福建《装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构技术标准》（征求意见稿）.docx

福建省工程建设地方标准DB工程建设地方标准编号：DBJ/T13-XXX-XXXX住房和城乡建设部备案号：J1XXXX-20XX装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构技术标准Technicalstandardforprefabricatedconcreteencasedconcrete-filledsteeltubecolumnstructures征求意见稿202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施福建省住房和城乡建设厅1总则12术语和符号22.1 术语22.2 符号33基本规定84材料104.1 钢材104.2 混凝土104.3 钢筋104.4 连接材料115结构设计135.1 一般规定135.2 作用与作用组合135.3 结构计算145.4 叠合柱设计155.5 梁设计256节点与连接266.1 一般规定266.2 柱与柱连接节点设计266.3 梁柱连接节点设计286.4 柱脚节点设计367生产与运输377.1 一般规定377.2 制作准备387.3 构件制作417.4 构件检验427.5 运输与堆放458安装478.1 一般规定478.2 安装准备488.3 安装499结构验收529.1 一般规定529.2 主控项目539.3 一般项目55附录A栓焊和全螺栓连接连接节点设计57附录B单边螺栓端板连接节点设计59本标准用词说明74引用标准名录75Contents1 GenralProvisions12 TermsandSymbols22.1 Terms22.2 Symbols33 BasicRequirements84 Material104.1 Steel104.2 Concrete104.3 Reinforcement104.4 ConnectionsMaterial115 StructuralDesign135.1 GeneralRequirements135.2 ActionandActionEffect135.3 StructuralDesign145.4 PrefabricatedSteelTube-ReinforcedConcreteColumnDesign155.5 PrefabricatedFrameBeamDesign256 JointsandConnections266.1 GeneralRequirements266.2 DesignofColumntoColumnJoints266.3 DesignofBeamtoColumnJoints286.4 DesignofColimnBaseJoints367 ManufacturingandTransportation377.1 GeneralRequirements377.2 ProductionPreparation387.3 Manufacturing417.4 Inspeation427.5 TransportationandStorage458 Erection478.1 GeneralRequirements478.2 ErectionPreparation488.3 Erection499 QualityAcceptance529.1 GeneralRequirements529.2 DominantItems539.3 GeneralItems55AppendixA：Bolt-weldingandBoltedJointsDesign57AppendixB：BlindBoltedEndPlateConnectionDesign59ExplanationofWorkinginThisSpecification741.istofQuotedStandards751总则.o.为满足建筑工程的需要，使装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构设计、构件制作和施工做到技术先进、安全可靠、经济合理，特制定本标准。1.0.2本标准适用于采用装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的福建省工业与民用建筑和一般构筑物的设计、施工与验收。1.0.3本标准适用于圆形、矩形等装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构。1.0.4装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的设计、施工和验收除应符合本标准规定外，尚应符合国家及行业现行有关标准的规定。2术语和符号2.1 术语2.1.1 钢管加劲混凝土叠合柱concreteencasedconcrete-filledsteeltubecolumn由内部钢管混凝土和钢管外钢筋混凝土叠合而成，简称叠合柱。2.1.2 超高性能混凝土ultra-highperformanceconcrete（UHPC）以大量纤维增强来克服混凝土材料的脆性，兼具超高抗渗性能和力学性能的纤维增强水泥基复合材料。2.1.3 部分包覆钢-混凝土组合梁partially-encasedsteel-concretecompositebeam在开口截面钢梁外周轮廓间包覆混凝土，通过抗剪连接件或其它可靠措施保证钢与混凝土共同工作，并在工厂预制化生产的组合梁，简称PEC组合梁。2.1.4 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构prefabricatedconcreteencasedconcrete-filledsteeltubestructure叠合柱与框架梁（即预制钢筋混凝土梁、钢梁、PEC组合梁）组成的装配式结构，简称装配式叠合柱结构。2.1.5 含钢管率steeltuberatio叠合柱的钢管面积与柱全截面面积的比值。2.1.6 含钢管混凝土率CFSTratio叠合柱的钢管混凝土面积与柱全截面面积的比值。2.1.7 约束效应系数confinementcoefficient构件截面中钢管面积、钢材抗拉（抗压）强度设计值乘积与钢管内核心混凝土面积、核心混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。2.2 符号1a2.7bufs"H%NMMbMPsSEKkSF.VkSGEswkvMJUeM作用效应和抗力一正弯矩设计值；钢梁或部分包覆钢-混凝土组合梁设计受港承载力；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；翼缘承担的弯矩；全螺栓拼接节点的承载力；截面受弯承载力设计值；腹板承担的弯矩；梁端弯矩：一叠合柱的轴力设计值；钢管混凝土短柱轴心受压承载力设计值；单个摩擦型富强螺栓承载力设计值；一全螺栓拼接处梁上翼缘平行于梁轴线的力；高强螺栓设计预拉力；梁端剪力；地震作用效应与其他荷载效应的基本组合；罕遇地震作用标准值的效应；-水平地震作用标准值的效应；竖向地震作用标准值的效应；重力荷载代表值的效应；风荷载标准值的效应；一剪力设计值；单个腹板螺栓的剪力；风荷载或多遇地震标准值产生的楼层内最大弹性层间水平位移；弹塑性层间位移；一节点的转角；e一弹性层间位移角限值；陶弹塑性层间位移角限值；2.2.2材料力学性能E一弹性模量；反钢材的弹性模量；Eco一钢管外混凝土弹性模量；Ect一钢管内混凝土弹性模量；区钢筋弹性模量；产bo,m一下部第m排螺栓的内力；*con一混凝土楼板与柱翼缘接触面的局部抗压承载力FCP一连接的抗压承载力；Febf一钢梁上翼缘所承受的压力；stp一钢筋抗拉承载力：?tp,i一第i排螺栓的抗拉承载力；fa一钢梁抗拉、抗压强度设计值；bwy一钢梁腹板的屈服强度；A)WV考虑剪力影响的钢梁腹板屈服强度；fbfy一钢梁翼缘的屈服强度；A一混凝土轴心抗压强度标准值；fco管外混凝土轴心抗压强度设计值；fcsy一钢管壁的屈服强度；一钢梁腹部混凝土抗压强度设计值；螺栓承压强度设计值；一混凝土轴心抗拉强度设计值；一螺栓抗剪强度设计值；ify钢筋抗拉、抗压强度设计值；一箍筋或拉筋抗拉强度设计值:GGaGcoGCi一剪切变形模量；一钢管的剪切变形模量；钢管外混凝土剪切变形模量；一钢管内混凝土剪切变形模量；cTXy2.2.3AAao，ci4coBb%bebohdc一作用在连接上的剪力；一混凝土强度影响系数；钢梁腹板内的剪应力；几何参数钢管全截面面积；钢管截面面积；一钢管内混凝土截面面积；钢管外混凝土截面面积；一全螺栓拼接连接梁反弯点到柱表面距离:一矩形截面叠合柱宽度：钢梁翼缘的宽度；一组合梁混凝土楼板的有效宽度；螺栓孔直径：一受压区中心至钢梁下翼缘中心的距离；decdeshhbfhbw小八Cohsi一钢管内径；一钢管外径；一截面高度；一钢梁的高度；钢梁腹板的高度；钢梁腹板的高度；一矩形截面叠合柱宽度；一混凝土截面有效高度；一混凝土楼板的厚度；hl,cf一混凝土楼板和钢管柱翼缘接触处的厚度;hQ梁翼缘形心之间的距离；/一截面惯性矩；a钢管截面惯性矩；ci钢管内混凝土截面惯性矩；co钢管外混凝土截面惯性矩；lbti一上部第一排螺栓至钢梁下翼缘中心的距离；Zbo,m上部第m排螺栓中心至受压中心的距离；Zr钢筋中心至钢梁下翼缘中心的距离；I0一叠合柱长度；Pi第i排螺栓与i+1排螺栓间的距离；P1第1排螺栓中心至钢梁下翼缘内表面的距离；S全螺栓拼接中心到柱表面距离；Sat、SaC受拉区钢梁截面、受压区梁截面对组合截面塑性中和轴的面积矩；CbW钢梁腹板的厚度；tcs钢管壁的厚度；tf翼缘的厚度；Xb柱壁两列单边螺栓孔中心水平向间距；对于圆截面钢管，Xb表示柱壁两列单边螺栓孔中心之间的水平向弧长；XCSl一混凝土楼板的受压区高度；XCbW钢梁腹板实际受压高度；X组合截面中和轴至混凝土受压边缘的距离；Xcbf钢梁上翼缘受压区高度；柱壁单边螺栓孔中心的竖向距离；ZeP等效作用点至钢梁下翼缘中心的距离；Zi第i排螺栓至钢梁下翼缘中心的距离；Zr混凝土楼板中有效纵向受力钢筋至钢梁下翼缘中心的距离；Pa叠合柱钢管含钢管率；PV叠合柱箍筋加密区的体积配箍率；儿一最小配箍特征值；2.2.4计算系数及其他a1受压区混凝土压应力影响系数；Acwi第i排螺栓处柱侧壁抗拉刚度系数；kcfi第i排螺栓处柱翼缘壁抗拉刚度系数；kepi第i排螺栓处端板抗拉刚度系数；eq组合节点的等效抗拉刚度系数；kr混凝土楼板中有效纵向受力钢筋的抗拉刚度系数;九一节点位置系数；C7k截面形状系数；GTm端板形状系数；yEh一水平地震作用分项系数；v竖向地震作用分项系数；Yg重力荷载分项系数；w一风荷载分项系数；c地震作用的频率系数；以一风荷载的组合值系数；为一连接系数；%传力摩擦面数；"抗滑移系数；钢管约束效应系数3基本规定3.0.1装配式钢管加劲混凝土叠合柱的设计应充分考虑工程情况、材料供应、构件运输、安装和施工的具体条件，合理选用结构方案，做到安全、经济和适用，同时注意结构的抗腐蚀性能和耐火性能。装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的安全等级和设计使用年限按现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068确定。3.0.2采用装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的多层和高层建筑的荷载及荷载组合，静力荷载、风荷载和地震作用下的内力和位移等计算，应符合国家现行标准建筑结构载规范GB50009.建筑抗震设计规范GB500ll高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3和高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99的有关规定,采用装配式钢管加劲混凝土叠合柱的杆塔结构的内力及位移计算应符合现行国家标准高耸结构设计规范GB50135和构筑物抗震设计规范GB50191等的有关规定。装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的抗震等级应根据其抗震设防类别、设防烈度、结构类型和房屋高度确定，并应符合建筑抗震设计规范GB50011和装配式混凝土结构技术规程JGJl等国家现行标准有关结构的规定。3.0.3预制构件的设计应满足标准化的要求，宜采用建筑信息化模型(BlM)技术进行一体化设计，预制构件的钢筋应与预留孔洞、预埋件等相协调；预制构件的形状、尺寸、重量等应满足制作、运输、安装各环节的要求；预制构件的配筋设计应便于工厂化生产和现场连接。3.0.4装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构中，预制构件的连接部位宜设置在结构受力较小的部位，其尺寸和形状应符合下列规定：1应满足建筑使用功能、模数、标准化要求；2应根据预制构件的功能和安装部位、加工制作及施工精度等要求，确定合理的公差；3应满足制作、运输、堆放、安装及质量控制要求。3.0.5装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的质量验收，应在材料和结构等相关分项工程验收合格的基础上，进行质量控制资料检查、观感质量验收及结构性能检验。4.1 钢材4.1.1 钢材的选用应符合现行国家标准钢结构设计标准GB50017的有关规定。4.1.2 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的钢材应符合下列规定:1钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85；2钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%；3钢材应有良好的焊接性能和合格的冲击韧性。4.2 混凝土4.2.1 叠合柱钢管内的混凝土强度等级不宜低于C40,钢管外的混凝土强度等级不宜低于C30。4.2.2 叠合柱可采用超高性能混凝土UHPC。在钢管内的UHPC强度等级不宜低于UC120,钢管外的UHPC强度等级不宜低于UC90,UHPC的原材料、施工、质量检验和验收应符合相关现行行业标准超高性能混凝土（UHPC）技术要求T/CECS10107-2020的有关规定，UHPC的配合比设计应符合国家标准活性粉末混凝土GB/T31387-2015的有关规定。4.2.3 钢管内混凝土宜采用自密实混凝土。自密实混凝土的配合比设计、施工、质量检验和验收应符合现行行业标准自密实混凝土应用技术规程JGJ/T283的有关规定。4.3 钢筋4.3.1 纵向受力钢筋、箍筋的选用，以及钢筋的屈服强度标准值、极限强度标准值、抗拉强度设计值、抗压强度设计值及弹性模量取值，应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的有关规定。4.3.2 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的受力钢筋应符合下列规定：1宜采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋；2纵向受力钢筋和箍筋宜选用不低于HRB400级热轧钢筋，箍筋也可选用HPB300级热轧钢筋；3纵向受力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1.25,钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。4.4 连接材料4.4.1 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非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T5U7或热强钢焊条GB/T5118的有关规定，选择的焊条型号应与主体金属的力学性能相适应；2自动或半自动焊接采用的焊丝和焊剂应与主体金属的力学性能相适应。焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝GB/T14957的规定。4.4.2 焊缝应符合现行国家标准钢结构焊接规范GB50661的规定。焊缝的强度设计值应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017的规定采用。4.4.3 连接紧固件应符合下列规定：1普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓GB/T5782和六角头螺栓-C级GB/T5780的规定；2高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构用高强度大六角头螺栓GBzT1228、钢结构用高强度大六角螺母GBZT1229、钢结构用高强度垫圈GB/T1230、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1231或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T3632的规定。高强度螺栓的预拉力和摩擦面的抗滑移系数应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017选用；3高强单边螺栓的选用及其力学性能应符合现行团体标准钢结构用自锁式单向高强螺栓连接副技术条件T/CSCSTCOI-Ol-2018的相关规定；4锚栓钢材可采用现行国家标准碳素结构钢GB/T700规定的Q235钢，低合金高强度结构钢GB/T1591中规定的Q355钢、Q390钢或强度更高的钢材；5栓钉应符合现行国家标准电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GBfr10433的规定。5结构设计5.1 一般规定5.1.1 采用装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的建筑型体及其构件布置的规则性，应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的规定。5.1.2 叠合柱的布置应符合下列规定：1对采用叠合柱的楼层，其框架柱宜全部采用叠合柱；2叠合柱的钢管至少应伸至地下一层的基础内或地下二层钢筋混凝土柱内。5.1.3 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构可采用混凝土叠合楼板和钢-混组合楼板。5.2 作用与作用组合5.2.1 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的作用及作用组合应符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009s建筑抗震设计规范GB50011和混凝土结构工程施工规范GB50666的有关规定。5.2.2 预制构件在翻转、运输、吊运、安装等短暂设计状况下的施工验算，应将构件自重标准值乘以动力系数后作为等效静力荷载标准值。构件运输、吊运时，动力系数宜取1.5；构件翻转及安装过程中就位、临时固定时，动力系数可取1.2o5.2.3 预制构件进行脱模验算时，等效静力荷载标准值应取构件自重标准值乘以动力系数后与脱模吸附力之和，且不宜小于构件自重标准值的1.5倍。动力系数与脱模吸附力应符合下列规定：1动力系数不宜小于1.2；2脱模吸附力应根据构件和模具的实际状况取用，且不宜小于1.5kNm205.3 结构计算5.3.1 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构弹性计算时，应考虑楼板对梁刚度的增大作用。轴向刚度弯曲刚度剪切刚度(5.3.2-1)(5.3.2-2)(5.323)5.3.2 计算装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的弹性内力和位移时，叠合柱的截面刚度可按下列规定进行计算：EA=EciAco+EdAd+EaAa£7=及oZco+&i/ci+EJaGA=GCoACO+GcMci+G»Aa式中Ec。、Eci、E一分别为钢管外混凝土、钢管内混凝土和钢管的弹性模量;Gc。、Gci>Ga分别为钢管外混凝土、钢管内混凝土和钢管的剪变模量;Ac。、Aci、Aa分别为钢管外混凝土、钢管内混凝土和钢管的截面面积;/c。、ci>Za分别为钢管外混凝土、钢管内混凝土和钢管截面在所计算方向对其形心轴的惯性矩。533装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的阻尼比，多遇地震作用下，采用预制钢筋混凝土梁时可取0.05,采用钢梁或PEC组合梁时可取0.045；设防地震作用下，弹塑性时程分析时可采用与多遇地震作用下相同的阻尼比；罕遇地震作用下推覆分析或等效弹性分析时，可分别取0.050.06和0.060.07,也可根据结构构件屈服情况确定。5.3.4 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的构件承载力抗震调整系数Yre应按表5.3.4采用。表5.3.4装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构构件的承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态Yre钢梁、螺栓、T形构件、外伸端板强度稳定0.750.80混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的叠合柱偏东0.75轴压比不小于0.15的接合柱偏压0.80各类构件受剪、偏拉0.855.3.5在风荷载或多遇地震标准值作用下，装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构按弹性设计方法计算的楼层内最大层间水平位移应满足表5.3.5的要求。表5.3.5装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的弹性层间位移角限值框架类型阳整合柱框架预制钢筋混凝土梁1/500PEC组合梁1/400钢梁1/3505.3.6在罕遇地震作用下，装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构薄弱层（部位）弹塑性层间位移应不大于1/50。5.4 叠合柱设计5.4.1 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构底层柱的下端，其组合的方矩设计值应乘以增大系数，一、二、三、四级增大系数分别不应小于1.7、1.5、1.3和1.2；底层柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。5.4.2 叠合柱组合的剪力设计值应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011中钢筋混凝土框架柱组合的剪力设计值的规定。5.4.3 叠合柱的轴心受压承载力、偏心受压承载力、斜截面受剪承载力应按现行行业标准钢管混凝土叠合柱结构技术规程T/CECS188的有关规定进行计算。5.4.4 叠合柱的轴压比限值不宜超过表5.4.4的规定。叠合柱的轴压比可按下式计算：nc=N(几A。+09N°)(5.4.4)式中：%叠合柱的轴压比；N叠合柱的轴力设计值；No-钢管混凝土轴心受压承载力设计值：启一钢管外混凝土的轴心受压承载力设计值；ACo钢管外混凝土的横截面面积。表5.4.4叠合柱轴压比限值抗震等级二三四轴压比限值0.650.750.850.905.4.5叠合柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求:1矩形截面的宽度和高度，不宜小于350mm；圆柱截面的直径，抗震等级四级或不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm；5.4.5 大于2；3矩形截面长边与短边的边长比不宜大于3。5.4.6 叠合柱钢管外的混凝土厚度及钢管宜符合下列要求：1截面边长不大于100omm时,钢管外的混凝土厚度不宜小于150mm,采用自密实混凝土时钢管外的混凝土厚度不宜小于120mm；截面边长大于I(M)Omm时，钢管外的混凝土厚度不宜小于200mm；2钢管直径不宜小于100mm,钢管壁厚不宜小于4.5mm；3钢管混凝土约束效应系数不宜小于04、不宜大于3,约束效应系数大于3时，不应考虑其超过部分对钢管内混凝土的约束作用，可考虑其作为型钢对叠合柱刚度和承载力的提高作用；约束效应系数可按下式计算：夕=ZlAJO/(£A)(5.4.6-1)式中：入一钢管钢材抗拉、抗压强度设计值；启一钢管内混凝土轴心抗压强度设计值；4o钢管截面面积；七一钢管内混凝土截面面积；4钢管混凝土(包括钢管)截面积与叠合柱截面积的比值不宜大于0.45；5钢管含管率不应小于2%、不宜大于15%；对于低、多层装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构，当钢管混凝土短柱的轴心受压承载力设计值大于轴力设计值时，含管率不应小于1.2%。含管率可按下式计算：pa=ai)A(5.4.6-2)式中：R叠合柱钢管含管率；AaO-钢管的截面面积；A叠合柱全截面面积。5.4.7 叠合柱的纵向钢筋配置，应符合下列要求：5.4.8 的最小总配筋率，中柱及边柱不应小于1%,角柱不应小于1.1%；建造于IV类场地且较高的高层建筑，最小总配筋率应增加0.1%;2钢管外混凝土强度等级高于C60时，最小总配筋率应增加0.1%；3每一侧配筋率不应小于0.2%；4纵向钢筋总配筋率不应大于5%；5宜对称配筋，且宜集中配置在角部；6纵向受力钢筋净间距不宜小于50mm、不宜大于200mm,大于20Omm时，应设置纵向构造钢筋；7纵向钢筋与钢管的最小净距不宜小于30mm。5.4.9 叠合柱应设置箍筋加密区，并应符合下列规定：1箍筋加密区的范围应按下列规定采用：1）柱端，取截面高度（圆柱直径）、柱净高的1/6和500mm三者的最大值；2）底层柱的下端不小于柱净高的1/3；3）刚性地面上下各500mm；4）剪跨比不大于2的柱、柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱、一级和二级框架的角柱，取全高。2一般情况下，加密区箍筋的最大间距和最小直径应按表5.4.8-1采用；表5.4.8-1叠合柱箍筋加密区中箍筋的最大间距和最小直径（mm）箍筋最大间距（采用较小值）箍筋最小直径64,100IO注：4为柱纵向钢筋最小直径。3叠合柱的箍筋直径大于12mm时，除底层柱下端外，最大间距应允许采用150mm；4叠合柱箍筋加密区的体积配箍率，应按下式规定采用：pv=vco,v（5.4.8）式中：分一叠合柱箍筋加密区的体积配箍率，剪跨比不大于2的叠合柱不应小于12%,计算箍筋体积配箍率时，可取外围箍筋中心线所围混凝土扣除钢管混凝土的体积，扣除的体积不应大于外围箍筋中心线所围体积的30%；府一管外混凝土轴心抗压强度设计值,强度等级低于C35时,应按C35计算；为V-箍筋或拉筋抗拉强度设计值；九一最小配箍特征值，宜按表548-2采用。表548-2叠合柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值箍筋形式叠合柱轴压比<0.30.40.50.60.70.80.9普通箍、更合箍0.100.110.130.150.170.200.23注：普通箍指单个矩形箍和单个圆形箍，复令箍指由矩形、多边形、倒形箍或拉筋组成的箍筋。5.4.9 叠合柱的箍筋非加密区的箍筋，应符合下列要求：1体积配箍率不宜小于加密区的50%；2箍筋间距，叠合柱不应大于20Omm,且不应大于10倍纵向钢筋直径。5.4.10 叠合柱的箍筋配置方式宜符合下列规定：1宜采用复合箍。复合箍可由外围矩（方）形封闭箍与拉筋组成（图5410a）,或由外围矩（方）形封闭箍和八角形封闭箍与拉筋组成（图5.4.10b）。拉筋可紧靠箍筋并钩住纵筋；2绕过钢管的拉筋与钢管相交部分的圆弧宜与钢管同心，不相交部分宜为直段；3箍筋加密区的箍筋及拉筋的肢距，绕过钢管的拉筋肢距不宜大于400mm,其他箍筋及拉筋的肢距不宜大于250mm；4截面周边纵向钢筋应至少每隔一根位于箍筋的角部或拉筋的弯钩内；5梁柱节点核心区的箍筋，当复合箍配置有困难时，可采用（八）外闱封闭箍与拉筋复合箍(b)外围封闭箍与拉筋复合箍l三5.4.10叠合柱箍筋配置方式示意图I-要合柱：2-梁：3-封闭箍；4纵向钢筋；5-拉筋：6-八角形封闭箍5.4.11外层混凝土采用超高性能混凝土(UHPC)的钢管加劲混凝土叠合柱的轴压承载力可按式(5.4.11-1)计算：N=NUHPC+Mtst(5.4.11-1)MJHPC=k,oAo+4AS(5.4.11-2)NCFST=&(1.14+1.02G&A(5.4.11-3)K=O.953+0.275匕-0.24%ST(5.4.11-4)=1.136+0.191s(5.4.11-5)等量大直径箍筋或等量钢板箍。式中：NUHPC外层超高性能混凝土(UHPC)的轴压承载力;NCFST内部钢管混凝土的轴压承载力；外包UHPe强度修正系数；Al核心钢管混凝土强度修正系数；启,lUHPC轴心抗压强度标准值；Aw-UHPC部分横截面面积；火一钢筋抗压强度设计值；AS1.钢筋部分横截面面积；f-约束效应系数；办,1.馆内核心混凝土轴心抗压强度标准值；V-UHPC内部钢纤维参量（钢纤维总体积/UHPC总体积）；aws含钢管混凝土率（核心钢管混凝土截面积/叠合柱截面积）；叁一钢管混凝土的含钢率（钢管截面积/核心混凝土截面积）。5.4.12外层混凝土采用超高性能混凝土（UHPC）的钢管混凝土加劲叠合柱的抗弯承载力可采用叠加法或极限平衡法计算。1采用叠加法时，叠合柱的弯矩承载力设计值宜按下式计算:MU=MlIn+M11,（5.4.12-1）式中：MU-叠合柱的弯矩承载力设计值；MUm外层UHPC的弯矩承载力设计值，宜根据钢筋混凝土结构设计规范GB50010有关规定计算；MmbS1.核心钢管混凝土的弯矩承载力设计值，宜根据钢管混凝土结构技术规程BDJ/T13-51有关规定计算。2采用极限平衡法时，可按下式建立平衡方程，从而求解叠合柱的抗弯承载力：若xD2i%+%=%（5.4.12-2）MII=MeC+Mac+%+"k+Mc+Ma(5.4.12-3)若x>D2:心+乙=%+兄(5.4.12-4)MUC=AMc+Msc+M”(5.4.12-5)式中：FgKC核心混凝土产生的合力、弯矩设计值；FaoMaC受压区钢管产生的合力、弯矩设计值；Fat.Mat-受拉区钢管产生的合力、弯矩设计值；Foc>MK外包UHPC受压区产生的合力、弯矩设计值;尸隧、M1.钢筋受压区产生的合力、弯矩设计值；A、MSt-钢筋受拉区产生的合力、弯矩设计值；JUHPC强度修正系数，宜按表5.4.12采用。图5412-1叠合柱跨中截面内力平衡示意图（xD2）表5.4.12UHPC强度修正系数取值钢纤维体积掺量匕（）0123k1.1.261.311.34图5.4.12-2微合柱跨中截面内力平衡示意图（x>D2）当xWD2,由图5.4.12-1跨中截面内力平衡示意图，根据跨中截面力的平衡可以建立下列计算公式：0=arcsin(一)(5.4.12-6)ri几=Aj4-耽8-彳2名，-()5新2川-/5-2%)(5.4.12-7)=c<(-o-5sin2ro)(5.4.12-8)=Ejq(4-2%)(5.4.12-9)%=4%(乃+2九)(5.4.12-10)c=A(5.4.12-11)K=AA(5.4.12-12)2MCC=§£彳3COS2t%(5.4.12-13)MK=Mt=2以扁COSyo(5.4.12-14)(HH2(-X)××(-x)2+x-s,0-2cos1223J(5.4.12-15)Mxc=fyAs(-aii)(5.4.12-16)%=4人(?-4)(5.4.12-17)当x>D2,由图5.4.12-2跨中截面内力平衡示意图，根据跨中截面力的平衡可以建立下列计算公式：Hc=c×(y-)×(5.4.12-18)fm=fay×211×t×rm(5.4.12-19)%=/A(5.4.12-20)=fyA(5.4.12-21)(5.4.12-22)(5.4.12-23)(5.4.12-24)以=(XgT)XBX()CHMW=A(-)HMI=/A(y-%)式中：X形心到中和轴的距离；A-核心混凝土的半径；钢管混凝土的外径；r,n(n+ro)2;，一钢管壁厚；8钢管混凝土叠合构件截面宽度；一钢管混凝土叠合构件截面高度；As、受拉、受压纵筋截面积；fy.为一受拉、受压纵筋屈服强度;心一核心混凝土产生的应力；庆一受压区钢管产生的应力；Al受拉区钢管产生的应力；人一外包混凝土受压区产生的应力。5.5梁设计5.5.1 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构可采用预制钢筋混凝土梁、钢梁和PEC组合梁。5.5.2 采用预制混凝土梁时，应按照现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010中的有关规定进行设计。5.5.3 采用钢梁时，应按照现行国家标准钢结构设计标准GB50017中的有关规定进行设计。5.5.4 采用PEC组合梁时，应按照现行团体标准部分包覆钢混凝土组合结构技术规程TZCECS719有关规定进行设计。6节点与连接6.1 一般规定6.1.1 装配式钢管加劲混凝土叠合柱结构的节点连接应满足强度、刚度、稳定性及抗震要求。6.1.2 构造复杂的重要节点应通过有限元分析方法等确定其承载力，并宜通过试验进行验证。6.1.3 节点构造应便于制作、运输、安装、维护，防止积水、积尘，应进行防腐和防火设计。6.2 柱与柱连接节点设计6.2.1 柱与柱连接节点需设在略高于梁柱连接节点处。当柱子截面外包尺寸有变化时，变化过渡段内不宜设置连接节点。6.2.2 框架柱与柱连接节点处柱内钢管采用对接连接，柱拼缝两侧的纵向钢筋可采用套筒灌浆连接，且拼接区域应采用相同强度等级或更高强度的混凝土现场浇筑，如图6.2.2所示。图6.2.2隹合柱上下柱连接节点I-登介柱内钢管：2-内衬钢管：3-叠合柱内纵筋：4-后浇混凝土6.2.3 叠合柱内钢管对接时，当钢管直径相同时，接缝处应设置内衬钢管，内衬钢管也可兼作抗剪连接件，并应符合下列规定：1钢管对接应采用全熔透焊缝，直焊缝钢管对接时，应错开上、下段钢管焊缝；2内衬钢管高度宜为300mm,外径宜比钢管内径小4mm：3内衬钢管仅作为衬管使用时，其壁厚不宜小于4mm；内钢管兼作抗剪连接件时，其壁厚不宜小于16mm。6.2.4 不同直径钢管对接时，可采用一段变径钢管连接（图6.2.4a）或采用内衬钢管连接（图6.2.4b）o采用变径钢管连接时，变径钢管上下端均宜设置环形隔板，变径钢管的壁厚应不小于所连接的钢管壁厚，变径钢管的斜度不宜大于1:6。采用内衬钢管连接时，所连接的钢管直径不应小于50mm。（八）采用变径钢管连接构造（b）采用内衬钢管连接构造图6.2.4不同直径钢管对接构造I-下段钢管：2-上段钢管：3-变径钢管：4环形隔板；5-内衬钢管1（壁厚25mm）；&内衬钢管2（壁厚不小于16mm）；7-钢管外侧：8-钢管内侧6.3 梁柱连接节点设计6.3.1 预制钢筋混凝土梁与叠合柱的连接应符合下列规定：1梁的纵筋宜采用直径较大的钢筋,但直径不应大于叠合柱在该方向截面尺寸的1/20；2梁的纵向钢筋可采用并筋方式布置；3钢筋港折绕过钢管时，在柱截面以内的方折角度不宜大于1:6,在柱截面以外的弯折角度不宜大于1:12；4在节点核心区内，有连接接头的梁纵筋不应超过总面积的50%；5梁纵向钢筋的连接接头不宜设置在节点核心区内。6.3.2 当叠合柱与预制钢筋