CECS 188-2005 钢管混凝土叠合柱 结构技术规程.pdf.pdf
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1、二 C CECS 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
2、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 re CE 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
3、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,
4、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
5、 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、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 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
7、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。 。 。
8、 。 。 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
9、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
10、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 mn s 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
11、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 r wa 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
12、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
13、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 0 2 25 2 0 51 2 0 Q3 4 5 簇
14、1 63 453101 8 0 1 6 -3 53 2 52 9 517 0 3 . 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
15、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
16、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 (
17、 Q 2 3 5 )8 - 2 02 3 52 1 0 HRB 3 3 5 ( 2 0 M n S D6- 503353 00 I 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 60 RRB 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
18、 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 o 3 . 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
19、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 9 f1 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
20、 3 . 9 以目 t a f 1 . 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 5 3 . 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
21、 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 0 E. 3 . 2 5 3 . 3 53 . 4 53 . 5 53 . 6 03 . 6 53 . 7 03 . 7 53 . 8 03 . 8 53. 9 0 3. 95 4. 00 3 . 0 . 1 1 叠合柱结构的耐火等级可采用钢筋混凝土柱相应结构的 耐火等级 。 4 荷载和地震作用 4 . 0 . 1 设计叠合往结构采用的荷载标准值, 应符合现行国家标准 建筑结构荷载规范 G B 5 0 0 0 9的规定
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