nT i)6?5 04 0 0沪尸3 6 0R R B 4 0 0(K 2 0 M nsi)8?4 04 0 03 6 0注：对轴心受拉和小偏心受拉构件，当钢筋抗拉强度设计值大于3 0 0 N/mmZ时，应按3 0 0 N/mmZ取用。3.0.8钢筋的弹性模量E、应按 下 列 规定采用：H P B 2 3 5级 钢筋可 取2.1 XI O S N/mmZ,H R B 3 3 5级钢 筋、H R B 4 0 O级钢 筋、R R B 4 0 0级钢筋可取2.0Xlo5 N/mmZ。3.0.9混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值fck、ftk和轴心抗压、轴心抗拉强度设计值f。