CECS188-2005 钢管混凝土叠合柱结构技术规程.pdf

二 CCECS 1 8 8:200 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 e c h n i c a l s p e c i f i c a t i o n f o r s t e e l t u b e-r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o l u m n s t r u c t u r e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Te c h n i c a l s p e c i f i c a t i o n f o r s t e e l t u b e-r e i n f o rc e d c o n c re t e c o l u mn s t r u c t u reCE C S 1 8 8:2 0 0 5主编单位 清华大学 辽宁省建筑设计研究院批准单位:中国工程建设标准化协会施行 日期:2 0 0 5年 1 1月 1日月 U胃 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 根据国家计委计标仁 1 9 8 6 1 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 S 1 8 8:2 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 5)归口管理，由清华大学土木工程系(北京 1 0 0 0 8 4;E-m a i l:g i a n j r)m a i l.t s i n g h u a.e d u.c n)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 沈阳健浑混凝土有限公司 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 孙国智李惠李庆钢将咸豪林南 尚东炜张忠刚赵作周康洪震中国工程趁设标准化协会 2 0 0 5年 8月 3 1日目次1 总则 ，一(1)2 术语和符号 ，(2)2.1 术语 。，。，(2)2.2 主要符号 ，(2)3 材料.(6)4 荷载和地震作用。，。“二 二(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)s 叠合柱框架设计 “”“(1 7)6.1 一般规定 ，二(1 7)6.2 叠合柱设计，一(1 8)7 钢管混凝土剪力墙设计.(2 7)8 构件连接 ，(3 3)8.1 钢管接长 (3 3)8.2 梁桂连接 .(3 4)8.3 组合柱与叠合柱连接 。一(4 1)8.4 叠合柱柱脚 ，(4 2)9 结构施工及验收.，二(4 3)9.1 一般规定。一(4 3)，2 钢管施工 ，(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 ，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(48)(50)(5z 1 总则1.o.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。La.z 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 6-9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 t e e l t u b e-r e in f o r c e d c o n c r e t e c o l u m n 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 t e e l t u b e-r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o l u mns t r uc t u r e 采用钢管混凝土叠合柱的建筑结构。2.1.3 含管率s t e e l t u b e a r e a r a t i o 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 t e e l t u b e-r e i n f o r c e d c o n c r e t e s h e a rwa l l 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 作用效应和抗力艺M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弯矩设计值;N轴力设计值;N浇筑钢管外混凝土前钢管混凝土柱已承受的轴压 力;N 叠合柱钢管内混凝土承受的轴压力设计值;Nco 叠合柱钢管外钢筋混凝土承受的轴压力设计值;N 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 -混凝土弹性模量;E,-钢管钢材弹性模量;E,钢筋弹性模量;G-9 M 土剪变模量;G钢管钢材剪变模量;f.钢管钢材屈服强度;f混凝土轴心抗压拉强度设计值;f混凝土轴心抗拉强度设计值;f.钢管钢材抗拉、抗压和抗弯强度设计值;f钢管钢材抗剪强度设计值;九、钢筋强度标准值;几.f.钢筋 抗拉、抗压强度设计值;f l箍筋抗拉强度设计值;几。水平钢筋抗拉强度设计值;A混授土强度影响系数。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;b,节点核芯区的截面有效验算宽度;b-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;h 截面高度;h o 柱截面有效高度;h 梁截面有效高度;l叠合柱长度;1 e-钢管混凝土柱的等效计算长度;l o-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 1 6-4 02 252 0 51 2 0Q3 4 5簇 1 63 453101 8 0 1 6-3 53 2 52 9 517 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/T 5 1 1 7 或 低合金钢焊条 G B/T 5 1 1 8的规定，选择的焊条型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 8 1 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 GB 5 0 0 1 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 HR B 4 0 0级和 HR 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 HR B 3 3 5级、HR B 4 0。级和 HP 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 强度标准值九、和抗拉强度设计值几、抗压强度设计值几应按表3.0.7 采用。表 3.0.7钢 筋 强 度 标 准 值 和 设 计 值 N/M M2)种类(m m 一标 准值 I r k设计值I,I:热轧钢筋H P B 2 3 5(Q 2 3 5)8-2 02 3 52 1 0HRB 3 3 5(2 0 M n S D6-503353 00I I R B 4 0 0(2 0 Mn S i V,2 0 Mn S iN b,2 0 M.T i)6-504003 60RRB 4 0 Q(K2 0 M n S i)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/m m“时，应 按 300N/mm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 X 1 0 s N/m mz,HR B 3 3 5级 钢筋、HR B 4 0 0级钢 筋、R R B 4 0 0 级钢筋可取2.0 X 1 0 s N/mm o3.0.9 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值 f ck,f、和轴心抗压、轴心抗拉强度设计值f,f，应按表 3.0.9 采用。表3.0.9 混凝土强度标准值和设计值(N/m m)强度种 类混凝土 强度等 级C 4 0 C 4 5 C5 0 C 5 5 C6 0 C6 5 C 7 0C 7 5C8 0 C 8 5 C9 0 C9 5 C1 0 0标准 值f=k2 6.82 9.6 3 2.4 3 5.53 8.541.54 4.54 7.45 0.25 3.05 5.95 8.7 6 1.5五 k2.3 92.5 1 2.6 4 2.7 42.8 52.9 3 2.9 93.0 53.1 13.1 63.2 13.2 5 3.2 9f1 9.12 1.12 3.12 5.32 7.52 9.7 3 1.83 3.83 5.93 7.93 9.94 1.9 4 3.9以目 t af1.7 11.8 0 1.8 9 1.9 62.0 42.0 9 2.1 42.1 82.2 2 2.2 62.2 92.3 2 2.3 53.0.1 0当混凝土强度等级不高于 C 8 0时，其弹性模量 E。应按表3.0.1 0 采用;当混凝土强度等级高于 C 8 0时，其弹性模量可按表3.0.1 0 采用，也可根据实测结果确定。混凝土的剪变模变 G。可按混凝土弹性模量的。.4 倍采用。表 3.0.1 0混 凝 土 弹 性 模 f(X 1 0 4 N/mm )混凝 土强度等 级C4 0 C4 5 C 5 0 C 5 5 C 6 0 C 6 5 C 7 0 C7 5 C8 0 C8 5 C9 0 C9 5 C1 0 0E.3.2 5 3.3 53.4