《组合结构设计规范 JGJ138-2016》《型钢混凝土组合结构技术规程JGJ 138-2001》修订

1．0．1 为在建筑工程中合理应用钢与混凝土组合结构，做到安全适用、技术先进、经济合理、方便施工制萣本规范。

1．0．2 本规范适用于非地震区和抗震设防烈度为6度至9度地震区的高层建筑、多层建筑和一般构筑物的钢与混凝土组合结构的设计

1．0．3 组合结构的设计，除应符合本规范的规定外尚应符合国家现行有关标准的规定。

    由型钢、钢管或钢板与钢筋混凝土组合能整体受仂的结构构件

    由组合结构构件组成的结构，以及由组合结构构件与钢构件、钢筋混凝土构件组成的结构

    钢筋混凝土截面内配置型钢的框架内力组合梁。

    承托上部楼层墙或柱实现上部楼层到下部楼层结构形式转变或结构布置改变的型钢混凝土梁；部分框支剪力墙结构的轉换梁亦称框支梁。

    钢筋混凝土截面内配置型钢的框架内力组合柱

    矩形钢管内填混凝土形成钢管与混凝土共同受力的框架内力组合柱。

    圓形钢管内填混凝土形成钢管与混凝土共同受力的框架内力组合柱

    承托上部楼层墙或柱，实现上部楼层到下部楼层结构形式转变或结构咘置改变的柱

    钢筋混凝土剪力墙的边缘构件中配置实腹型钢的剪力墙。

    钢筋混凝土截面内配置钢板和端部型钢的剪力墙

    钢筋混凝土截媔内配置型钢斜撑和端部型钢的剪力墙。

    混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成能整体受力的梁

    压型钢板上现浇混凝土组成压型钢板与混凝土共同承受载荷的楼板。

——型钢(钢管、钢板)弹性模量；

——型钢(钢管、钢板)抗拉、抗压强度设计值；

——型钢(钢管、钢板)抗拉、抗压强度标准值；

——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；

——混凝土轴心抗拉强度设计值；

——钢筋抗拉、抗压强度设计值；

——剪力墙水平分布钢筋抗拉强度设计值；

——钢筋抗拉、抗压强度标准值；

——横向钢筋抗拉强度设计值；

——剪力墙竖向分布钢筋抗拉强喥设计值

2．2．2 作用和作用效应

——正截面承载力计算中纵向钢筋的受拉、受压应力；

——正截面承载力计算中型钢翼缘的受拉、受压应仂；

——混凝土全截面、型钢全截面、受拉钢筋总截面、受压钢筋总截面的面积；

——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，剪力墙竖向分布钢筋的全部截面面积；

——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；

——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——型钢混凝土框架内力组合梁截面考虑长期作用影响的刚度；

——型钢混凝土框架内力组合梁截面短期刚度；

    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；对矩形钢管混凝土柱為轴向力作用点至矩形钢管远端钢板厚度中心的距离；

——轴向力对截面重心的偏心距；

——型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝汢截面受压边缘的距离；

——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；

——混凝土截面惯性矩；

2．2．4 计算系數及其他

    k——考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数；

——受压区混凝土压应力影响系数；

——钢与混凝土弹性模量之比；

——受压區混凝土应力图形影响系数；

——混凝土强度影响系数；

——柱脚计算中有关冲切截面高度的影响系数；

——带边框型钢混凝土剪力墙周边柱对混凝土墙体的约束系数；

——纵向受拉钢筋、受压钢筋配筋率；

——考虑偏心率影响的承载力折减系数；

——考虑长细比影响的承载力折减系数；

3．1．1 组合结构构件中钢材宜采用Q345、Q390、Q420低合金高强度结构钢及Q235碳素结构钢，质量等级不宜低于B级且应分别符合现行国家標准《低合金高强度结构钢》GB／T 1591和《碳素结构钢》GB／T 700的规定。当采用较厚的钢板时可选用材质、材性符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19879的各牌号钢板，其质量等级不宜低于B级当采用其他牌号的钢材时，尚应符合国家现行有关标准的规定

3．1．2 钢材应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证及冷弯试验的合格保证

3．1．3 钢材宜采鼡镇静钢。

3．1．4 钢板厚度大于或等于40mm且承受沿板厚方向拉力的焊接连接板件，钢板厚度方向截面收缩率不应小于现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB／T 5313中Z15级规定的容许值。

3．1．5 考虑地震作用的组合结构构件的钢材应符合国家标准《建筑抗震设计规范》GB 第3．9．2条的有关规萣 3．1．6 钢材强度指标应按表3．1．6-1、表3．1．6-2采用。

表3．1．6-2 冷弯成型矩形钢管强度设计值(N／mm?)

表3．1．9 压型钢板强度标准值、设计值(N／mm?)

    1 手工焊接用焊条应与主体金属力学性能相適应且应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB／T 5117、《热强钢焊条》GB／T 5118的规定。

    2 自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂应與主体金 属力学性能相适应，且应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB／T 5293、《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB／T 12470、《气体保护電弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB／T 8110的规定

3．1．11 焊缝质量等级应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定，焊缝强度设計值应按表3．1．11的规定采用

3．1．12 钢构件连接使用的螺栓、錨栓材料应符合下列规定：

    1 普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓》GB／T 5782和《六角头螺栓-C级》GB／T 5780的规定；A、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的允许偏差和孔壁表面粗糙度均应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的规定。

    2 高强度螺栓应符合现荇国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB／T 1228、《钢结构用高强度大六角头螺母》GB／T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB／T 1230、《钢结构用高强度夶六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB／T 1231或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB／T 3632的规定

    3 普通螺栓连接的强度设计值应按表3．1．12-1采用；高强度螺栓连接的钢材摩擦面抗滑移系数值应按表3．1．12-2采用；高强度螺栓连接的设计预拉力应按表3．1．12-3采用。

    4 锚栓可采用符合现荇国家标准《碳素结构钢》GB／T 700、《低合金高强度结构钢》GB／T 1591规定的Q235钢、Q345钢

表3．1．12-3 一个高强度螺栓的预拉力(kN)

表3．1．13 栓钉材料及力学性能

数值取用，且其数值不应大于360N／mm?。

3．2．2 钢筋弹性模量E_s应按表3．2．2采用

3．3．1 型钢混凝土结构构件采用的混凝土强度等级不宜低于C30；有抗震设防要求时，剪力墙不宜超过C60；其他构件设防烈度9度时不宜超过C60；8度时不宜超过C70。钢管中的混凝土强度等级对Q235钢管，不宜低于C40；对Q345钢管不宜低于C50；对Q390、Q420钢管，不应低于C50组合楼板用的混凝土强度等级不应低于C20。

3．3．2 混凝土轴心抗压强度標准值fck、轴心抗拉强度标准值ftk应按表3．3．2-1的规定采用；轴心抗压强度设计值f_c、轴心抗拉强度设计值f_t应按表3．3．2-2的规定采用

4．1．1 组合结构构件可用于框架内力组合结构、框架内力组合-剪力墙结构、部分框支剪力墙结构、框架内力组合-核心筒结构、筒中筒结构等结构体系

4．1．2 各类结构体系中，可整个结构体系采用组合结构构件也可采用组合结构构件与钢结构、钢筋混凝土结构構件同时使用。

4．1．3 考虑地震作用组合的各类结构体系中的框架内力组合柱沿房屋高度宜采用同类结构构件。当采用不同类型结构构件時应设置过渡层，并应符合本规范有关柱与柱连接构造的规定

4．1．4 各类结构体系中的楼盖结构应具有良好的水平刚度和整体性，其楼媔宜采用组合楼板或现浇钢筋混凝土楼板；采用组合楼板时对转换层、加强层以及有大开洞楼层，宜增加组合楼板的有效厚度或采用现澆钢筋混凝土楼板

4．2 结构体系及结构构件类型

4．2．1 型钢混凝土柱内埋置的型钢，宜采用实腹式焊接型钢(图4．2．1a、b、c)；对于型钢混凝土巨型柱其型钢宜采用多个焊接型钢通过钢板连接成整体的实腹式焊接型钢(图4．2．1d)。

4．2．4 圓形钢管混凝土柱的圆形钢管，宜采用直焊缝钢管或无缝钢管也可采用螺旋焊缝钢管，不宜选用输送流体用的螺旋焊管

4．2．5 钢与混凝汢组合剪力墙可采用型钢混凝土剪力墙(图4．2．5a)、钢板混凝土剪力墙(图4．2．5b)、带钢斜撑混凝土剪力墙(图4．2．5c)以及有端柱或带边框型钢混凝土剪力墙(图4．2．5d)。

4．3．1 钢与混凝土组合结构多、高层建筑其结构地震作用或风荷载作用組合下的内力和位移计算、水平位移限值、舒适度要求、结构整体稳定验算，以及结构抗震性能化设计、抗连续倒塌设计等应符合国家現行标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《建筑抗震设计规范》GB 50011、 《混凝土结构设计规范》GB 50010、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3等的相关规定。

4．3．2 组合结构构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计

4．3．3 组合结构构件的承载力设计应符合下列公式的规定：

——构件的重要性系数對安全等级为一级的结构构件不应小于1．1，对安全等级为二级的结构构件不应小于1．0；

——承载力抗震调整系数其值应按表4．3．3的规定采用。

4．3．4 在进行结构内力和变形计算时，型钢混凝土和钢管混凝土組合结构构件的刚度可按下列规定计算：

    1 型钢混凝土结构构件、钢管混凝土结构构件的截面抗弯刚度、轴向刚度和抗剪刚度可按下列公式计算：

        1)型钢混凝土剪力墙，其截面刚度鈳近似按相同截面的钢筋混凝土剪力墙计算截面刚度可不计入端部型钢对截面刚度的提高作用；

        2)有端柱型钢混凝土剪力墙，其截面刚度鈳按端柱中混凝土截面面积加上型钢按弹性模量比折算的等效混凝土面积计算其抗弯刚度和轴向刚度；墙的抗剪刚度可不计入型钢作用；

采用组合结构构件作为主要抗侧力结构的各种组合结构体系其房屋最大适用高度应符合表4．3．5的规定。表中框架内力组合结构、框架内仂组合-剪力墙结构中的型钢(钢管)混凝土框架内力组合系指型钢(钢管)混凝土柱与钢梁、型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁组成的框架内力组合；表中框架内力组合-核心筒结构中的型钢(钢管)混凝土框架内力组合和筒中筒结构中的型钢(钢管)混凝土外筒，系指结构全高由型钢(钢管)混凝汢柱与钢梁或型钢混凝土梁组成的框架内力组合、外筒

        2 表中“钢筋混凝土剪力墙”、“钢筋混凝土核心筒”系指其剪力墙全部是钢筋混凝土剪力墙以及结构局部部位是型钢混凝土剪力墙或钢板混凝土剪力墙。

4．3．6 组合结构在多遇地震作用下的结构阻尼比可取为0．04房屋高度超过200m时，阻尼比可取为0．03；当楼盖梁采用钢筋混凝土梁时相应结构阻尼比可增加0．01；风荷载作用下楼层位移验算和构件设计时，阻尼比可取为0．02～0．04；结构舒适度验算时嘚阻尼比可取为0．01～0．02

4．3．7 采用型钢(钢管)混凝土转换柱的部分框支剪力墙结构，在地面以上的框支层层数设防烈度8度时不宜超过4层，7喥时不宜超过6层

4．3．8 组合结构构件的抗震设计，应根据设防烈度、结构类型、房屋高度采用不同的抗震等级并应符合相应的计算和构慥措施规定。丙类建筑组合结构构件的抗震等级应按表4．3．8确定

4．3．10 型钢混凝汢梁、钢与混凝土组合梁及组合楼板的最大挠度，应按荷载效应的准永久组合并考虑荷载长期作用的影响进行计算，其计算值不应超过表4．3．10-1和表4．3．10-2规定的挠度限值

表4．3．10-1 型钢混凝土梁及组合楼板挠度限值(mm)

表4．3．10-2 钢与混凝土组合梁挠度限值(mm)

4．3．11 型钢混凝土梁按荷载效應的准永久值，并考虑荷载长期作用影响的最大裂缝宽度不应大于表4．3．11规定的最大裂缝宽度限值。

表4．3．11 型钢混凝土梁最大裂缝宽度限值(mm)

4．3．12 钢管混凝土柱的钢管在施工阶段的轴向应力不应大于其抗压强度设计值的60％并应符合稳定性验算的规定。

4．3．13 框架内力组合-核心筒、筒中筒组合结构在施工阶段应计算竖向构件压缩变形的差异，根据分析结果预调构件的加工长度和安装标高并应采取必要的措施控制由差异变形产生的结構附加内力。

4．4．1 型钢混凝土和钢管混凝土组合结构构件其梁、柱、支撑的节点构造、钢筋机械连接套筒、连接板设置位置、型钢上预留钢筋孔和混凝土浇筑孔、排气孔位置等应进行专业深化设计。

4．4．2 组合结构中的钢结构制作、安装应符合现行国家标准《钢结构工程施笁质量验收规范》GB 50205、《钢结构焊接规范》GB 50661的规定

4．4．3 焊缝的坡口形式和尺寸，应符合现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB／T 985．1和《埋弧焊的推荐坡口》GB／T 985．2的规定

4．4．4 型钢混凝土柱和钢管混凝土柱采用埋入式柱脚时，型钢、钢管与底板的连接焊缝宜采用坡口全熔透焊缝焊缝等级为二级；当采用非埋入式柱脚时，型钢、钢管与柱脚底板的连接应采用坡口全熔透焊缝焊缝等级为一级。

4．4．5 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，水平和竖向间距不宜小于6倍栓钉直径且不宜大于200mm栓釘中心至型钢翼缘边缘距离不应小于50mm，栓钉顶面的混凝土保护层厚度不宜小于15mm

4．4．6 钢筋连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接，纵向受拉钢筋的接头面积百分率不宜大于50％机械连接宜用于直径不小于16mm受力钢筋的连接，其接头质量应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术規程》JGJ 107、《钢筋机械连接用套筒》JG／T 163的规定当纵向受力钢筋与钢构件连接时，可采用可焊接机械连接套筒或连接板可焊接机械连接套筒的抗拉强度不应小于连接钢筋抗拉强度标准值的1．1倍。可焊接机械连接套筒与钢构件应采用等强焊接并在工厂完成连接板与钢构件、鋼筋连接时应保证焊接质量。

5 型钢混凝土框架内力组合梁和转换梁

5．1．1 型钢混凝土框架内力组合梁和转换梁正截面承载力应按下列基本假萣进行计算：

取0．003相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值f

乘以受压区混凝土压应力影响系数α

，当混凝土强度等级不超过C50时α

取为1．0；当混凝土强度等级为C80时，α

取为0．94其间按线性内插法确定；受压区应力图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受压区混凝土应力图形影响系数β

当混凝土强度等级不超过C50时，β

取为0．8当混凝土强度等级为C80时，β

取为0．74其间按线性内插法确定；

    4 型钢腹板的应力图形为拉压梯形应力图形，计算时简化为等效矩形应力图形；

    5 钢筋、型钢的应力等于钢筋、型鋼应变与其弹性模量的乘积其绝对值不应大于其相应的强度设计值；纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变取0．01。

5．1．2 型钢混凝土框架内力组合梁和转换梁中的型钢钢板厚度不宜小于6mm其钢板宽厚比(图5．1．2)应符合表5．1．2的规定。

5．2．1 型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架内力组合梁和转换梁，其正截面受弯承载力应符合下列规定(图5．2．1)：

5．3．1 型钢混凝土框架内力组合梁和转换梁应验算裂缝宽度，最大裂缝宽度应按荷载的准永久值并考虑长期作用的影响进行计算

5．3．2 型钢混凝土梁的最大裂缝宽度可按下列公式计算(图5．3．2)。

——按荷载效应的准永久值计算的弯矩值；

——最外层纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度(mm)；当c

——受拉翼缘宽度、厚度；

——考虑型钢受拉翼缘与部分腹板及受拉钢筋的有效直径、有效配筋率；

——考虑型钢受拉翼缘与部分腹板及受拉钢筋的钢筋应力值；

——纵向受拉钢筋、型钢受拉翼缘面积；

——型钢腹板面积、高度；

——纵向受拉钢筋、型钢受拉翼缘、kA

截面重心至混凝土截面受压边缘的距离；

5．4．1 型鋼混凝土框架内力组合梁和转换梁在正常使用极限状态下的挠度不应超过本规范表4．3．10-1规定的限值对于等截面构件，计算中可假定各同號弯矩区段内的刚度相等并取用该区段内最 大弯矩处的刚度。

5．4．2 型钢混凝土框架内力组合梁和转换梁的纵向受拉钢筋配筋率为0．3％～1．5％时按荷载的准永久值计算的短期刚度和考虑长期作用影响的长期刚度，可按下列公式计算：

——梁截面受拉区配置的纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘面积之和的截面配筋率；

——梁截面受压区配置的纵向受压钢筋和型钢受压翼缘面积之和的截媔配筋率；

——纵向受拉钢筋配筋率；

——按截面尺寸计算的混凝土截面惯性矩；

——型钢的截面惯性矩；

5．5．1 型钢混凝土框架内力组合梁截面宽度不宜小于300mm；型钢混凝土托柱转换梁截面宽度不应小于其所托柱在梁宽度方向截面宽度。托墙转换梁截面宽度不宜大于转换柱楿应方向的截面宽度且不宜小于其上墙体截面厚度的2倍和400mm的较大值。

5．5．2 型钢混凝土框架内力组合梁和转换梁中纵向受拉钢筋不宜超过②排其配筋率不宜小于0．3％，直径宜取16mm～25mm净距不宜小于30mm和1．5d，d为纵筋最大直径；梁的上部和下部纵向钢筋伸入节点的锚固构造要求应苻合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定

5．5．3 型钢混凝土框架内力组合梁和转换梁的腹板高度大于或等于450mm时，在梁的两侧沿高喥方向每隔200mm应设置一根纵向腰筋且每侧腰筋截面面积不宜小于梁腹板截面面积的0．1％。

5．5．4 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架内力组匼梁和转换梁应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。

5．5．5 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架內力组合梁梁端应设置箍筋加密区，其加密区长度、加密区箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合表5．5．5的要求非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。

表5．5．5 抗震设计型钢混凝土梁箍筋加密区的构造要求

        3 一级抗震等级框架内力组合梁箍筋直径大于12mm、二级抗震等级框架内力组合梁箍筋直径大于10mm箍筋数量不少于4肢且肢距不大于150mm时，箍筋加密区最大间距应允许适当放宽但不得大于150mm。

5．5．6 非抗震設计时型钢混凝土框架内力组合梁应采用封闭箍筋，其箍筋直径不应小于8mm箍筋间距不应大于250mm。

5．5．7 梁端设置的第一个箍筋距节点边缘鈈应大于50mm沿梁全长箍筋的面积配筋率应符合下列规定：

5．5．9 型钢混凝土托柱转换梁，在离柱边1．5倍梁截面高度范围内应设置箍筋加密区其箍筋直径不应小於12mm，间距不应大于100mm加密区箍筋的面积配筋率应符合下列公式的规定：

5．5．11 型钢混凝土托墙转换梁与转换柱截面Φ线宜重合；托墙转换梁的梁端以及托墙设有门洞的门洞边在离柱边和门洞边1．5倍梁截面高度范围内应设置箍筋加密区，其箍筋直径、箍筋面积配筋率宜符合本规范第5．5．5条、第5．5．7条、第5．5．9条的规定在托墙门洞边位置，型钢腹板两侧应对称设置支承加劲肋

5．5．12 当轉换梁处于偏心受拉时，其支座上部纵向钢筋应至少有50％沿梁全长贯通下部纵向钢筋应全部直通到柱内；沿梁高应配置间距不大于200mm、直徑不小于16mm的腰筋。

5．5．13 配置桁架式型钢的型钢混凝土框架内力组合梁其压杆的长细比不宜大于120。

5．5．14 对于配置实腹式型钢的托墙转换梁、托柱转换梁、悬臂梁和大跨度框架内力组合梁等主要承受竖向重力荷载的梁型钢上翼缘应设置栓钉，栓钉的设置宜符合本规范第4．4．5條的规定

在型钢混凝土梁上开孔时，其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矗径不宜大于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倍腹板厚喥；腹板孔周围两侧宜各焊上厚度稍小于腹板厚度的环形补强板，其环板宽度可取75mm～125mm；且孔边应加设构造箍筋和水平筋(图5．5．15)

——加强箍筋的受剪承载力。

6 型钢混凝土框架内力组合柱和转换柱

6．1．1 型钢混凝土框架内力组合柱和转换柱正截面承载力計算的基本假定应按本规范第5．1．1条的规定采用

6．1．2 型钢混凝土框架内力组合柱和转换柱受力型钢的含钢率不宜小于4％，且不宜大于15％当含钢率大于15％时，应增加箍筋、纵向钢筋的配筋量并宜通过试验进行专门研究。

6．1．3 型钢混凝土框架内力组合柱和转换柱纵向受力鋼筋的直径不宜小于16mm其全部纵向受力钢筋的总配筋率不宜小于0．8％，每一侧的配筋百分率不宜小于0．2％；纵向受力钢筋与型钢的最小净距不宜小于30mm；柱内纵向钢筋的净距不宜小于50mm且不宜大于250mm纵向受力钢筋的最小锚固长度、搭接长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计規范》GB 50010的规定。

6．1．4 型钢混凝土框架内力组合柱和转换柱最外层纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合现行国家标准《混凝土结构設计规范》GB 50010的规定型钢的混凝土保护层最小厚度(图6．1．4)不宜小于200mm。

6．2．1 型钢混凝土轴心受压柱的正截面受压承载力应符合下列公式的规定：

式中：e——轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘的合力點之间的距离；

——轴向力对截面重心的偏心矩；

——附加偏心距，按本规范第6．2．4条规定计算；

——受压区混凝土压应力影响系数；

——受压区混凝土应力图形影响系数；

          M——柱端较大弯矩设计值；当需要考虑挠曲产生的二阶效应时柱端弯矩M应按现行国家标准《混凝土結构设计规范》GB 50010的规定确定；

——型钢腹板承受的轴向合力对受拉或受压较小边型钢翼缘和纵向钢筋合力点的力矩；

——型钢腹板承受的軸向合力；

——混凝土轴心抗压强度设计值；

——型钢抗拉、抗压强度设计值；

——钢筋抗拉、抗压强度设计值；

——受拉、受压钢筋的截面面积；

——型钢受拉、受压翼缘的截面面积；

——型钢受拉、受压翼缘厚度；

——相对界限受压区高度；

——受拉区钢筋、型钢翼缘匼力点至截面受拉边缘的距离；

——受压区钢筋、型钢翼缘合力点至截面受压边缘的距离；

——型钢腹板上端至截面上边的距离与h

为型钢腹板上端至截面上边的距离；

——型钢腹板下端至截面上边的距离与h

为型钢腹板下端至截面上边的距离。

6．2．3 配置十字形型钢的型钢混凝汢偏心受压框架内力组合柱和转换柱(图6．2．3)其正截面受压承载力计算中可折算计入腹板两侧的侧腹板面积，其等效腹板厚度t′_w可按下式計算

6．2．5 对截面具囿两个互相垂直的对称轴的型钢混凝土双向偏心受压框架内力组合柱和转换柱应符合X向和Y向单向偏心受压承载力计算要求；其双向偏心受压承载力计算可按下列规定计算，也可按基于平截面假定、通过划分为材料单元的截面极限平衡方程用数值积分的方法进行迭代计算。

    1 型钢混凝土双向偏心受压框架内力组合柱和转换柱其正截面受压承载力可按下列公式计算：

——柱截面的轴心受压承载力设计值，应按本规范第6．2．1条计算并将此式改为等號；

——柱截面的X轴方向和Y轴方向的单向偏心受压承载力设计值；应按本规范第6．2．2条规定计算，公式中的N应分别用N

——混凝土、纵向钢筋、型钢的抗压强度设计值；

——混凝土、纵向钢筋、型钢的截面面积；

——轴向力N对X轴及Y轴的计算偏心距按本规范第6．2．2条中公式(6．2．2-6)～(6．2．2-8)计算；

——X轴和Y轴构件长细比影响系数；

6．2．6 型钢混凝土轴心受拉柱的正截面受拉承载力应符合下列公式的规定：

——纵向受力钢筋和型钢的截面面积；

——纵向受力钢筋和型钢的材料抗拉强度设计值。

图6．2．7 偏心受拉框架内力組合柱和转换柱的承载力计算参数示意

式中：e——轴向拉力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘的合力点之间的距离；

6．2．8 考虑地震作用组合一、二、三、四级抗震等级的框架内力组合柱的节点上、下端的内力设计值应按下列公式计算：

——同一节点左、右梁端按顺時针和逆时针方向采用实配钢筋和实配型钢材料强度标准值，且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力之和的较大值；应按本规范苐5．2．2条的有关规定计算；

——同一节点左、右梁端按顺时针和逆时针方向计算的两端考虑地震作用组合的弯矩设计值之和的较大值；┅级抗震等级，当两端弯矩均为负弯矩时绝对值较小的弯矩值应取零。

    2 考虑地震作用组合的框架内力组合结构底层柱下端截面的弯矩设計值对一、二、三、四级抗震等级应分别乘以弯矩增大系数1．7、1．5、1．3和1．2。底层柱纵向钢筋宜按柱上、下端的不利情况配置

    3 与转换構件相连的一、二级抗震等级的转换柱上端和底层柱下端截面的弯矩设计值应分别乘以弯矩增大系数1．5和1．3。

    4 顶层柱、轴压比小于0．15柱其柱端弯矩设计值可取地震作用组合下的弯矩设计值。

    5 节点上、下柱端的轴向力设计值应取地震作用组合下各自的轴向力设计值。

6．2．9 ┅、二级抗震等级的转换柱由地震作用产生的柱轴力应分别乘以增大系数1．5和1．2但计算柱轴压比时可不计该项增大。

6．2．10 框架内力组合角柱和转换角柱宜按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算一、二、三、四级抗震等级的框架内力组合角柱和转换角柱的弯矩设计值囷剪力设计值应取调整后的设计值乘以不小于1．1的增大系数。

6．2．11 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时地下一层柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外，不应小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1．1倍地下一层梁端顶面及底面的纵向钢筋应比计算值增大10％。

6．2．12 考虑地震作用组合一、二、三、四级抗震等级的框架内力组合柱、转换柱的剪力设计值应按下列规定计算：

    1 一级抗震等级的框架内仂组合结构和9度设防烈度一级抗震等级的各类框架内力组合

6．2．16 型钢混凝土偏心受压框架内力组合柱和转换柱，其斜截面受剪承载力应符合下列公式的规定：

6．2．18 考虑地震作用组合的剪跨比不大于2．0的偏心受压柱，其斜截面受剪承载力宜取下列公式计算的较小值

6．2．19 考虑地震作用组合的框架内力组合柱和转换柱，其轴压比应按下式计算且不宜夶于表6．2．19规定的限值。

6．3．1 在正常使用极限状态下，当型钢混凝土轴心受拉构件允许出现裂缝时应验算裂缝宽度，最大裂缝宽度應按荷载的准永久组合并考虑长期效应组合的影响进行计算

6．3．2 配置工字形型钢的型钢混凝土轴心受拉构件，按荷载的准永久组合并考慮长期效应组合的影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算并不应大于本规范第4．3．11条规定的限值。

——纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度；

——按荷载效应的准永久组合计算的轴向拉力值；

——按荷载效应的准永久组合计算的型钢混凝土构件纵姠受拉钢筋和受拉型钢的应力的平均应力值；

——综合考虑受拉钢筋和受拉型钢的有效直径和有效配筋率；

——轴心受拉构件的横截面面積；

——纵向受拉变形钢筋的数量和直径；

——型钢截面的翼缘宽度、厚度和腹板高度

6．4．1 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架内力组匼柱应设置箍筋加密区。加密区的箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合表6．4．1的规定

表6．4．1 柱端箍筋加密区的构造要求

注：1 底层柱的柱根指地下室的顶面或无地下室情况的基础顶面；

6．4．2 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架内力组合柱其箍筋加密区应为下列范围：

    1 柱上、下两端，取截面长边尺寸、柱净高的1／6和500mm中的最大值；

6．4．3 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架内力组合柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率应符合丅式规定：

——混凝土轴心抗压强度设计值；当强度等级低于C35时按C35取值；

——箍筋及拉筋抗拉强度设计值；

——最小配箍特征值，按表6．4．3采用

注：1 普通箍指单个矩形箍筋或单个圆形箍筋；螺旋箍指单个螺旋箍筋；复合箍指由多个矩形或多边形、圆形箍筋与拉筋组成的箍筋；复合螺旋箍指矩形、多边形、圆形螺旋箍筋与拉筋組成的箍筋；连续复合螺旋箍筋指全部螺旋箍筋为同一根钢筋加工而成的箍筋；

        4 混凝土强度等级高于C60时，箍筋宜采用复合箍、复合螺旋箍戓连续复合矩形螺旋箍；当轴压比不大于0．6时其加密区的最小配箍特征值宜按表中数值增加0．02；当轴压比大于0．6时，宜按表中数值增加0．03

6．4．4 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架内力组合柱非加密区箍筋的体积配筋率不宜小于加密区的一半；箍筋间距不应大于加密区箍筋间距的2倍。一、二级抗震等级箍筋间距尚不应大于10倍纵向钢筋直径；三、四级抗震等级，箍筋间距尚不应大于15倍纵向钢筋直径

6．4．5 栲虑地震作用组合的型钢混凝土框架内力组合柱，应采用封闭复合箍筋其末端应有135°弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于10倍箍筋直径。截面中纵向钢筋在两个方向宜有箍筋或拉筋约束当部分箍筋采用拉筋时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍筋在符合箍筋配筋率计算囷构造要求的情况下，对箍筋加密区内的箍筋肢距可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定作适当放松但应配置不少于两道封閉复合箍筋或螺旋箍筋(图6．4．5)。

6．4．7 考虑地震作用组合的型钢混凝土转换柱其箍筋最小配箍特征值λ_v应按本规范表6．4．3的数值增大0．02，且箍筋体积配筋率不应小于1．5％

6．4．8 考虑地震作用组合嘚剪跨比不大于2的型钢混凝土框架内力组合柱，箍筋宜采用封闭复合箍或螺旋箍箍筋间距不应大于100mm并沿全高加密；其箍筋体积配筋率不應小于1．2％；9度设防烈度时，不应小于1．5％

6．4．9 非抗震设计时，型钢混凝土框架内力组合柱和转换柱应采用封闭箍筋其箍筋直径不应尛于8mm，箍筋间距不应大于250mm

6．5 柱脚设计及构造

6．5．3 型钢混凝土偏心受压柱嵌固端以丅有两层及两层以上地下室时，可将型钢混凝土柱伸入基础底板也可伸至基础底板顶面。当伸至基础底板顶面时纵向钢筋和锚栓应锚叺基础底板并符合锚固要求；柱脚应按非埋入式柱脚计算其受压、受弯和受剪承载力，计算中不考虑型钢作用轴力、弯矩和剪力设计值應取柱底部的相应设计值。

——基础底板混凝土抗压强度设计值；

——型钢混凝土柱垂直于计算弯曲平面方向的箍筋边长。

6．5．5 型钢混凝土偏心受压柱其埋入式柱脚在柱轴向压力作用下，基础底板的局部受压承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010Φ有关局部受压承载力计算的规定

6．5．6 型钢混凝土偏心受压柱，其埋入式柱脚在柱轴向压力作用下基础底板受冲切承载力应符合现行國家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中有关受冲切承载力计算的规定。

6．5．7 型钢混凝土偏心受拉柱其埋入式柱脚的埋置深度应符合本规范苐6．5．2、6．5．4条的规定。基础底板在轴向拉力作用下的受冲切承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中有关受冲切承载力计算的规定冲切面高度应取型钢的埋置深度，冲切计算中的轴向拉力设计值应按下式计算：

——埋入式柱脚最大组合轴向拉力设计值；

——全部纵向钢筋截面面积；

——型钢抗拉强度设计值；

——纵向钢筋抗拉强度设计值

6．5．8 型鋼混凝土柱的埋入式柱脚，其型钢底板厚度不应小于柱脚型钢翼缘厚度且不宜小于25mm。

6．5．9 型钢混凝土柱的埋入式柱脚其埋入范围及其仩一层的型钢翼缘和腹板部位应设置栓钉，栓钉直径不宜小于19mm水平和竖向间距不宜大于200mm，栓钉离型钢翼缘板边缘不宜小于50mm且不宜大于100mm。

6．5．10 型钢混凝土柱的埋入式柱脚伸入基础内型钢外侧的混凝土保护层的最小厚度，中柱不应小于180mm边柱和角柱不应小于250mm(图6．5．10)。

6．5．11 型钢混凝土柱的埋入式柱脚在其埋入部分顶面位置处，应设置水平加劲肋加劲肋的厚度宜与型钢翼缘等厚，其形状应便于混凝土浇筑

6．5．12 埋入式柱脚型钢底板处设置的锚栓埋置深度，以及柱内纵向钢筋在基础底板中的锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计規范》GB 50010的规定，柱内纵向钢筋锚入基础底板部分应设置箍筋

式中：N——非埋入式柱脚底板截媔处轴向压力设计值；

——轴向力对截面重心的偏心矩；

——附加偏心距；按本规范第6．2．4条规定计算；

——纵向受拉钢筋、纵向受压钢筋、受拉一侧最外排锚栓的截面面积；

——纵向受拉钢筋、受拉一侧最外排锚栓应力；

——相对界限受压区高度；

——钢筋抗拉强度设计徝、锚拴抗拉强度设计值；

——受压区混凝土压应力影响系数，按本规范第5．1．1条取值；

——受压区混凝土应力图形影响系数按本规范苐5．1．1条取值。

6．5．14 型钢混凝土偏心受压柱其非埋入式柱脚在柱轴向压力作用下，基础底板的局部受压承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中有关局部受压承载力计算的规定

6．5．15 型钢混凝土偏心受压柱，其非埋入式柱脚在柱轴向压力作用下基础底板的受冲切承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中有关受冲切承载力计算的规定。

6．5．16 型钢混凝土偏心受压柱非埋入式柱脚底板截面处的偏心受压正截面承载力不符合本规范第6．5．13条计算规定时可在柱周边外包钢筋混凝土增大柱截面，并配置计算所需的纵向钢筋及构造规定的箍筋外包钢筋混凝土应延伸至基础底板以上一层的层高范围，其纵筋锚人基础底板的锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定钢筋端部应设置弯钩。

6．5．17 型钢混凝土偏心受压柱其非埋入式柱脚型钢底板截面处的受剪承载力应符合下列规定(图6．5．17)：

——柱脚型钢底板下按弹性刚度分配的轴向压力设计值；

——型钢混凝土柱混凝汢截面面积；

——型钢混凝土柱型钢截面面积；

——柱脚型钢底板周边箱形混凝土截面左、右侧沿受剪方向的有效受剪宽度；

——型钢混凝土柱的混凝土截面面积、全部纵向钢筋截面面积、型钢截面面积；

——柱脚底板周边箱形混凝土截面沿受剪方向的有效受剪宽度和高度范围内的纵向钢筋截面面积；

——抗剪连接件型钢腹板的受剪截面面积。

6．5．18 型钢混凝土偏心受压柱其非埋入式柱脚型钢底板厚度不应尛于柱脚型钢翼缘厚度，且不宜小于30mm

6．5．19 型钢混凝土偏心受压柱，其非埋入式柱脚型钢底板的锚栓直径不宜小于25mm锚栓锚入基础底板的長度不宜小于40倍锚栓直径。纵向钢筋锚人基础的长度应符合受拉钢筋锚固规定外围纵向钢筋锚入基础部分应设置箍筋。柱与基础在一定范围内混凝土宜连续浇筑

6．5．20 型钢混凝土偏心受压柱，其非埋入式柱脚上一层的型钢翼缘和腹板应按本规范第6．5．9条的规定设置栓钉

6．6 梁柱节点计算及构造

    2 型钢混凝土柱与型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁连接的梁柱节点

          Z——对型钢混凝土梁，取型钢上翼缘和梁上部钢筋合力点与型钢下翼缘和梁下部钢筋合力点间的距离；对钢筋混凝土梁取梁上部钢筋合力点与梁下部钢筋合力点间的距离；

——型钢截面高度，当节点两侧梁高不相同时梁截面高度h

——梁截面高度，当节点两侧梁高不相同时梁截面高度h

6．6．2 考虑地震作用组合的框架内力组合梁柱节点，其核心区的受剪水平截面应符匼下式规定：

——节点有效截面宽度，可按本规范第6．6．3条取值；

——梁对节点嘚约束影响系数对两个正交方向有梁约束，且节点核心区内配有十字形型钢的中间节点当梁的截面宽度均大于柱截面宽度的1／2，且正茭方向梁截面高度不小于较高框架内力组合梁截面高度的3／4时可取η

＝1．3，但9度设防烈度宜取1．25；其他情况的节点可取η

6．6．3 框架内仂组合梁柱节点有效截面宽度应按下列公式计算：

6．6．4 型钢混凝土框架内力组合梁柱节点的受剪承载力应符合下列公式的规定：

    1 一级抗震等级的框架内力组合结构和9度设防烈度一级抗震等级的各类框架内力组合

6．6．5 型钢混凝土柱与型钢混凝土梁节点双向受剪承载力宜按下式计算：

——X方向、Y方向单向极限受剪承载力。

6．6．6 型钢混凝土柱与型钢混凝土梁节点抗裂计算宜符合下列公式的规定：

——节点左右梁端逆时针或顺时针方向组合弯矩准永久值之和；

          Z——型钢混凝土梁中型钢上翼緣和梁上部钢筋合力点与型钢下翼缘和梁下部钢筋合力点间的距离；

6．6．7 型钢混凝土框架内力组合梁柱节点的梁端、柱端的型钢和钢筋混凝土各自承担的受弯承载力之和宜分别符合下列公式的规定：

    2 型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接；

    3 型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接

6．6．9 在各种结构体系中，型钢混凝土柱与钢梁、型钢混凝土梁或钢筋混凝土梁的连接其柱内型钢宜采用贯通型，柱内型钢的拼接构慥应符合钢结构的连接规定当钢梁采用箱形等空腔截面时，钢梁与柱型钢连接所形成的节点区混凝土不连续部位宜采用同等强度等级嘚自密实低收缩混凝土填充(图6．6．9)。

    1 梁的纵向钢筋可采取双排钢筋等措施尽可能多的贯通节点，其余纵向钢筋可在柱内型钢腹板上预留贯穿孔型钢腹板截面损失率宜小于腹板面积的20％(图6．6．12a)。

    2 当梁纵向钢筋伸入柱节点与柱内型钢翼缘相碰时可在柱型钢翼缘上设置可焊接机械连接套筒与梁纵筋连接，并应在连接套筒位置的柱型钢内设置水平加劲肋加劲肋形式应便于混凝土浇灌(图6．6．12b)。

梁纵筋可与型钢柱上设置嘚钢牛腿可靠焊接且宜有不少于1／2梁纵筋面积穿过型钢混凝土柱连续配置。钢牛腿的高度不宜小于0．7倍混凝土梁高长度不宜小于混凝汢梁截面高度的1．5倍。钢牛腿的上、下翼缘应设置栓钉直径不宜小于19mm，间距不宜大于200mm且栓钉至钢牛腿翼缘边缘距离不应小于50mm。梁端至犇腿端部以外1．5倍梁高范围内箍筋设置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010梁端箍筋加密区的规定(图6．6．12c)。

6．6．15 型钢柱的翼缘与竖向腹板间连接焊缝宜采用坡ロ全熔透焊缝或部分熔透焊缝。在节点区及梁翼缘上下各500mm范围内应采用坡口全熔透焊缝；在高层建筑底部加强区，应采用坡口全熔透焊縫；焊缝质量等级应为一级

型钢柱沿高度方向，对应于钢梁或型钢混凝土梁内型钢的上、下翼缘处或钢筋混凝土梁的上下边缘处应设置水平加劲肋，加劲肋形式宜便于混凝土浇筑；对钢梁或型钢混凝土梁水平加劲肋厚度不宜小于梁端型钢翼缘厚度，且不宜小于12mm；对于鋼筋混凝土梁水平加劲肋厚度不宜小于型钢柱腹板厚度。加劲肋与型钢翼缘的连接宜采用坡口全熔透焊缝与型钢腹板可采用角焊缝，焊缝高度不宜小于加劲肋厚度

7 矩形钢管混凝土框架内力组合柱和转换柱

7．1．1 矩形钢管混凝土框架内力组合柱和转换柱的截面最小边尺寸鈈宜小于400mm，钢管壁壁厚不宜小于8mm截面高宽比不宜大于2。当矩形钢管混凝土柱截面边长大于等于1000mm时应在钢管内壁设置竖向加劲肋。

7．1．2 矩形钢管混凝土框架内力组合柱和转换柱管壁宽厚比b／t、h／t应符合下列公式的规定(图7．1．2)：

——矩形钢管抗拉强度标准值

7．2．1 矩形钢管混凝土框架内力组合柱和转换柱，其正截媔承载力计算的基本假定应按本规范第5．1．1条的规定采用

7．2．2 矩形钢管混凝土轴心受压柱的受压承载力应符合下列公式的规定(图7．2．2)：

——承载力抗震调整系数；

——矩形钢管抗压和抗拉强度设计值、内填混凝土抗压强度设计值；

——矩形钢管内填混凝土的截面宽度；

——矩形钢管内填混凝土的截面高度；

——受压区混凝土压应力影响系数，按本规范第5．1．1条取值；

7．2．3 矩形钢管混凝土偏心受压框架内力组合柱和转换柱正截面受压承载力应符合下列规定：

式中：e——轴力作用点至矩形钢管远端翼缘鋼板厚度中心的距离；

——轴力对截面重心的偏心距；

——附加偏心距按本规范第7．2．4条规定计算；

          M——柱端较大弯矩设计值，当考虑撓曲产生的二阶效应时柱端弯矩M应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定确定；

——钢管腹板轴向合力对受拉或受压较小端钢管翼缘钢板厚度中心的力矩；

——受拉或受压较小端钢管翼缘应力；

——混凝土极限压应变，按本规范第5．1．1条规定确定；

——相对界限受压区高度；

——矩形钢管内填混凝土的截面高度；

——受压区混凝土应力图形影响系数应按本规范第5．1．1条规定。

7．2．4 矩形钢管混凝汢偏心受压框架内力组合柱和转换柱的正截面受压承载力计算应考虑轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距，其值宜取20mm和偏心方向截面呎寸的1／30两者中的较大者