DBJ∕T 15-113-2016 再生塊體混凝土組合結構技術規(guī)程

廣東省標準再生塊體混凝土組合結構技術規(guī)程2016-03-21發(fā)布2016-07-01實施廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳發(fā)布廣東省標準再生塊體混凝土組合結構技術規(guī)程施行日期：2016年7月1日廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳關于發(fā)布廣東省標準《再生塊體混凝土組合結構技術規(guī)程》的公告粵建公告[2016]8號經(jīng)組織專家委員會審查，現(xiàn)批準《再生塊體混凝土組合結構技術規(guī)程》為廣東省地方標準，編號為DBJ/T15—113—2016。本標準自2016年7月1日起實施。本標準由廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳負責管理，華南理工大學負責具體技術內容的解釋。廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳2016年3月21日5根據(jù)《廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳關于發(fā)布<2013年廣東省工程建設標準制訂和修訂計劃〉的通知》(粵建科函[2013]1029號)的要求，規(guī)程編制組經(jīng)過大量試驗和廣泛調查研究，認真總結現(xiàn)有科研成果和實踐經(jīng)驗，參考國內外相關標準，在廣泛征求意見的基礎上制定了本規(guī)程。本規(guī)程的主要技術內容包括：1.總則；2.術語和符號；3.材料；4.構件設計；5.施工工藝與質量控制。具體構件形式包括：鋼管再生塊體混凝土柱、梁—鋼管再生塊體混凝土柱節(jié)點、壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板、外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻、U形外包鋼再生塊體混凝土梁。本規(guī)程由廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳負責管理，華南理工大學負責具體技術內容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議，請寄送華南理工大學土木與交通學院(地址：廣州市天河區(qū)五山路381號，郵編：510640)。本規(guī)程主編單位：華南理工大學本規(guī)程參編單位：廣州建筑股份有限公司深圳市建筑設計研究總院有限公司廣州市建筑科學研究院有限公司西安建筑科技大學廣州市設計院廣東省建筑設計研究院廣州市恒盛建設工程有限公司中建三局第二建設工程有限責任公司中國土木工程集團有限公司本規(guī)程主要起草人員：吳波王龍趙新宇劉瓊祥6蘇恒強胡賀松劉春暉計明明江涌波趙自亮顧偉俊魏開雄劉富榮本規(guī)程主要審查人員：肖從真查曉雄李秋義張廣志徐其功陳偉軍鄭建東7 2術語和符號 22.1術語 22.2符號 3 53.1混凝土 53.2鋼材及連接材料 74構件設計 94.1一般規(guī)定 94.2鋼管再生塊體混凝土柱 94.3梁—鋼管再生塊體混凝土柱節(jié)點 4.4壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板 4.5外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻 4.6U形外包鋼再生塊體混凝土梁 5施工工藝與質量控制 5.2質量控制 本規(guī)程用詞說明 引用標準名錄 1 2 2 3 5 5 7 9 9 9 811.0.1為在土建工程中應用再生塊體混凝土組合構件，并做到1.0.2本規(guī)程適用于設防烈度不高于8度地區(qū)的土建工程中再1.0.3再生塊體混凝土組合構件的設計與施工，除應符合本規(guī)22術語和符號2.1.1舊混凝土塊體demolishedconcretelump(DCL)特征尺寸介于60mm~300mm之間的舊混凝土塊狀物。2.1.2特征尺寸characteristicsize對于一批舊混凝土塊體，若篩余率為5%的篩孔尺寸(尺寸一)與篩余率為95%的篩孔尺寸(尺寸二)之比不大于1.3,則尺寸一和尺寸二的平均值，稱為該批舊混凝土塊體的特征尺寸。2.1.3新混凝土freshconcrete與舊混凝土塊體配合使用的新拌混凝土。d舊混凝土塊體與新混凝土混合澆搗形成的混合物。2.1.5再生塊體混凝土組合構件compositestructuralmember再生塊體混凝土與型鋼組合形成的結構構件。2.1.6鋼管再生塊體混凝土柱steeltubularcolumnfilledwith鋼管內部澆筑再生塊體混凝土，并由二者共同承受荷載的2.1.7壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板compositeslabwith壓型鋼板上澆筑再生塊體混凝土，并由二者共同承受荷載的樓板。2.1.8U形外包鋼再生塊體混凝土梁U-shapedsteelbeamfilled3U形外包鋼內部澆筑再生塊體混凝土，并由二者共同承受荷2.1.9外置鋼板再生塊體混凝土墻exterior-steel-platewall兩片外置鋼板之間澆筑再生塊體混凝土，并由它們共同承受a,——梁底縱向鋼筋截面形心至梁底面的距離；A?——鋼管的橫截面積，或剪力墻橫截面的鋼板總面積，或U形外包鋼的橫截面積；A?——U形外包鋼底板的橫截面積；Ae——鋼管內部混凝土的橫截面積，或剪力墻橫截面的混凝A??——梁底縱向鋼筋的橫截面積；A?——負彎矩區(qū)翼板有效寬度范圍內縱向鋼筋的橫截面積；be——翼板的有效寬度；f——鋼材的抗拉和抗壓強度設計值；fe——翼板混凝土的軸心抗壓強度設計值；4f?——梁底縱向鋼筋的抗拉和抗壓強度設計值；f?——負彎矩區(qū)翼板有效寬度范圍內縱向鋼筋的抗拉強度設Wm——U形外包鋼橫截面對過其形心水平軸的塑性凈截面y?——U形外包鋼橫截面形心至翼板混凝土等效受壓區(qū)形心y?——梁底縱向鋼筋截面形心至翼板混凝土等效受壓區(qū)形心y?——翼板內縱向鋼筋截面形心至梁底縱向鋼筋截面形心的β?——混凝土等效受壓區(qū)高度與實際受壓區(qū)高度之間的換算53.1.1再生塊體混凝土組合構件所采用的新混凝土，應符合《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定，且砂率不宜小于45%;壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板所采用的新混凝土的粗骨料最大粒徑不宜大于16mm,其他再生塊體混凝土組合構件所采用的新混凝土的粗骨料最大粒徑不宜大于20mm。3.1.2再生塊體混凝土組合構件所采用的舊混凝土的最大氯離子含量和最大堿含量，應符合《混凝土結構設計規(guī)范》GB3.1.3再生塊體混凝土組合構件所采用的舊混凝土的立方體抗壓強度推定值，宜根據(jù)直徑100mm、高度100mm的舊混凝土芯樣的實測抗壓強度，按《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》CECS03的規(guī)定執(zhí)行；也可依據(jù)直徑70mm、高徑比1:1的舊混凝土芯樣的實測抗壓強度，按《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)3.1.4鋼管再生塊體混凝土柱和外置鋼板再生塊體混凝土墻，應采用立方體抗壓強度推定值低于15MPa的舊混凝土。當舊混3.1.5同一再生塊體混凝土組合構件中的舊混凝土，應具有相土組合構件中的舊混凝土，宜具有相同的立方體抗壓強度推63.1.6對于鋼管再生塊體混凝土柱、U形外包鋼再生塊體混凝宜大于構件橫截面短邊方向尺寸的1/3。對于壓型鋼板再生塊體頂以上混凝土厚度的70%。3.1.7再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強度標準值，按下式3.1.8再生塊體混凝土中舊混凝土塊體的質量替代率，宜取為25%～35%且不應超過40%。表3.1.9再生塊體混凝土的組合軸心抗壓、抗拉強度標準值(N/mm2強度類別再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強度標準值fmt,c3.1.10再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強度設計值fe,com和組合軸心抗拉強度設計值,按表3.1.10取用。7強度類別再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強度標準值/3.1.11再生塊體混凝土的彈性模量Ee,om宜按表3.1.11取用，模量Gs,om,可按相應彈性模量值的40%取用。表3.1.11再生塊體混凝土的彈性模量(N/mm2)再生塊體混凝土的組合立方體抗壓3.2鋼材及連接材料3.2.1再生塊體混凝土組合構件所采用的結構鋼，應符合《鋼3.2.2再生塊體混凝土組合構件所用結構鋼的強度設計值、強度標準值和物理性能指標，按《鋼結構設計規(guī)范》GB50017或《連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板及鋼帶》GB/T2518中相同牌號及相同成型工藝結構鋼的對應取值取用。3.2.3再生塊體混凝土組合構件中鋼材連接所采用的焊條、焊絲、焊劑、普通螺栓、高強度螺栓，應符合《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的規(guī)定。再生塊體混凝土組合構件所采用的栓釘及其力學性能指標，應符合《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T10433的規(guī)定。3.2.4再生塊體混凝土組合構件中的焊縫質量等級和焊縫強度材摩擦面抗滑移系數(shù)值和設計預拉力，應符合《鋼結構設計規(guī)8范》GB50017的規(guī)定。再生塊體混凝土組合構件中單個抗剪栓釘?shù)某休d力設計值，按《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的規(guī)定計算。3.2.5再生塊體混凝土組合構件所采用的鋼筋，應符合《混凝3.2.6再生塊體混凝土組合構件所用鋼筋的強度設計值、強度標準值和彈性模量，按《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010中相同牌號鋼筋的對應取值取用。94.1.1在再生塊體混凝土組合構件的設計過程中，當按國家現(xiàn)3.1.7條、第3.1.9條、第3.1.10條、第3.1.11條確定。4.1.2凡本規(guī)程未作規(guī)定者，鋼管再生塊體混凝土柱以及梁計，應參照《鋼結構設計規(guī)范》GB.500范》JGJ138執(zhí)行。4.2鋼管再生塊體混凝土柱4.2.1圓鋼管再生塊體混凝土柱的鋼管外徑與壁厚之比不應大于160×(235/f,),方鋼管再生塊體混凝土柱的鋼管橫截面邊長與壁厚之比不應大于100×(235/f,)0.5,f,為鋼材的抗拉和抗壓4.2.2當鋼管外徑與壁厚之比不大于135×(235/f,)時，圓鋼結構技術規(guī)范》GB50936的規(guī)定計算；當鋼管外徑與壁厚之比大于135×(235/f,)但不大于160×(235/f,)時，圓鋼管再生塊規(guī)程》DBJ13—51的規(guī)定計算。4.2.3當鋼管橫截面邊長與壁厚之比不大于60×(235/f,)0.5時，方鋼管再生塊體混凝土短柱的軸心受壓承載力設計值，按《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》GB50936的規(guī)定計算并乘以0.95的折減系數(shù)；當鋼管橫截面邊長與壁厚之比大于60×(235/f,)0.5但不大于100×(235/f,)05時，方鋼管再生塊體混凝土短柱的軸心受壓承載力設計值，按《矩形鋼管混凝土結構技術規(guī)程》CECS159的規(guī)定計算并乘以0.95的折減系數(shù)。4.2.4當鋼管外徑與壁厚之比不大于135×(235/f,)時，圓鋼管再生塊體混凝土柱的橫向受剪承載力設計值，按《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》GB50936的規(guī)定計算；當鋼管外徑與壁厚之比大于135×(235/f,)但不大于160×(235/f,)時，圓鋼管再生塊體混凝土柱的橫向受剪承載力設計值，按下式計算：V={(1+1.170)[068/(λ+075)+041n-0.15n2-048式中：V——柱的橫向受剪承載力設計值(N);λ——柱的剪跨比(λ≤0.5);N——與柱剪力設計值相應的柱軸向壓力設計值(N);A——鋼管的橫截面積(mm2);Aa——鋼管內部混凝土的橫截面積(mm2);f——鋼材的抗拉和抗壓強度設計值(N/mm2);再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強度設計值0——鋼管再生塊體混凝土柱的套箍系數(shù)。4.2.5當鋼管外徑與壁厚之比大于135×(235/f,)但不大于160×(235/f)時，圓鋼管再生塊體混凝土柱的設計軸壓比不宜超過0.65;當鋼管橫截面邊長與壁厚之比大于60×(235/f,)?.5但不大于100×(235/f,)0.5時，方鋼管再生塊體混凝土柱的設計軸壓比不宜超過0.65。設計軸壓比等于考慮地震組合的柱軸向壓力設計值與Af+Afe,com之比。4.3梁—鋼管再生塊體混凝土柱節(jié)點4.3.1鋼管再生塊體混凝土柱與鋼筋混凝土梁的連接不宜采用穿心式節(jié)點構造；若鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁的連接采用內加強環(huán)節(jié)點構造，內加強環(huán)中心孔洞的直徑應大于舊混凝土塊體特征尺寸的兩倍。4.3.2當鋼管外徑與壁厚之比不大于135×(235/f)或鋼管橫截面邊長與壁厚之比不大于60×(235/f,)?.5時，圓鋼管再生塊體混凝土柱和方鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁或鋼筋混凝土梁(板)的連接設計，應符合《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》GB50936的規(guī)定。4.3.3當鋼管再生塊體混凝土柱的柱身鋼管外徑與壁厚之比大于135×(235/fy)但不大于160×(235/f,),或柱身鋼管橫截面邊長與壁厚之比大于60×(235/f,)?.5但不大于100×(235/f,)?.5時，節(jié)點域內及其附近的鋼管應局部加厚。局部加厚處的鋼管外徑或橫截面邊長宜與柱身鋼管相同；局部加厚處的鋼管外徑與壁厚之比或鋼管橫截面邊長與壁厚之比，應分別不大于135×(235/f)或60×(235/f,)0.5;局部加厚鋼管向上和向下伸出節(jié)點域的長度，應不小于鋼管外徑或鋼管橫截面邊長的一半；局部加厚鋼管和柱身鋼管宜采用全熔透焊縫對接。在此基礎上，鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁或鋼筋混凝土梁(板)的連接，可按《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》GB50936的規(guī)定設計。4.4壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板4.4.1壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板宜選用閉口型或縮口型壓型鋼板，壓型鋼板的單槽槽口最小澆筑寬度與舊混凝土塊體特征尺寸之差宜大于50mm。4.4.2壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板的總厚度不應小于125mm,壓型鋼板肋頂以上混凝土厚度不應小于85mm。4.4.3對于簡支壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板，當常溫下其跨中組合彎矩設計值與跨中受彎承載力設計值之比不大于0.3或0.6時，無須涂抹防火涂料即可滿足1.5h或1.0h的耐火極限要求；當該比值大于0.6時，為滿足1.5h的耐火極限要求，應在壓型鋼板底面涂抹厚度不小于10mm的非膨脹型防火涂料。4.5外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻4.5.1本規(guī)程所提的外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻由兩片外包鋼板、兩片鋼板之間的內填再生塊體混凝土、外包鋼板和內填混凝土之間的連接三部分組成，墻的總厚度不應小于180mm。外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻的兩端宜設置矩形鋼管混凝土端柱，墻體鋼板與矩形鋼管之間宜采用焊接連接，矩形鋼管內部可4.5.2外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻中單片鋼板的厚度不宜小于6mm,墻的總厚度與單片鋼板厚度之比不宜超過85。4.5.3考慮地震作用的外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻在重力荷載代表值作用下的設計軸壓比限值，按表4.5.3取用。設計軸剪力墻橫截面的鋼板總面積(mm2),A。為剪力墻橫截面的混凝土面積(mm2),f。為鋼材的屈服強度設計值(N/mm2),fecom為再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強度設計值(N/mm2)。抗震等級一級二、三級設計軸壓比限值4.6U形外包鋼再生塊體混凝土梁4.6.1本規(guī)程適用于由U形外包鋼、內填再生塊體混凝土、抗剪連接件、鋼筋混凝土翼板四部分組成且不直接承受動力荷載的U形外包鋼再生塊體混凝土梁。4.6.2U形外包鋼宜采用冷彎薄壁型鋼，其橫截面寬度不宜小于200mm,鋼板厚度不宜小于4mm。4.6.3U形外包鋼的上翼緣應從梁的兩側面向外延伸，單側上翼緣的寬度不宜小于50mm。上翼緣與抗剪連接件之間宜采用焊接連接，抗剪連接件可以是上翼緣上表面布設的栓釘，也可以是橫跨兩側上翼緣且沿梁縱向間隔布設的角鋼、槽鋼或有可靠依據(jù)的其他類型連接件。當采用橫跨兩側上翼緣的抗剪連接件時，其沿梁縱向的布設間距不宜小于200mm。4.6.4為提高U形外包鋼再生塊體混凝土梁正彎矩作用區(qū)段的承載能力，可在梁底配置適量縱向受拉鋼筋，其保護層厚度不應小于鋼筋直徑和20mm二者的較大值。4.6.5U形外包鋼再生塊體混凝土梁負彎矩作用區(qū)段的縱向受拉鋼筋設置，應符合《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的規(guī)定。4.6.6在進行U形外包鋼再生塊體混凝土梁的正截面受彎承載力計算時，鋼筋混凝土翼板的有效寬度，按《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的規(guī)定計算，并將相關公式中的板托頂部寬度取為梁的橫截面寬度。4.6.7完全抗剪連接U形外包鋼再生塊體混凝土梁的正截面受彎承載力，應按下列規(guī)定計算：1正彎矩作用區(qū)段1)塑性中和軸在鋼筋混凝土翼板內(圖4.6.7-1),即A,fx=(Af+Afy?)/b?f(4.6.7-2)式中：M——彎矩設計值(N·mm);x——混凝土等效受壓區(qū)高度(mm);A?——U形外包鋼的橫截面積(mm2);A?——梁底縱向鋼筋的橫截面積(mm2);f——鋼材的抗拉和抗壓強度設計值(N/mm2);f?——梁底縱向鋼筋的抗拉和抗壓強度設計值(N/mm2);fa——翼板混凝土的軸心抗壓強度設計值(N/mm2);y?——U形外包鋼橫截面形心至翼板混凝土等效受壓區(qū)形心的距離(mm);y?——梁底縱向鋼筋截面形心至翼板混凝土等效受壓區(qū)形心的距離(mm);be——翼板的有效寬度(mm);he——翼板的厚度(mm)。(a)橫剖面(b)應力分布圖4.6.7-1塑性中和軸在鋼筋混凝土翼板內的梁截面應力分布形外包鋼腹板內(圖4.6.7-2),即M≤Wmf-4y?twf(y?+y?/2-a)+b?fchys+b?fcx=[(A?-2A?)f+4t(he+tr)f+Af?-b?h式中：Wpn——U形外包鋼橫截面對過其形心水平軸的塑性凈截面模量(mm3);A?——U形外包鋼翼緣的橫截面積(mm2);t——U形外包鋼的翼緣厚度(mm);tw——U形外包鋼的腹板厚度(mm);b?——U形外包鋼內填混凝土的寬度(mm);fe,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強度設計值y?——U形外包鋼橫截面形心至梁底面的距離(mm);y?——U形外包鋼橫截面形心至塑性中和軸的距離ys——翼板橫截面形心至梁底縱向鋼筋截面形心的距離a?——梁底縱向鋼筋截面形心至梁底面的距離(mm);β?——混凝土等效受壓區(qū)高度與實際受壓區(qū)高度之間的換算系數(shù)，取為0.8。fU形外包鋼混凝土與鋼筋(a)橫剖面(b)應力分布圖4.6.7-2塑性中和軸在U形外包鋼腹板內的梁截面應力分布2負彎矩作用區(qū)段(塑性中和軸在U形外包鋼腹板內，圖+b?fe,comx(y?+a?-tp-x/2)+A?fy?y?(4.6.7-5)x=[(A?-2A?)f+A?fy?-A?fj?]適用條件：x≥2a,tp——U形外包鋼的底板厚度(mm);A?——負彎矩區(qū)翼板有效寬度范圍內縱向鋼筋的橫截面積f?——負彎矩區(qū)翼板有效寬度范圍內縱向鋼筋的抗拉強度y?——翼板內縱向鋼筋截面形心至梁底縱向鋼筋截面形心ff(a)橫剖面U形外包鋼混凝土與鋼筋(b)應力分布4.6.8U形外包鋼再生塊體混凝土梁的受剪安全性，應采取可4.6.9U形外包鋼再生塊體混凝土梁的抗剪連接件的計算，應符合《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的規(guī)定，并將相關公式中的4.6.10U形外包鋼再生塊體混凝土梁的撓度計算，應符合《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的規(guī)定，并將相關公式中的混凝土力學性能參數(shù)取為翼板混凝土的力學性能參數(shù)，相關公式中的鋼梁截面面積取為U形外包鋼的橫截面積。5施工工藝與質量控制5.1.1現(xiàn)場施工時，舊混凝土塊體質量替代率的波動幅度，不應超過預定數(shù)值的±5%。在與新混凝土混合之前，舊混凝土塊5.1.2對于鋼管再生塊體混凝土柱和外置鋼板再生塊體混凝土5.1.3對于壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板和梁高不超過500mm的U形外包鋼再生塊體混凝土梁，可采用先將全部舊混凝土塊體一次性分散投放在壓型鋼板上表面或U形外包鋼圍成的空腔內部，然后持