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TCECS 709-2020 波纹钢板组合框架结构技术规程.pdf

式中:odved 钢材软化段起点d和d点的应力（N/mm²）和应 变值；d点和d'点分别位于过一0.35和0.35的 与 αb 平行的直线上。

有效区域面积A，为：

［【（（6—2t2）²+（h—2t2）²tano 6

式中：A一 方钢管内混凝土面积； 一一抛物线起始点切线夹角，取45°。 取图3所示单元体进行分析，不计入波纹钢板的影响，单元体 沿纵向高度为1mm，由力的平衡条件可得：

某市大厦单元幕墙施工方案则钢管对混凝土的平均约束应力f为：

（b—2t2）+（h—2t2） 20vt2=fi 2

式中：0、——钢管横向应力，0、=0.19f，为钢管屈服强度 则钢管对混凝土平均有效有效约束应力f为：

式中:K。 横向有效约束系数,K=A,/A

图3钢管混凝土柱截面有效约束区及受力示意图

5.3水平位移和舒适度

破坏位移角均大于1/40，为和现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011保持一致，弹塑性层间位移角限值取1/50。

国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定，优腹梁的 限值同钢梁

5.3.5混凝土的裂缝宽度限值按现行国家标准《混凝土结构

规范》GB50010规定取值，甲壳梁无需计算正弯矩作用下的裂缝 当甲壳梁在环境等级为二b中的“严寒和寒冷地区的露天环境”使 用时，梁的混凝土面上宜设置混凝土保护层，厚度不小于50mm。

6.1甲壳梁承载能力极限状

（1）截面应变保持平面， （2）不计入混凝土的抗拉强度。 （3）混凝土受压的应力与应变关系按下列规定取用：

(14) (15) (16)

式中：6。 混凝土压应变为ε。时的混凝土压应力（N/mm）； f 混凝土轴心抗压强度设计值（Nmm），按现行国家 标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定取 值； 混凝土压应力达到f。时的混凝土压应变，当计算的 ε。值小于0.002时，取0.002； u 正截面的混凝土极限压应变，当处于非均匀受压且按 公式（16）计算的值大于0.0033时，取0.0033；当处于 轴心受压时取为。； fcu.k 混凝土立方体抗压强度标准值（N/mm），按现行国 家标准《混凝土结构设计规范》GB50010取值； n一 系数，当计算的n值大于2.0时，取2.0。

式中：5 相对界限受压区高度（mm）； B1 受压区混凝土应力图形影响系数； fa 受拉钢材的抗拉强度设计值（N/mm²） E. 钢材弹性模量（N/mm）；

β1 f. 1 + E,e.

e—非均匀受压时的混凝土极限压应变。 预应力甲壳梁的相对界限受压区高度应按下式计算：

β1 0.002 f pyO po 1 + Ecu E.ecu

6.2甲壳梁裂缝宽度验算

6.2.1~6.2.4负弯矩作用下，甲壳梁裂缝宽度计算公式取用现 行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的公式进行编制 当设计采用弯矩调幅时，可按调幅后的内力值进行裂缝宽度计算 6.3甲壳梁挠度验算

6.3.1～6.3.4甲壳梁的挠度计算公式，按现行国家标准《混凝土 结构设计规范》GB50010进行编制。荷载短期作用时，钢甲壳的 刚度不退化，混凝土因开裂刚度会退化。荷载长期作用时，综合混

6.3.6横向受力构件可预先起拱，起拱大小应视实际需要而定， 可取恒荷载标准值加1/2活荷载标准值所产生的挠度值。当仅为 改善外观条件时，构件挠度应取在恒荷载和活荷载标准值作用下 的挠度计算值减去起拱值。

6.3.6横向受力构件可预先起拱，起拱大小应视实际

6.4甲壳柱承载能力极限状态计算

6.4.1 附加偏心距按构件制作及安装误差取值。 6.4.3 甲壳柱截面偏心受压及受弯计算时，应按下列基本假定进 行计算： 1 截面应变保持平面。 2 不计人混凝土的抗拉强度。 混凝士受压的应力与应变关系按下列规定取用：

式中：6。 混凝土压应变为ε。时的混凝土压应力（N/mm）： f。 混凝土轴心抗压强度设计值（N/mm²）；按现行国家 标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定取 值； 。 混凝土压应力达到。时的混凝土压应变，当计算的 。值小于0.002时，取0.002； Ecu 正截面的混凝土极限压应变，当处于非均匀受压且按 公式（16)计算的值大于0.0033时取0.0033；当处于 轴心受压时取为。

fcu.k一一混凝土立方体抗压强度标准值（N/mm），按现行国 家标准《混凝土结构设计规范》GB50010取值； n一一系数，当计算的n值大于2.0时，取2.0。 4受弯及偏心受力时，受压区混凝土的应力图形简化为等效 的矩形应力图，并遵照下列原则： 1）矩形应力图的受压区高度（）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0.8，当混凝土强度等级为C80时， 3，取0.74，当混凝土强度等级高于C50且低于C80时（β，）按线性 内插法确定； 2）矩形应力图的应力值可由混凝土轴心抗压强度设计值 （f。）乘以系数（α，）确定，当混凝土强度不超过C50时，α1取1.0， 当混凝土强度等级为C80时，α1取0.94，当混凝土强度等级高于 C50且低于C80时，α1按线性内插法确定。 5钢甲壳受拉钢管的极限拉应变取0.01；钢管的应力等于 钢管应变与弹性模量的乘积，绝对值不大于相应的强度设计值。 6不计入波纹腹板的直接贡献， 甲壳柱的相对界限受压区高度应按下式计算：

β1 fa 1 + E.e.

式中：5 相对界限受压区高度； β1 受压区混凝土应力图形影响系数： fa 受拉钢材的抗拉强度设计值（N/mm）； 钢材弹性模量（N/mm）； cu 非均匀受压时的混凝土极限压应变。 6.4.4～6.4.13甲壳柱的轴压、大小偏压、受弯、偏压受剪承载力 计算公式，由结构试验得来并取较保守结果。甲壳柱的轴拉、偏拉 计算公式不计入混凝土及波纹侧壁板的贡献，仅计入钢管的贡献：

式中：5b 相对界限受压区高度； β1 受压区混凝土应力图形影响系数； fa 受拉钢材的抗拉强度设计值（N/mm²）； Ea 钢材弹性模量（N/mm²）； 非均匀受压时的混凝土极限压应变

算公式，由结构试验得来并取较保守结果。甲壳柱的轴拉、偏拉 算公式不计人混凝土及波纹侧壁板的贡献，仅计入钢管的贡献

按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的公式推导而 来，甲壳柱的偏拉受剪公式，按现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010的格式编制。结构试验表明，当甲壳柱剪跨比大于 1.0时，不会出现剪压破坏，因此本节未对甲壳柱的截面剪压比限 值做出规定。

.5甲壳梁、优端梁、优腹梁构

6.5.1钢甲壳内的普通钢筋及预应力筋宜采用专用固定卡件进 行定位及固定，也可采用点焊短钢筋的方式进行定位及固定。 6.5.2~6.5.6为方便制作加工，波纹腹板的高度宜采用50mm 的模数，当甲壳梁的波纹腹板采用其他波形时，应通过结构试验确 定，确保波纹腹板的屈服强度低于屈曲强度。 当上翼缘的抗剪连接件采用栓钉时，栓钉的抗剪计算及构造 按现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138的有关规定执行： 甲壳梁正弯矩区段受拉区的普通钢筋、预应力甲壳梁的预应力钢 筋可不参与栓钉的抗剪计算，甲壳梁的梁端上部附加钢筋宜参与 计算。 试验表明，在正弯矩区段，甲壳梁受拉区布置普通钢筋有利于 改善拉区混凝土的开裂情况，减小裂缝宽度。 为保证地震作用时甲壳梁具有足够延性，对梁端部下翼缘的 栓钉进行加密。 栓钉长度与栓钉直径的最小比值按现行行业标准《组合结构 设计规范》IGL138热行

6.5.7优端梁的分段位置，建议在距梁端1/6～1/4跨度处。

受多个竖向集中荷载的主框架梁，建议在第一集中力作用处分 对于承受均布竖向荷载的次方向框架梁，建议在距梁端1/6跨

分段。为加工方便，分段数建议不超过3段。 5.10虽然钢次梁端部按铰接连接设计，甲壳梁在钢次梁的连 处仍存在扭矩，需保证扭矩在甲壳梁内的有效传递

处分段。为加工方便，分段数建议不超过3段。

接处仍存在扭矩，需保证扭矩在甲壳梁内的有效传递

6.6.1当甲壳柱截面较小时，为方便中间腔体内的混凝土浇筑， 十字拉板可用“口”字形拉板替代。梁柱节点区可不设置十字拉 板

6.6.1当甲壳柱截面较小时，为方便中间腔体内的混凝土浇筑： 十字拉板可用“口”字形拉板替代。梁柱节点区可不设置十字拉 板。 6.6.2当甲壳柱截面尺寸超过1200mm时，为抵抗混凝土浇筑 时的涨模力，波纹侧壁板的波高或板厚宜加大。 6.6.3甲壳柱钢管的宽厚比限值取同矩形钢管混凝土柱，为保证 混凝土与钢管的变形协调，规定钢管边长与柱边长的最小比值。 钢号修正系数（s）等于235与钢管的钢材牌号中屈服点数值 的比值的平方根。 四角钢管的截面总含钢率为四角钢管的总截面积与甲壳柱有 效截面面积的比值，甲壳柱的有效截面宽度按本规程第5.2.6条 规定取值。 甲壳柱的钢材等级一般采用Q355及以上，按本条规定计算 的钢管最小截面总含钢率为1.28%，常规设计的甲壳柱的钢管含 钢率为2%～4%，高于现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中关于一级抗震等级的钢筋混凝土角柱的最小配筋率，因 此含钢率不按抗震等级进行区分。

检确定如下事项： （1）钢材与混凝土能协同作用 (2)构件的应力应变关系符合本规程第5.2.8条的规定。 （3）构件的承载力符合本规程的有关规定。 （4）构件的变形能力符合本规程的有关规定。 对应图6.5.2,2款波纹腹板按等截面抗弯刚度原则对应的平

纹腹板按等截面抗弯刚度原则对应白

规定，计算“强剪弱弯”

腹板的截面含钢率做出规定，结构试验表明，第7.1.4条关于截面 剪压比的要求偏安全。

筑抗震设计规范》GB50011中关于钢梁的规定，甲壳梁下冀缘在 两腹板之间的宽厚比限值取现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011箱型截面翼缘在两腹板之间部分的宽厚比的1.5倍，比 现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936中关于矩形 钢管混凝土柱的钢管宽厚比要求要严格。下翼缘在两腹板之间部 分的宽度可近似取腹板中心线之间的距离

7.1.7按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中

钢筋混凝土框架梁的抗震构造措施，对甲壳梁的抗震构造措 行规定。梁顶面通长钢板（上翼缘）可作为通长钢筋使用，当 缘的钢板面积不满足本条第3款规定时，可添加通长钢筋。 甲壳梁有效矩形全截面积为按半波高计取的有效截面宽 以截面高度。

7.1.9底层指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。

7. 1. 16 甲壳柱的轴压[

技术规范》GB50936的规定取值。

7.1.18当采用屈曲约束支撑与消能阻尼器复合构件时，可计入 多遇地震作用下复合构件阻尼器产生的附加阻尼作用。采用屈曲 约束支撑时不必包络设计。 当设置地下室并以地下室顶板为嵌固端时，支撑可设置至嵌 固端。

7.1.20按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011，对支撑 做出规定

7.1.20按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011，对支撑

7.2节点抗震设计与构造

7.2.1三种柱脚形式均有工程实例，根据房屋高度及是否设置 下室对三种柱脚形式的适用范围进行规定。

7. 2. 2~7. 2. 4

7. 2. 2~7. 2. 4

以及钢管在基础里的锚固。钢管的锚固长度计算公式取用《钢结 构设计手册》（第四版）中关于格构式钢柱的柱脚锚固计算公式。 甲壳柱的波纹侧壁板不需要深人基础中，但需设置封孔钢板及水 平角钢，以保证柱根部混凝土的约束作用不被削弱。钢管表面设

置的栓钉直径不宜大于钢管壁厚的2.5倍。甲壳柱与基础交 的角钢规格不宜小于5"角钢，且角钢规格宜随钢管净距的增 增大。

置的栓钉直径不宜大于钢管壁厚的2.5倍。甲壳柱与基础交接面 的角钢规格不宜小于5*角钢，且角钢规格宜随钢管净距的增大而 增大。 7.2.5为防止柱根部锈蚀，保证甲壳柱的耐久年限，做出本规定 当防腐措施经验证明能达到要求且防腐材料的耐久年限不低于结 构合理使用年限时，柱脚的混凝土防护层可不高出室内地面。 7.2.6本条对梁柱节点做出规定，与现行行业标准《组合结构设 计规范》JGJ138的有关规定保持一致。 结构试验表明，节点的承载力计算公式是安全的，节点的构造 满足“强节点弱杆件”的抗震设计原则。施工时需重点保证壳梁

7.2.6本条对梁柱节点做出规定,与现行行业标准《组合结构设

0.5N.hjc V≤ YREW3 hb

1.8bjchjcf N. (hie 4+ h

1.8bishisf (崇） 4+

式中：61、t1 甲壳柱角部钢管的边长、钢管壁厚（mm）； tw 节点侧壁板厚度（mm）； hb 钢梁截面高度（mm）； bje、hje 柱截面宽度、高度（mm）； N一 核心混凝土受剪承载力（N）。 钢梁与甲壳柱连接的计算原则如下： （1）甲壳柱连接的承载力设计值，不小于钢梁的承载力设计 直高强度螺栓连接不滑移。 （2）甲壳柱连接的极限承载力大于钢梁的屈服承载力。 （3）钢梁与甲壳柱刚性连接的极限承载力，按现行国家标准 《建筑抗震设计规范》GB50011关于钢结构梁与柱刚性连接的规

定计算。 钢梁与甲壳柱的刚性连接可采用外伸横隔板式连接（图4）， 具体构造如下： （1）甲壳柱内设置贯通的节点横隔板 （2）在节点范围内，甲壳柱节点侧壁板为平钢板。 （3）四角钢管与节点横隔板焊接，钢梁翼缘与节点横隔板焊 接，钢梁腹板与设置在节点侧壁板上的钢梁连接板采用高强度螺 栓连接。 （4）四角钢管与节点侧壁板、节点横隔板的连接采用全熔透焊 缝；钢梁的上下翼缘与节点横隔板焊接采用全熔透焊缝 （5）节点横隔板厚度不小于钢梁翼缘厚度。 （6）节点横隔板上应设置混凝土浇筑孔，孔径不小于150mm： 在混凝土不易浇筑密实的角部设置透气孔，孔径为10mm

1一上柱；2一上、下柱连接板；3一清渣孔后封板；4一定位螺栓；5一节点横隔板 6一钢梁：7一钢梁连接板：8一螺栓：9一节点侧壁板：10一下柱

一上柱；2一上、下柱连接板；3一清渣孔后封板；4一定位螺栓；5一节点横隔板； 6一钢梁；7一钢梁连接板；8一螺栓；9一节点侧壁板：10一下柱

9.1.1～9.1.16甲壳柱、甲壳梁钢甲壳的制作，重点在于外形尺 寸控制、焊接质量及排水孔留设。 甲壳柱内拉板在钢甲壳封闭前应全检，不得漏焊。甲壳柱内 的十学拉板或“口”形拉板与钢管之间的焊接质量若不合格，混凝 土浇筑时将导致拉板断裂、四角钢管屈曲，甲壳柱将出现不可恢复 的鼓胀，严重时将导致施工安全事故，须重视。 排水孔留设不当，将导致混凝土浇筑不密实，须重视

9.2钢甲壳安装与连接

9.2.1～9.2.15甲壳柱、甲壳梁的安装，重点在于构件的定位和 校正、焊接质量及排水检查

9.3.19.3.4甲壳柱、甲壳梁浇筑前的排水及清渣工作，直接决 定混凝土的浇筑质量，是施工管理工作的重中之重，在实际工程施 工中文很容易被疏忽。 9.3.5～9.3.15甲壳柱、甲壳梁的混凝土施工及检测，重点在于 柱梁板的浇筑顺序及浇筑间歇、浇筑时的密实度检查。预应力甲 壳梁的混凝土浇筑时，严禁触碰预应力波纹管，预应力波纹管若出 现破裂、漏浆，将导致预应力钢绞线无法张拉到位及无法注浆等工 程质量事故，须重视。

结构相关的按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205执行，与混凝土结构相关的按现行国家标准《混凝土结构工 程施工质量验收规范》GB50204执行

9.4.8、9.4.9这两条对

甲壳柱重点验收下列部位： （1)底层甲壳柱重点验收地脚螺栓紧固情况。 （2）甲壳柱重点验收四角钢管的焊接质量。 甲壳梁重点验收下列部位： （1)梁柱连接节点尺寸，梁下翼缘与节点连接板的缝宽及上下 偏移尺寸。 （2）甲壳梁上、下翼缘与节点连接板的焊接质量。 9.4.10、9.4.11这两条针对甲壳柱、甲壳梁的特点进行了规定408 剪力墙大模钢筋施工工艺， 其余构件按国家现行有关标准执行。

A. 1. 1甲壳梁截面参数如图 5 所示

图5甲壳梁截面参数示意图

b一甲壳梁截面宽度；h一甲壳梁截面高度；h。一钢甲壳截面高度； b一混凝土翼缘板计算宽度；h一混凝土翼缘板厚度；hw一波纹腹板高度； ba一钢甲壳下翼缘截面宽度；td一钢甲壳下翼缘截面厚度；b.一钢甲壳上翼缘截面宽度； 1.一钢甲壳上翼缘截面厚度；tw一波纹腹板壁厚度；h，一波纹腹板波高； h。一受拉预应力筋合力点至钢甲壳下翼缘上表面的距离

图6甲壳柱截面参数示意图

b一甲壳柱截面宽度；h一甲壳柱截面高度；b,一四角钢管截面宽度； h，一四角钢管截面高度；t，一四角钢管壁厚；b。一波纹侧壁板宽度； h。一波纹侧壁板高度；t，一波纹侧壁板壁厚；h一波纹侧壁板的波高

6一甲壳柱截面宽度；h一申壳柱截面高度；b，一四角钢管截面宽度； hGBT 25281-2021标准下载，一四角钢管截面高度；t，一四角钢管壁厚；b。一波纹侧壁板宽度； h。一波纹侧壁板高度；t²一波纹侧壁板壁厚；h，一波纹侧壁板的波高