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中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)
技術(shù)規(guī)程
TechnicalSpecificationforStructurewithSteelTubular-
SteelCorrugatedPlateCompositeShearWalls
(征求意見稿)
2022年6月
1總則
1.1.1為使矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)在多、高層建筑中合理
應(yīng)用,做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量,制定本技
術(shù)規(guī)程。
1.1.2本技術(shù)規(guī)程適用于矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、
制作、安裝及驗(yàn)收。
1.1.3矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作、安裝及驗(yàn)
收,除應(yīng)符合本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
-1-
2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)
2.1術(shù)語(yǔ)
2.1.1矩形鋼管-波折鋼板組合墻SteelTubular-CorrugatedSteelPlate
CompositeWalls
由橫置波折鋼板、內(nèi)填混凝土、鋼筋和矩形鋼管混凝土組成的
受力單元,截面形式具有一字形、L形、T形、Z形等,可承受豎向
和水平荷載作用。
2.1.2橫置波折鋼板HorizontalCorrugatedSteelPlate
波形方向水平放置的波折鋼板,波折鋼板可采用開口型和閉口
型的形式。
2.1.3矩形鋼管-波折鋼板構(gòu)件SteelTubular-CorrugatedSteelPlate
Member
由矩形鋼管和橫置波折鋼板組成的鋼構(gòu)件,在工廠制作。
2.1.4矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)StructureWithSteel
Tubular-SteelCorrugatedPlateCompositeShearWalls
由矩形鋼管-波折鋼板組合墻、連梁、鋼柱或鋼管混凝土柱、鋼
梁及樓蓋等組成的結(jié)構(gòu),可構(gòu)成剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)
體系和框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系。
2.2符號(hào)
2.2.1材料性能
f——矩形鋼管的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
fy——矩形鋼管的屈服強(qiáng)度;
fp——波折鋼板的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
fc——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
Es、Ec——鋼材、混凝土的彈性模量;
2.2.2作用、作用效應(yīng)和抗力
-2-
M——彎矩設(shè)計(jì)值;
N——軸心壓力設(shè)計(jì)值;
V——剪力設(shè)計(jì)值;
Rd——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值;
Sd——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;
Gi——第i樓層重力荷載設(shè)計(jì)值;
Nc——單根矩形鋼管混凝土柱軸力設(shè)計(jì)值;
2.2.3幾何參數(shù)
H——樓層高度;
dw——墻體厚度;
bw——波折鋼板部分墻體寬度;
bc——矩形鋼管平行于剪力方向的寬度;
d0——矩形鋼管混凝土端柱中心距;
hp——波折鋼板橫截面波形的波高;
tsc——矩形鋼管厚度;
tp——波折鋼板厚度;
t——橫隔板厚度;
Asc——矩形鋼管混凝土柱鋼材部分截面面積;
Acc——矩形鋼管混凝土柱混凝土部分截面面積;
Acw——波折鋼板部分混凝土墻截面面積;
Ap——波折鋼板計(jì)算面積;
Isc——矩形鋼管混凝土柱鋼材部分截面慣性矩;
Icc——矩形鋼管混凝土柱混凝土部分截面慣性矩;
Icw——波折鋼板部分混凝土墻截面慣性矩;
Ib——鋼梁截面慣性矩;
C——上、下節(jié)組合墻波折鋼板邊距;
2.2.4計(jì)算系數(shù)及其他
0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);
RE——承載力抗震調(diào)整系數(shù);
-3-
EJd——結(jié)構(gòu)一個(gè)主軸方向的彈性等效側(cè)向剛度;
V0——對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的結(jié)構(gòu)底層總剪力;
Vf——對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)整的各層(或某一段內(nèi)
各層)框架承擔(dān)的地震總剪力;
Vf,max——對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值且未經(jīng)調(diào)整的各層框架承擔(dān)的
地震總剪力中的最大值;
Vw——底部加強(qiáng)部位剪力墻截面考慮地震作用組合的剪力計(jì)算
值;
vw——剪力增大系數(shù);
Nupper,tube——本層以上樓層荷載按全截面分配至矩形鋼管混凝土
柱的荷載效應(yīng);
Nupper——上層底部軸力;
Mwua——剪力墻抗震受彎承載力;
Mupper——上層底部彎矩;
nc——剪力墻中矩形鋼管數(shù)量;
——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻平面外的受壓整體
穩(wěn)定系數(shù);
0——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻正則化長(zhǎng)細(xì)比;
——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻平面外方向上的長(zhǎng)
細(xì)比;
w——剪力墻高跨比;
l0——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻平面外方向上的計(jì)
算長(zhǎng)度,按邊界條件計(jì)算;
r0——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻平面外方向上的截
面當(dāng)量回轉(zhuǎn)半徑;
x——塑性中和軸相對(duì)位置;
——鋼板剪力削弱系數(shù);
n——剪力墻軸壓比;
-4-
3材料
3.1一般規(guī)定
3.1.1本章適用于矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)中鋼材、連接材
料和混凝土材料的選用和設(shè)計(jì)。
3.1.2在設(shè)計(jì)文件中應(yīng)完整地注明矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)
對(duì)材料的技術(shù)要求。
3.2鋼材
3.2.1矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)鋼材的選用應(yīng)符合下列規(guī)
定:
1矩形鋼管的選用應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017、《建筑
抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011、《冷彎型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018、
《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99等標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,且質(zhì)量等
級(jí)不應(yīng)低于B級(jí);
2波折鋼板的力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎型鋼結(jié)構(gòu)
技術(shù)規(guī)范》GB50018的規(guī)定采用,且不宜采用Q390以上的高強(qiáng)度
鋼;
3.2.2矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻中鋼筋宜采用HRB335、
HRB400、HRB500熱軋鋼筋。熱軋鋼筋應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝
土用熱軋帶肋鋼筋》GB/T1499.2。
3.3連接材料
3.3.1矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)中栓釘應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T10433。
3.3.2矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)中焊接材料的選用應(yīng)符合現(xiàn)
行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017、《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB
50661的規(guī)定。
-5-
3.3.3矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)中連接用螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)
家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的規(guī)定。
3.4混凝土
3.4.1矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻中混凝土的材料性能應(yīng)符合現(xiàn)行
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010,波折鋼板組合剪力墻
及其鋼管混凝土柱內(nèi)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。
3.4.2矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻中內(nèi)填混凝土宜采用自密實(shí)混凝
土,自密實(shí)混凝土的配合比設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收應(yīng)符合現(xiàn)
行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T283的規(guī)定。
3.4.3矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻中內(nèi)填混凝土采用普通混凝土
時(shí),應(yīng)采用合適的配合比、塌落度,并采取合理的施工措施保證密
實(shí)性和施工質(zhì)量。
-6-
4基本規(guī)定
4.1一般規(guī)定
4.1.1矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)可由矩形鋼管-波折鋼板組
合墻和鋼梁、鋼柱或鋼管混凝土柱構(gòu)成,用于多、高層建筑的剪力
墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系或框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系。
4.1.2采用矩形鋼管-波折鋼板組合墻的剪力墻結(jié)構(gòu)體系和框架-剪力
墻結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)平面布置和豎向布置宜規(guī)則、對(duì)稱,應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)
承載力和變形設(shè)計(jì)驗(yàn)算要求。
4.2結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型
4.2.1矩形鋼管-波折鋼板組合墻可采用雙鋼管一字形(圖4.2.1a)、多
鋼管一字形(圖4.2.1b)、L形(圖4.2.11c)、T形(圖4.2.1d)、Z形(圖
4.2.1e)、十字形(圖4.2.1f)。
(a)一字形(b)多鋼管一字形
(c)L形(d)T形
-7-
(e)Z形(f)十字形
圖4.2.1矩形鋼管-波折鋼板組合墻形式
4.2.2采用矩形鋼管-波折鋼板組合墻可構(gòu)成聯(lián)肢墻和筒體,聯(lián)肢墻的
連梁應(yīng)采用鋼連梁。
(a)聯(lián)肢墻(b)筒體
圖4.2.2聯(lián)肢墻和筒體的構(gòu)成
4.2.3采用矩形鋼管-波折鋼板組合墻的剪力墻結(jié)構(gòu)體系,剪力墻的布
置應(yīng)符合下列規(guī)定:
1平面布置宜簡(jiǎn)單、規(guī)則,剪力墻應(yīng)雙向布置。兩個(gè)方向的側(cè)
向剛度不宜相差過(guò)大;
2剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊、樓電梯間、住宅分戶
-8-
墻、平面凹凸化較大部位的凸角處;
3單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過(guò)結(jié)構(gòu)底部總水平剪
力的30%;
4剪力墻宜自下到上連續(xù)布置,應(yīng)避免剛度突變。
4.2.4采用矩形鋼管-波折鋼板組合墻的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系應(yīng)設(shè)計(jì)
成雙向抗側(cè)力體系,結(jié)構(gòu)兩主軸方向均應(yīng)布置剪力墻。
4.2.5采用矩形鋼管-波折鋼板組合墻的框架-剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu)
體系應(yīng)符合下列規(guī)定:
1框架部分承受的地震傾覆力矩不大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的
10%時(shí),按剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì),其中的框架部分應(yīng)按框架-剪力墻
(核心筒)結(jié)構(gòu)體系的框架進(jìn)行設(shè)計(jì);
2框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的
10%但不大于50%時(shí),按框架-剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì);
3框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的
50%但不大于80%時(shí),按框架-剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì),其
最大適用高度可比框架結(jié)構(gòu)適當(dāng)增加,框架部分的抗震等級(jí)和軸壓
比限制宜按框架結(jié)構(gòu)采用;
4框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩80%
時(shí),按框架-剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì),其最大適用高度宜按
框架結(jié)構(gòu)采用,框架部分的抗震等級(jí)和軸壓比限制應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)采
用;
【條文說(shuō)明】本條參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3對(duì)于
框架-剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu)體系的規(guī)定,框架部分需根據(jù)承受的地
震傾覆力矩確定抗震等級(jí)及其他規(guī)定。
4.2.6矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁可采用熱軋或焊接
H形鋼等,或采用其他形式的消能構(gòu)件。
-9-
4.2.7采用矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系中
的框架部分,梁可采用熱軋H型鋼、焊接H型鋼或其他截面的鋼構(gòu)
件,柱可采用鋼柱、鋼管混凝土柱等。
4.2.8矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻中的矩形鋼管,可采用熱軋鋼板
焊接成型的鋼管,也可采用熱軋成形鋼管或冷成型的直縫鋼管。
4.2.9矩形鋼管-波折鋼板組合墻中矩形鋼管混凝土的中心距不宜大于
7倍墻厚。
圖4.2.9鋼管-波折鋼板組合墻鋼管混凝土的中心距
【條文說(shuō)明】為防止鋼管-波折鋼板組合墻混凝土澆筑時(shí)波折鋼板發(fā)
生平面外變形,以及組合墻抗彎、抗剪工作時(shí)能基本符合平截面假
定,鋼管-波折鋼板組合墻兩端設(shè)置的鋼管混凝土邊緣構(gòu)件的中心距
不能太大。如果矩形鋼管-波折鋼板組合墻較寬,設(shè)置的鋼管混凝土
邊緣構(gòu)件中心距大于7倍墻厚時(shí),則應(yīng)在墻中加設(shè)鋼管混凝土構(gòu)
件,使墻中鋼管混凝土構(gòu)件中心距不大于7倍墻厚。
4.2.10矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)墻肢小于或等于2倍墻厚
時(shí),可采用矩形鋼管混凝土或異形鋼管混凝土,如圖4.2.10所示。
-10-
圖4.2.10采用異形鋼管混凝土的矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)
【條文說(shuō)明】矩形鋼管-波折鋼板組合墻寬較小時(shí),則墻兩端鋼管間
橫置波折鋼板的長(zhǎng)度會(huì)很小,組合墻的工廠制造與現(xiàn)場(chǎng)施工的效率
將降低,因此對(duì)于墻肢長(zhǎng)度小于或等于2倍墻厚的墻垛,可采用矩
形鋼管混凝土代替矩形鋼管-波折鋼板組合墻,對(duì)于L形、T形墻
垛,墻肢長(zhǎng)度小于3倍墻寬,則可以采用異形鋼管混凝土。
4.2.11矩形鋼管-波折鋼板組合墻中的波折鋼板可采用開口型波折鋼
板(圖4.2.11a)和閉口型波折鋼板(圖4.2.11b)。
(a)開口型波折鋼板(b)閉口型波折鋼板
圖4.2.11矩形鋼管-波折鋼板組合墻中的波折鋼板
4.2.12波折鋼板的厚度不應(yīng)小于1mm,波折鋼板的形狀宜按附錄A
采用,波折鋼板的最小波高應(yīng)滿足混凝土澆筑時(shí)平面外剛度的要
求,計(jì)算方法見附錄A。
【條文說(shuō)明】為使波折鋼板具有較大的平面外剛度和平面內(nèi)抗剪切
屈曲穩(wěn)定承載力,參考《波紋腹板鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS291:2011
對(duì)波紋腹板鋼梁中對(duì)波紋板的抗剪要求,制定了本條規(guī)定。波折鋼
板的最小波高的要求,應(yīng)滿足混凝土澆筑時(shí)波折鋼板作為模板的面
-11-
外變形限制要求,。
4.2.13矩形鋼管-波折鋼板組合墻墻厚不宜小于150mm,且組合墻波
折鋼板間的混凝土凈腔厚度不宜小于100mm。
【條文說(shuō)明】為確?;炷翝仓駬v裝置可伸入墻體空腔,同時(shí)保
證混凝土密實(shí)度,結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果制訂了本條規(guī)定。
4.3選型要求
4.3.1采用鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)用于抗震設(shè)防烈度為6度至
9度的乙類和丙類高層民用建筑的最大適用高度應(yīng)符合表4.3.1的規(guī)
定。平面和豎向均不規(guī)則結(jié)構(gòu)的最大適用高度宜適當(dāng)降低。
表4.3.1矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度(m)
6度,7度7度8度9度
結(jié)構(gòu)體系
(0.10g)(0.15g)(0.20g)(0.30g)(0.40g)
剪力墻結(jié)構(gòu)1401201008060
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1301201008050
框架-核心筒結(jié)構(gòu)22019015013070
注:1房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨?不包括局部突出的屋頂部分);
2超過(guò)表內(nèi)高度的房屋,應(yīng)進(jìn)行專門的研究和論證,采取有效的加強(qiáng)措施;
3甲類建筑,抗震設(shè)防烈度為6度、7度時(shí)宜按照本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度后符
合本表的要求,抗震設(shè)防烈度為8度以上時(shí)應(yīng)專門研究。
【條文說(shuō)明】本條參考《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138中對(duì)于鋼筋混
凝土剪力墻相關(guān)結(jié)構(gòu)體系最大適用高度的規(guī)定。
4.3.2矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的高寬比不宜超過(guò)表4.3.2
的規(guī)定。
表4.3.2矩形鋼管-波折鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高寬比
設(shè)防烈度6度、7度8度9度
最大高寬比6.565.5
注:1計(jì)算高寬比的高度一般從室外地面算起;
2當(dāng)塔形建筑底部有大底盤時(shí),計(jì)算高寬比的高度從大底盤頂部算起。
-12-
【條文說(shuō)明】本條綜合考慮《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011對(duì)于鋼
結(jié)構(gòu)建筑最大適用高寬比的規(guī)定。
4.4抗震等級(jí)
4.4.1各抗震設(shè)防類別矩形鋼管-波折鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震措施應(yīng)符
合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和《建筑工程抗震
設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223。
4.4.2矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)設(shè)防分類、烈度和房
屋高度采用不同的抗震等級(jí),并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算和構(gòu)造措施要
求。丙類建筑的抗震等級(jí)應(yīng)符合下列規(guī)定:
1矩形鋼管-波折鋼板組合墻和鋼管混凝土柱的抗震等級(jí)應(yīng)按照
表4.4.2確定。
2框架中鋼梁和鋼柱的抗震等級(jí)為:框架大于50m抗震設(shè)防烈
度為6、7、8、9時(shí),應(yīng)分別取四、三、二、一級(jí);框架小于
等于50m抗震設(shè)防烈度為6、7、8、9時(shí),應(yīng)分別取四、四、
三、二級(jí)。
表4.4.2矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)
設(shè)防烈度
結(jié)構(gòu)體系類型
6度7度8度9度
≤>≤>≤>≤
高度(m)25~8025~8025~60
80802480248024
剪力墻結(jié)構(gòu)
體系
剪力墻四三四三二三二一二一
≤>≤>≤>≤
高度(m)26~6026~6025~50
框架-剪力60602460246024
墻結(jié)構(gòu)體系框架四三四三二三二一二一
剪力墻三三三二二二一一一一
≤>≤>≤>≤
高度(m)
框架-核心15015013013010010070
筒框架三二二一一一一
核心筒二二二一一一特一
-13-
注:本表中框架的抗震等級(jí)適用于鋼管混凝土柱。
【條文說(shuō)明】本條參考《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138中對(duì)于鋼筋混
凝土剪力墻相關(guān)結(jié)構(gòu)體系抗震等級(jí)的規(guī)定。
4.4.3抗震設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)?shù)叵率翼攲幼鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固端時(shí),地下一
層相關(guān)范圍的構(gòu)件抗震等級(jí)應(yīng)按照上部結(jié)構(gòu)采用,地下一層以下的
構(gòu)件抗震等級(jí)可逐層降低一級(jí),但不應(yīng)低于四級(jí);地下室中超出上
部主樓相關(guān)范圍且無(wú)上部結(jié)構(gòu)的部分,其抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況
采用三級(jí)或四級(jí)。
4.4.4抗震設(shè)計(jì)時(shí),與主樓連為整體的裙房的抗震等級(jí),除應(yīng)按裙房
本身確定外,相關(guān)范圍不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí);主樓結(jié)構(gòu)在裙房
頂板上、下各一層應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施。裙房與主樓分離時(shí),
按本身確定抗震等級(jí)。
【條文說(shuō)明】參考《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011中對(duì)于鋼筋混凝
土房屋抗震等級(jí)的規(guī)定給出上述條文規(guī)定。
4.5水平位移限制和舒適度要求
4.5.1在風(fēng)荷載作用下,按彈性方法計(jì)算的矩形鋼管-波折鋼板組合剪
力墻結(jié)構(gòu)的樓層層間最大水平位移與層高之比應(yīng)符合下列規(guī)定:
1按剪力墻結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)時(shí)不宜大于1/500;
2按框架-剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)時(shí)不宜大于1/400。
4.5.2在地震作用下,矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的樓層層間
最大位移與層高之比應(yīng)符合下列規(guī)定:
1剪力墻結(jié)構(gòu)體系在多遇地震作用下不宜大于1/450;
2框架-剪力墻(核心筒)結(jié)構(gòu)體系在多遇地震作用下不宜大
于1/350;
3在罕遇地震作用下不宜大于1/70。
-14-
【條文說(shuō)明】綜合考慮針對(duì)矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻的試驗(yàn)結(jié)
果及《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011、《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ
138、《鋼管混凝土束結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》T/CECS546等相關(guān)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)
于剪力墻相關(guān)結(jié)構(gòu)體系的規(guī)定給出本條規(guī)定。
4.5.3矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的樓層層
間位移驗(yàn)算應(yīng)符合下列規(guī)定:
1下列結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算:
1)甲類建筑;
2)房屋高度大于150m的結(jié)構(gòu);
3)采用隔震和消能減震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu);
2下列結(jié)構(gòu)宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算:
1)表4.5.3所規(guī)定高度范圍且為豎向不規(guī)則類型的結(jié)構(gòu);
表4.5.3宜進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算的豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)
烈度、場(chǎng)地類別房屋高度范圍(m)
8度Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地和7度>100
8度Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地>80
9度>60
2)7度Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地的乙類建筑和8度時(shí)的乙類建筑。
4.5.4矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的風(fēng)振舒適度驗(yàn)算及樓蓋結(jié)
構(gòu)舒適度驗(yàn)算應(yīng)符合《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有
關(guān)規(guī)定。
4.6構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)
4.6.1矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)地震作用工況的承載
力應(yīng)下式驗(yàn)算:
0SdRd(4.6.1)
式中:
0——結(jié)構(gòu)重要系數(shù),對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于
-15-
1.1,對(duì)安全等級(jí)為二級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)小于1.0;
Sd——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值,應(yīng)按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》
GB50009、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定
計(jì)算;
Rd——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值。
4.6.2矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)構(gòu)件有地震作用工況的承載
力應(yīng)下式驗(yàn)算:
SdRdRE(4.6.2)
式中:
RE——構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù),組合構(gòu)件和鋼構(gòu)件應(yīng)分別按
表4.6.2–1和表4.6.2–2確定;當(dāng)僅考慮豎向地震作
用組合時(shí),各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力抗震調(diào)整系數(shù)均應(yīng)取
為1.0。
表4.6.2–1組合構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE
壓、彎承載力計(jì)算
受剪承載力、節(jié)點(diǎn)計(jì)算
矩形鋼管混凝土柱波折鋼板混凝土組合墻
0.800.850.85
表4.6.2–2鋼構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE
強(qiáng)度驗(yàn)算(梁、柱、節(jié)點(diǎn)板件、螺栓、焊縫)穩(wěn)定驗(yàn)算
0.750.80
【條文說(shuō)明】本條規(guī)定參考《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138、《鋼管
混凝土束結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》T/CECS546中對(duì)于承載力設(shè)計(jì)的規(guī)定。
-16-
5結(jié)構(gòu)分析
5.1一般規(guī)定
5.1.1矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的荷載及荷載組合應(yīng)符合國(guó)
家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50011的有關(guān)規(guī)定。
5.1.2矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)施工和使用的實(shí)際情
況進(jìn)行各受力狀況下的結(jié)構(gòu)分析。對(duì)地震設(shè)計(jì)狀況,應(yīng)進(jìn)行多遇地
震作用下的內(nèi)力和變形分析;不規(guī)則且具有明顯薄弱部位可能導(dǎo)致
重大地震破壞的結(jié)構(gòu),尚應(yīng)進(jìn)行罕遇地震作用下的變形分析。
5.1.3結(jié)構(gòu)分析時(shí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、材料性能和受力特點(diǎn)等采用彈
性或彈塑性分析方法。多遇地震作用下的內(nèi)力和變形分析,可采用
線彈性靜力方法;罕遇地震作用下的變形分析可采用靜力彈塑性方
法或動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析方法。
5.1.4結(jié)構(gòu)分析中,應(yīng)符合下列要求:
1滿足力學(xué)平衡條件;
2符合變形協(xié)調(diào)條件;
3采用合理的材料本構(gòu)關(guān)系;
4考慮施工安裝方案的影響。
5.1.5結(jié)構(gòu)分析所采用的計(jì)算軟件應(yīng)經(jīng)過(guò)考核和驗(yàn)證,其技術(shù)條件應(yīng)
符合本規(guī)程和國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
5.1.6矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)分析時(shí),應(yīng)符合下列要求:
1鋼筋混凝土樓板與矩形鋼管或鋼梁間應(yīng)連接和變形協(xié)調(diào);
2結(jié)構(gòu)彈性分析時(shí),可計(jì)入鋼筋混凝土樓板對(duì)鋼梁抗彎剛度的
增大作用,兩側(cè)有樓板的鋼梁其慣性矩可取為1.5Ib,僅一側(cè)
有樓板的鋼梁其慣性矩可取為1.2Ib,Ib為鋼梁截面慣性矩;
-17-
3結(jié)構(gòu)彈塑性分析時(shí),不應(yīng)考慮樓板對(duì)鋼梁慣性矩的增大作
用。
【條文說(shuō)明】條文參考《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99確
定。
5.1.7計(jì)算各振型地震影響系數(shù)所采用的結(jié)構(gòu)自振周期,應(yīng)考慮非承
重填充墻體的影響并予以折減。當(dāng)非承重墻體為填充輕質(zhì)砌塊、填
充輕質(zhì)墻板或外掛墻板時(shí),自振周期折減系數(shù)可取0.9~1.0。
【條文說(shuō)明】條文參考《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99確
定。
5.1.8采用振型分解反應(yīng)譜法時(shí),振型數(shù)不應(yīng)小于15,多塔結(jié)構(gòu)的振
型數(shù)不應(yīng)小于塔樓數(shù)的9倍,且計(jì)算振型數(shù)應(yīng)使各振型參與質(zhì)量之
和不小于總質(zhì)量的90%。
【條文說(shuō)明】條文參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3確
定。
5.1.9矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式要
求:
n
2
EJd1.0HGi(5.1.9)
i1
式中:
Gi——分別為第i樓層重力荷載設(shè)計(jì)值(kN),取1.3倍的永久荷
載標(biāo)準(zhǔn)值與1.5倍的樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值的組合值;
H——樓層高度(mm);
2
EJd——結(jié)構(gòu)一個(gè)主軸方向的彈性等效側(cè)向剛度(kN·mm),可
按倒三角形分布的側(cè)向荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移相等的原則,將結(jié)
構(gòu)的側(cè)向剛度折算為豎向懸臂受彎構(gòu)件的等效側(cè)向剛度。
若不滿足式(5.1.9)要求,則應(yīng)調(diào)整并增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度。
【條文說(shuō)明】條文參考《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99確
-18-
定。用于控制重力P-效應(yīng)不超過(guò)20%,使機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定具有適宜的安
全儲(chǔ)備。
5.1.10高層矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中,當(dāng)?shù)叵?/p>
室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位時(shí),地下一層與首層側(cè)向剛度比不宜
小于2。
【條文說(shuō)明】條文參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3確
定。
5.2彈性分析
5.2.1結(jié)構(gòu)彈性分析方法可用于結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極
限狀態(tài)作用效應(yīng)的分析。
5.2.2結(jié)構(gòu)彈性分析模型應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定,應(yīng)能準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)的
剛度和質(zhì)量分布以及各構(gòu)件的受力狀況,組合墻可采用剛度等效的
墻板單元,梁、柱可采用桿單元;
【條文說(shuō)明】條文參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3確
定。
5.2.3矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)彈性分析時(shí),波折鋼板組合
墻剪切剛度可按最小混凝土空腔截面的雙平鋼板組合墻確定。
【條文說(shuō)明】將矩形鋼管-波折鋼板組合墻按面積等效為最小混凝土
空腔截面的雙平鋼板組合墻計(jì)算剪切剛度,偏于保守。
5.2.4進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性計(jì)算時(shí),結(jié)構(gòu)阻尼比的取值應(yīng)符合下列規(guī)定:
1在多遇地震下,房屋高度小于200m時(shí)可取0.04;房屋高度
不小于200m時(shí)宜取0.03;
2風(fēng)荷載作用下樓層位移驗(yàn)算和構(gòu)件承載力驗(yàn)算時(shí),取0.03;
3風(fēng)荷載作用下舒適度驗(yàn)算時(shí),取0.02。
【條文說(shuō)明】本條參考《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011、《組合結(jié)構(gòu)
-19-
設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99確定。
5.2.5進(jìn)行矩形鋼管-波折鋼板組合墻的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系彈性分
析時(shí),各層框架地震作用內(nèi)力應(yīng)符合下列規(guī)定:
1當(dāng)框架某層的總剪力滿足式(5.2.5)要求時(shí),則框架該層的總
剪力不必調(diào)整;對(duì)于不滿足式(5.2.5)要求的樓層,其框架總剪力應(yīng)
按0.25V0和1.8Vf,max二者的較小值采用;
Vf0.25V0(5.2.5)
式中:
V0——當(dāng)框架柱數(shù)量從下至上基本不變時(shí),取框架-剪力墻結(jié)構(gòu)
體系地震作用底層總剪力;當(dāng)框架柱數(shù)量從下至上分段有規(guī)律變化
時(shí),取框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系每段底層的地震作用總剪力;
Vf——框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系中的框架各層分擔(dān)的地震總剪力;
Vf,max——當(dāng)框架柱數(shù)量從下至上基本不變時(shí),取框架各層承擔(dān)
的地震總剪力中的最大值;當(dāng)框架柱數(shù)量從下至上分段有規(guī)律變化
時(shí),取每段中框架各層承擔(dān)的地震總剪力中的最大值。
2各層框架所承擔(dān)的地震總剪力按本條第1款調(diào)整后,應(yīng)按調(diào)
整前、后總剪力的比值調(diào)整該層每根框架柱和與之相連框架梁的剪
力及端部彎矩標(biāo)準(zhǔn)值,框架柱的軸力標(biāo)準(zhǔn)值可不予調(diào)整;
3采用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算地震作用時(shí),本條第1款所規(guī)定
的調(diào)整可在振型組合之后進(jìn)行,并滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》
GB50011關(guān)于樓層最小地震剪力系數(shù)的要求。
【條文說(shuō)明】參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3、《高層
民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99確定。
5.2.6底部加強(qiáng)部位的矩形鋼管-波折鋼板組合墻截面的剪力設(shè)計(jì)值,
抗震等級(jí)為一、二、三級(jí)時(shí)應(yīng)按式(5.2.7-1)調(diào)整,9度抗震等級(jí)為一
級(jí)的剪力墻應(yīng)按式(5.2.7-2)調(diào)整;抗震等級(jí)為二、三級(jí)的其它部位
及四級(jí)時(shí)可不調(diào)整。
-20-
VwVw(5.2.6-1)
Mwua
V1.1Vw(5.2.6-2)
Mw
式中:
V——底部加強(qiáng)部位組合墻截面剪力設(shè)計(jì)值;
Vw——底部加強(qiáng)部位組合墻截面考慮地震作用組合的剪力計(jì)算
值;
Mwua——組合墻抗震受彎承載力,應(yīng)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)
RE并采用材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和組合的軸力設(shè)計(jì)值計(jì)算;
Mw——底部加強(qiáng)部位剪力墻底截面彎矩的組合計(jì)算值;
vw——剪力增大系數(shù),抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí)取1.6,抗震等級(jí)為
二級(jí)時(shí)取1.4,抗震等級(jí)為三級(jí)時(shí)取1.2。
【條文說(shuō)明】條文參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3。
5.2.7抗震等級(jí)為一級(jí)時(shí),矩形鋼管-波折鋼板組合墻的底部加強(qiáng)區(qū)以
上的部位墻的組合彎矩設(shè)計(jì)值和組合剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù),
彎矩增大系數(shù)可取為1.2,剪力增大系數(shù)可取為1.3。
【條文說(shuō)明】本條參考《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3的相
關(guān)規(guī)定。
5.2.8進(jìn)行矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)重力荷載作用下的彈性
分析時(shí),樓板的計(jì)算邊界條件可按簡(jiǎn)支考慮。
5.3彈塑性分析
5.3.1矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu)的彈塑性分析,當(dāng)房屋高度
不超過(guò)100m時(shí),可采用靜力彈塑性分析法;高度超過(guò)150m時(shí),應(yīng)
采用動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析法;高度為100m~150m時(shí),可視結(jié)構(gòu)不規(guī)
則程度采用靜力彈塑性分析法或動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析法。
5.3.2結(jié)構(gòu)的彈塑性分析宜遵循下列原則:
1應(yīng)預(yù)先設(shè)定結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的形狀、尺寸、邊界條件和材料性能
-21-
等;
2材料的性能參數(shù)宜通過(guò)試驗(yàn)分析確定,取平均值;也可按相
關(guān)規(guī)范確定,區(qū)標(biāo)準(zhǔn)值;
3宜采用空間計(jì)算模型;
4應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)二階效應(yīng);
5復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)首先進(jìn)行施工模擬分析,以施工全過(guò)程完成后的
狀態(tài)作為彈塑性分析的初始狀態(tài);
6結(jié)構(gòu)上應(yīng)作用重力荷載代表值,其效應(yīng)應(yīng)與地震作用效應(yīng)組
合。
5.3.3進(jìn)行罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)彈塑性計(jì)算時(shí),矩形鋼管-波折鋼板組
合剪力墻結(jié)構(gòu)的阻尼比可取0.05。
-22-
6構(gòu)件設(shè)計(jì)
6.1承載力設(shè)計(jì)
6.1.1對(duì)于矩形鋼管-波折鋼板組合墻,應(yīng)驗(yàn)算各層墻頂部矩形鋼管混
凝土柱的受壓承載力、頂部墻全截面受壓穩(wěn)定性和底部墻全截面抗
壓、抗彎及抗剪承載力。
6.1.2進(jìn)行矩形鋼管-波折鋼板組合墻各層墻頂部矩形鋼管混凝土柱的
受壓承載力驗(yàn)算時(shí),應(yīng)取本層頂部荷載效應(yīng)以及本層以上樓層荷載
效應(yīng)之和。其中本層頂部重力產(chǎn)生的豎向永久荷載和活荷載效應(yīng)僅
由矩形鋼管混凝土柱承擔(dān),本層頂部風(fēng)和地震作用產(chǎn)生的荷載效應(yīng)
由墻全截面承擔(dān)分配至矩形鋼管混凝土柱,本層以上樓層的各種荷
載效應(yīng)均由墻全截面承擔(dān)分配至矩形鋼管混凝土柱。
【條文說(shuō)明】矩形鋼管-波折鋼板組合剪力墻結(jié)構(gòu),樓板主要與組合
墻的鋼管混凝土柱連接,故本層的重力荷載直接傳遞至本層頂部組
合墻中的鋼管混凝土柱。但由于組合墻中有栓釘和波折鋼板,可將
墻中鋼管混凝土柱頂?shù)妮S壓應(yīng)力擴(kuò)散傳遞至混凝土墻中,因此本層
以上樓層的重力荷載效應(yīng)在本層頂部可由墻全截面承擔(dān)。另外,風(fēng)
或地震水平荷載在組合墻中主要通過(guò)彎矩效應(yīng)使組合墻中的鋼管混
凝土柱受壓,試驗(yàn)表明組合墻的彎矩效應(yīng)可由墻全截面承擔(dān)。
6.1.3本層組合墻頂部全截面承擔(dān)的軸力應(yīng)按軸向剛度比分配至組合
墻中的矩形鋼管混凝土柱頂部,本層組合墻頂部的彎矩應(yīng)按鋼管混
凝土與混凝土墻對(duì)全截面抗彎剛度的貢獻(xiàn)比進(jìn)行分配,本層墻頂部
鋼管混凝土柱承擔(dān)本層以上的軸向荷載應(yīng)按下式計(jì)算:
(EsAscEcAcc)Nupper(EsIscEcIcc)Mupper
Nupper,tube(6.1.3-1)
(ncEsAscncEcAccEcAcw)(2EsIsc2EcIccEcIcw)rtube
式中:
Nupper,tube——各層組合墻頂部全截面分配至墻端矩形鋼管混凝
土柱的軸壓力;
-23-
Nupper——各層組合墻頂部全截面所受軸力;
Mupper——各層組合墻頂部全截面所受彎矩;
Es——矩形鋼管彈性模量;
Ec——混凝土彈性模量;
Asc——單根矩形鋼管混凝土柱中鋼管截面面積;
Acc——單根矩形鋼管混凝土柱中混凝土截面面積;
Acw——波折鋼板墻體部分的混凝土面積,使用閉口壓型鋼板
的組合墻不考慮鋼板對(duì)混凝土厚度的縮減,使用開口波折鋼板的
組合墻波折鋼板墻體部分的混凝土面積按下列計(jì)算:
Acwbwdw0(6.1.3-2)
dw0dw2hp(6.1.3-2)
式中:
bw——波折鋼板部分墻體寬度;
dw0——波折鋼板部分混凝土凈腔厚度;
dw——墻體厚度;
hp——波折鋼板橫截面波形的波高;
nc——組合墻中矩形鋼管的數(shù)量;
Isc——單根矩形鋼管混凝土柱中鋼管截面對(duì)組合墻截面形心
的慣性矩;
Icc——單根矩形鋼管混凝土柱中混凝土部分截面對(duì)組合墻截
面形心的慣性矩;
Icw——組合墻波折鋼板墻體部分混凝土截面對(duì)組合墻截面形
心的慣性矩,使用閉口壓型鋼板的組合墻不考慮鋼板對(duì)混凝土厚
度的縮減,使用開口波折鋼板的組合墻波折鋼板墻體部分混凝土
厚度取凈腔厚度計(jì)算;
rtube——單根矩形鋼管混凝土柱對(duì)組合墻截面形心的回轉(zhuǎn)半
徑。
6.1.4對(duì)于L形、T形和Z形矩形鋼管-波折鋼板組合墻,驗(yàn)算墻各
層頂部?jī)煞较驂χ唤犹幘匦武摴芑炷潦軌撼休d力時(shí),應(yīng)疊加兩
方向墻肢的荷載效應(yīng);驗(yàn)算墻各層底部全截面承載力時(shí),可分解為
-24-
各方向一字形墻分別驗(yàn)算。
6.1.5矩形鋼管-波折鋼板組合墻頂部單根矩形鋼管混凝土柱受壓承載
力,應(yīng)按照下列公式驗(yàn)算:
NcNuc(6.1.5-1)
NucfAscfcAcc(6.1.5-2)
式中:
Nc——單根矩形鋼管混凝土柱承擔(dān)本層及本層以上分配給矩形
鋼管混凝土柱的軸壓力設(shè)計(jì)值之和;
Nuc——單根矩形鋼管混凝土柱受壓承載力;
fc——矩形鋼管混凝土柱內(nèi)填混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
f——矩形鋼管鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
6.1.6一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻底部全截面受壓承載力,應(yīng)按
下列公式計(jì)算:
NNu(6.1.6-1)
NuncfAscfcncAccAcw(6.1.6-2)
式中:
N——矩形鋼管-波折鋼板組合墻軸壓力設(shè)計(jì)值;
Nu——矩形鋼管-波折鋼板組合墻受壓承載力設(shè)計(jì)值;
6.1.7一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻在軸向壓力作用下的平面外整
體穩(wěn)定性,應(yīng)按下列公式驗(yàn)算:
NNu(6.1.7-1)
式中:
——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻平面外的受壓整體穩(wěn)定
系數(shù),按下列公式計(jì)算:
當(dāng)00.215時(shí):
2
10.650(6.1.7-2)
當(dāng)00.215時(shí):
-25-
2222
0.9650.3000.9650.30040
(6.1.7-3)
2
20
fy
0(6.1.7-4)
Es
l0
(6.1.7-5)
r0
IsEcIc/Es
r0(6.1.7-6)
AsAcfc/fy
式中:
0——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻正則化長(zhǎng)細(xì)比;
——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻平面外長(zhǎng)細(xì)比;
l0——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻平面外計(jì)算長(zhǎng)度,可取
為墻層高;
r0——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻截面平面外當(dāng)量回轉(zhuǎn)半
徑。
Is——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻鋼管部分截面對(duì)組合墻
截面形心的平面外彎曲剛度;
Ic——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻混凝土部分截面對(duì)組合
墻截面形心的平面外彎曲剛度,若使用閉口壓型鋼板的組合墻波折
鋼板部分墻體混凝土不考慮鋼板對(duì)混凝土厚度的縮減,使用開口波
折鋼板的組合墻波折鋼板墻體部分混凝土厚度取平均截面厚度計(jì)
算;
As——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻鋼管部分截面面積;
Ac——一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻混凝土部分截面面積,
若使用閉口壓型鋼板的組合墻波折鋼板部分墻體混凝土不考慮鋼板
對(duì)混凝土厚度的縮減,使用開口波折鋼板的組合墻波折鋼板墻體部
分混凝土厚度取平均截面厚度計(jì)算。
【條文說(shuō)明】可按軸心受壓柱驗(yàn)算一字形矩形鋼管-波折鋼板組合墻
的平面外整體穩(wěn)定承載力,其中穩(wěn)定系數(shù)按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
-26-
GB50017的b類軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)選取,圖1是一字形矩形
鋼管-波折鋼板組合墻的平面外整體穩(wěn)定系數(shù)數(shù)值分析結(jié)果與《鋼結(jié)
構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017中b類軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)對(duì)比。
圖1矩形鋼管-波折鋼板組合墻的平面外整體穩(wěn)定系數(shù)
6.1.8兩矩形鋼管-波折鋼板一字形組合墻底部截面的受彎承載力應(yīng)符
合如下規(guī)定:
1受彎承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算:
NNc(fsc)Asc(6.1.8-1)
bcbw
MMuMc(fsc)Asc(6.1.8-2)
2
2Nc、Mc應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:
1)當(dāng)x[0,bc)時(shí),
xAcc
Nc1fc(6.1.8-3)
bc
xAccbw2bcx
Mc1fc(6.1.8-4)
bc2
2)當(dāng)x[bc,bcbw]時(shí),
Nc1fc[Acc(xbc)dw0](6.1.8-5)
-27-
bcbwbcbwx
Mc1fc[Acc(xbc)dw0](6.1.8-6)
22
3)當(dāng)x(bcbw,2bcbw]時(shí),
xbw
Nc1fc[()AccAcw](6.1.8-7)
bc
bcbwxbwbcxbc
Mc1fcAcc[](6.1.8-8)
2bc2
3sc應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:
1)當(dāng)xbhw0時(shí),取scf;
2)當(dāng)xbhw0時(shí),
fx
sc()(6.1.8-9)
b1hw01
3)b可按下式計(jì)算:
1
bf(6.1.8-10)
1y
0.0033Es
式中,
M——組合墻彎矩設(shè)計(jì)值;
Mu——組合墻受彎承載力設(shè)計(jì)值;
sc——受拉或受壓較小邊的矩形鋼管應(yīng)力;
Nc——組合墻中混凝土部分所承擔(dān)的軸向力;
Mc——組合墻中混凝土部分合力對(duì)墻體截面中心的力矩;
bc——矩形鋼管平行于剪力方向的寬度;
1——受壓區(qū)混凝土壓應(yīng)力影響系數(shù),按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)
范》GB50010規(guī)定取值;
1——受壓區(qū)混凝土應(yīng)力圖形影響系數(shù),按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
規(guī)范》GB50010規(guī)定取值;
x——受壓區(qū)高度;
hw0——組合墻截面有效高度,可取hw0bw1.5bc;
-28-
【條文說(shuō)明】矩形鋼管-波折鋼板組合墻受彎承載力的計(jì)算方法參考
《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138中對(duì)于型鋼混凝土剪力墻正截面承載
力計(jì)算方法,其中不考慮波折鋼板、鋼筋對(duì)于承載力的貢獻(xiàn)值。根
據(jù)矩形鋼管-波折鋼板組合墻進(jìn)行的水平加載試驗(yàn),選取破壞模式為
受彎破壞的試件,試驗(yàn)結(jié)果與本條規(guī)定計(jì)算值對(duì)比如下表,可見計(jì)
算值均接近于試驗(yàn)值。
軸力試驗(yàn)值?計(jì)算值?
編號(hào)剪跨比軸壓比