混凝土异形柱结构技术规程(征求意见稿).pdf
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1、 中华人民共和国行业标准 混凝土异形柱结构技术规程 (征求意见稿) 二 00 三年十二月 1 目录 1 总则总则. 3 2 术语和符号术语和符号. 3 2.1 术语. 3 2.2 主要符号. 4 3 结构设计的一般规定结构设计的一般规定. 7 3.1 结构体系. 7 3.2 结构布置. 9 3.3 结构抗震等级. 10 4 荷载和地震作用荷载和地震作用.11 4.1 竖向荷载. 11 4.2 风荷载及雪荷载. 12 4.3 地震作用. 12 5 结构计算结构计算. 13 6 截面设计截面设计. 15 6.1 异形截面柱正截面承载力计算. 15 6.2 异形柱斜截面受剪承载力计算. 17 6.3
2、 异形柱框架梁柱节点核心区受剪承载力计算. 19 7 结构构造结构构造. 22 7.1 一般规定. 22 7.2 异形柱. 23 7.3 异形柱框架梁柱节点. 26 8 异形柱结构的施工异形柱结构的施工. 29 附录附录 A 底部大空间带转换层异形柱结构的设计规定底部大空间带转换层异形柱结构的设计规定. 30 附录附录 B 异形柱结构的楼、屋盖异形柱结构的楼、屋盖. 33 本规程用词用语说明本规程用词用语说明. 34 主要条文说明主要条文说明. 34 2 1 总则总则 1.0.1 为在混凝土异形柱结构设计与施工中贯彻执行国家技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济 合理、确保质量,制定本规程
3、。 1.0.2 本规程主要适用于非抗震设计和抗震设防烈度为 6 度、7 度(0.10g,0.15g)及 8 度(0.20g)抗震 设计的居住建筑混凝土异形柱结构,适用的房屋最大高度应符合本规程第 3.1.6 条的规定。 本规程不适用于建造在危险地段场地的建筑。 1.0.3 本规程遵照我国现行有关标准,并根据异形柱结构有关科研成果和工程实践经验进行编制。混凝土 异形柱结构的设计与施工,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。 2 术语和符号术语和符号 2.1 术语 术语 2.1.1 异形柱 special shaped column 截面几何形状为 L 形、T 形或十形,且
4、各肢最小截面宽度小于 300mm 的柱。本规程不包括截面几何 形状为 Z 形和形的柱。 2.1.2 异形柱结构 structure with special shaped columns 由异形柱组成的现浇钢筋混凝土结构。 2.1.3 抗震设防烈度 seismic fortification intensity 按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 2.1.4 设计基本地震加速度 design basic acceleration of ground motion 50 年设计基准期超越概率 10%的地震加速度的设计取值。 2.1.5 适用的房屋最大高度 appropria
5、te maximum height of building 不同结构体系、不同抗震设防烈度条件所适用的房屋最大高度。 2.1.6 截面肢高肢厚比 ratio of section height to section thickness 异形柱截面柱肢高度与厚度之比值。 2.1.7 柱正截面承载力 load-carrying capacity of column normal section 与柱纵轴线正交的计算截面的双向压弯承载力。 2.1.8 柱斜截面受剪承载力 shear load-carrying capacity of column oblique section 与柱纵轴线斜交的计算
6、截面的受剪承载力。 2.1.9 梁柱节点核心区受剪承载力 shear load-carrying capacity of core area of beam-column joint 异形截面框架柱梁节点核心区受剪承载力。 2.1.10 轴压比 ratio of combination value of design axial compressive force to total section area times design value of axial compressive strength of concrete 组合的轴压力设计值与全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。
7、 3 2.2 主要符号主要符号 2.2.1 材料性能 fc混凝土轴心抗压强度设计值; ft混凝土轴心抗拉强度设计值; fy钢筋的抗拉强度设计值; fyv箍筋的抗拉强度设计值。 2.2.2 作用、作用效应及承载力 j G第 j 层的重力荷载代表值; l b M、考虑地震作用组合的框架节点左、右侧梁端弯矩设计值; r b M Mx、My分别为关于截面形心轴 x、y 的弯矩设计值; Mb同一节点左、右梁端按顺时针或逆时针方向考虑地震作用组合的弯矩设计值之和; Mc考虑抗震等级的节点上、下柱端弯矩设计值之和; N轴向力设计值; Vc框架柱剪力设计值; EKi V第 i 层对应于水平地震作用标准值的剪力
8、; Vj框架节点剪力设计值; ci 第 i 个混凝土单元的应力; sj 第 j 个钢筋单元的应力; e u多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移; p u罕遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹塑性层间位移。 2.2.3 几何参数 s a受压钢筋合力点至截面近边的距离; A柱的全截面面积; Aci第 i 个混凝土单元的面积; Asj第 j 个钢筋单元的面积; Asv验算方向的柱肢截面宽度 bc范围内同一截面箍筋各肢总截面面积; Asvj节点核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向的箍筋各肢总截面面积; bc验算方向的柱肢截面宽度或柱截面肢厚; bf 垂直于验算方向的柱肢截面高度或柱截面
9、肢高; bj框架节点核心区的截面有效验算宽度; d纵向钢筋直径; dv箍筋直径; 4 ea附加偏心距; ei初始偏心距; e0轴向力对截面形心的偏心距; eix轴向力对截面形心轴 y 的初始偏心距; eiy轴向力对截面形心轴 x 的初始偏心距; hb梁截面高度; hb0梁截面有效高度; hc验算方向的柱肢截面高度; hf垂直于验算方向的柱肢截面宽度; hi楼层层高; hj框架节点核心区的截面高度; hc0验算方向的柱肢截面有效高度; H房屋总高度; Hc节点上、下层柱反弯点之间的距离; I柱截面对垂直于角方向形心轴的惯性矩; x l0柱的计算长度; lc暗柱沿柱肢方向的长度; r柱截面在弯矩作
10、用方向(荷载角方向)的回转半径; rmin柱截面最小回转半径; R中和轴至计算坐标原点的距离; s箍筋间距; xci、yci第 i 个混凝土单元的形心座标; xsj、ysj第 j 个钢筋单元的形心座标; x0、y0截面形心座标; 中和轴法线与 x 轴的夹角。 2.2.4 系数及其它 框架柱的剪跨比,水平地震剪力系数; jb 异形柱框架梁柱节点核心区剪力增大系数; RE 承载力抗震调整系数; f 翼缘影响系数; h 核心区截面高度影响系数; N 轴压比影响系数; N轴压比; 沿加载角方向的偏心距增大系数; 5 全部纵向受力钢筋配筋率; min全部纵向受力钢筋最小配筋率; max全部纵向受力钢筋最
11、大配筋率; v箍筋体积配箍率; nc混凝土单元总数; ns钢筋单元总数; T基本周期考虑非承重填充墙影响的折减系数。 6 3 结构设计的一般规定结构设计的一般规定 3.1 结构体系结构体系 3.1.1 现浇混凝土异形柱结构可采用框架结构和框架剪力墙结构体系。 3.1.2 异形柱结构体系应通过技术、经济和使用条件的综合分析比较而确定,并应符合下列要求: 1 应具有明确的计算简图和合理的荷载与地震作用传递途径; 2 应具有必要的承载能力、刚度、变形能力和消耗地震能量的能力; 3 应具有良好的整体稳定性,避免由于部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风 荷载和地震作用的能力; 4 对可
12、能出现的薄弱部位,应采取有效措施予以加强。 3.1.3 抗震设防的混凝土异形柱结构体系尚宜符合下列要求: 1 宜具有多道抗震防线; 2 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近; 3 宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或 塑性变形集中。 3.1.4 抗震设防的混凝土异形柱结构构件应合理地选择尺寸和配筋;避免剪切破坏先于弯曲破坏;混凝土 压溃先于钢筋屈服;钢筋的锚固粘结破坏先于构件破坏。 3.1.5 底部大空间带转换层的异形柱结构应符合本规程附录 A 的规定。 3.1.6 异形柱结构适用的房屋最大高度应符合表 3.1.6 的要求。 表 3.1.6 异形
13、柱结构适用的房屋最大高度(m) 抗 震 设 防 烈 度 7 度 8 度 结 构 体 系 非抗震设计 6 度 0.10g 0.15g 0.20g 框架结构 30 30 25 22(18) 18 框架-剪力墙结构 50 50 45 40(35) 35 注: 1 房屋高度指室外地面至主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分) 。对带阁楼的坡屋顶应算至 坡高的 1/2 处; 2 建于类场地的结构,适用的房屋最大高度应适当降低; 3 平面和竖向均不规则的结构或 7 度(0.15g)时的底部大空间带转换层的异形柱结构,适用的房屋最大 高度宜适当降低; 4 房屋高度超过表内规定的数值时,结构设计应有可靠
14、的依据,并应进行专门研究和论证,采取有效的措 施; 5 表中括号内的数值适用于 7 度(0.15g)时建于、类场地的结构; 6 框架剪力墙结构在基本振型地震作用下, 框架部分承受的地震倾覆力矩若大于结构总地震倾覆力矩的 50%,其最大适用高度可比框架结构适当增加。 3.1.7 异形柱结构的高宽比不宜超过表 3.1.7 的限值。 7 表 3.1.7 异形柱结构适用的最大高宽比 抗 震 设 防 烈 度 7 度 8 度 结 构 体 系 非抗震设计 6 度 0.10g 0.15g 0.20g 框架结构 5.0 4.0 4.0 3.5(3.0) 3.0 框架剪力墙结构 5.0 5.0 5.0 4.5(4
15、.0) 4.0 注:表中括号内数值适用于 7 度(0.15g)时建于、类场地的结构。 3.1.8 抗震设计时,异形柱结构不应采用部分由砌体墙承重的混合形式,楼、电梯间及局部出屋顶的电梯 机房、楼梯间、水箱间不应采用砌体墙承重。 3.1.9 异形柱结构的梁、柱、剪力墙应采用现浇。楼、屋盖可采用现浇板、叠合板和装配整体式板。抗震 设计的异形柱结构的楼、屋盖应采用现浇板、叠合板,也可采用有配筋面层的装配整体式板。 3.1.10 异形柱结构的楼、屋盖应满足混凝土结构设计规范GB50010 对承载力、挠度和裂缝限值的要 求,并应具有良好的整体性。 3.1.11 异形柱结构的楼、屋盖尚需遵守本规程附录 B
16、 的有关规定。 3.1.12 异形柱结构的填充墙与隔墙应符合下列要求: 1 墙体材料应优先使用轻质墙体材料,不应采用烧结粘土砖; 2 墙体应根据不同条件可采用砌体(烧结多孔砖或砌块)或墙板(单一材料或复合材料;抽孔或不抽 孔;配筋、不配筋或纤维增强) ; 3 墙体厚度应与异形柱柱肢厚度协调一致,并应综合考虑墙身满足保温、节能、隔热,隔声,防火及 防潮、防水等要求。 3.1.13 抗震设计时异形柱结构的砌体填充墙与隔墙应具有自身稳定性,并应符合下列要求: 1 砌体填充墙的布置应符合的条件: 1)避免形成上、下层刚度变化过大; 2)避免形成短柱; 3)减少因抗侧刚度偏心造成的扭转。 2 砌体砂浆强
17、度等级不应低于 M5; 3 砌体填充墙与异形柱应有可靠的拉结,应能适应主体结构不同方向的层间位移。沿异形柱全高每隔 500mm 左右设置 2 根直径 6mm 的拉筋,拉筋伸入墙内的长度:6、7 度时不应小于墙长的 1/5,且不应小 于 700mm,8 度时宜沿墙全长贯通; 4 砌体填充墙顶应与框架梁或楼板密切嵌砌结合,当墙长大于 5m 时,墙顶与框架梁或楼板应有钢筋 拉结;墙高超过 4m 时,墙体半高处(或门洞上皮)宜设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系 梁。 3.1.14 抗震设计时框架外墙墙板的连接件应具有足够的延性和适当的转动能力,并满足在设防烈度下主 体结构层间变形的要求。 8
18、 3.2 结构布置结构布置 3.2.1 异形柱结构宜采用规则的设计方案,不应采用特别不规则和严重不规则的设计方案。抗震设计的异 形柱结构应符合抗震概念设计的要求,对结构平面布置及竖向布置应予以严格控制。 3.2.2 异形柱结构的平面布置宜符合下列要求: 1 异形柱结构的一个独立单元内,结构的平面形状宜简单、规则,刚度和承载力分布宜均匀; 2 异形柱结构的框架纵、横柱网轴线宜分别对齐拉通;异形柱截面肢厚中心线宜与框架梁及剪力墙中 心线对齐; 3 在异形柱框架剪力墙结构中,横向剪力墙沿长方向的间距宜符合表 3.2.2 的要求,当这些剪力墙 之间的楼、屋盖有较大开洞时,剪力墙的间距应适当减小;超过表
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