DBJ 43∕T 311-2015 装配式斜支撑节点钢框架结构技术规程.pdf
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1、湖南省住房和城乡建设厅文件湘建科201553 号湖南省住房和城乡建设厅关于发布湖南省工程建设推荐性地方标准装配式斜支撑节点钢框架结构技术规程的通知各市州住房和城乡建设局(建委、规划建设局),各有关单位:由远大可建科技有限公司、北京工业大学主编的装配式斜支撑节点钢框架结构技术规程已由我厅组织专家审定通过。现批准为湖南省工程建设推荐性地方标准,编号为 DBJ43T3112015,自 2015年 8 月 1 日起在全省范围内执行。该标准由湖南省住房和城乡建设厅负责管理,由主编单位远大可建科技有限公司、北京工业大学负责标准具体技术内容的解释。湖南省住房和城乡建设厅2015 年 5 月 6 日1前言根据
2、 关于印发湖南省住房和城乡建设厅2012年科学技术项目计划的通知(湘建科函2012409号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准、国外先进标准和国内有关标准,并在广泛征求意见的基础上,制定本规程。本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语及符号;3.基本规定;4.材料;5.结构设计;6.节点设计及构造;7.构件制作与运输;8.安装与施工;9.防腐与防火;10.工程验收。本规程由湖南省住房和城乡建设厅负责管理,由主编单位负责具体内容的解释。规程执行过程中如有意见或建议,请寄送主编单位远大可建科技有限公司(地址:湖南省岳阳市湘阴县可建城认证政策部,邮编:410600
3、)。本规程主编单位:远大可建科技有限公司北京工业大学本规程参编单位:湖南大学中南大学湖南省建筑设计院中机国际工程设计研究院有限责任公司中国轻工业长沙工程有限公司湖南省第六工程有限公司湖南省建筑材料研究设计院有限公司2主要起草人员:张跃张爱林谭永强刘学春舒兴平杨建军刘冬柏张友亮江山红壮真才周一平周湘江朱智俊梅智钧梁翠柳主要审查人员:沈蒲生陈禄如陈浩王明贵刘玉辉陈宝武朱晓鸣周岚任卫红1目录1 总则12 术语及符号22.1 术语22.2 符号33 基本规定53.1 结构体系的一般规定53.2 结构布置63.3 位移限值和舒适度要求 83.4 抗震等级 104 材料124.1 结构材料 124.2 连
4、接材料 124.3 防护材料 144.4 其他材料 145 结构设计165.1 设计原则 165.2 结构分析 175.3 柱子承载能力极限状态验算185.4 主板桁架梁承载能力极限状态验算205.5 斜支撑承载能力极限状态验算245.6 压型钢板混凝土楼板245.7 构造措施 2526 节点设计及构造 276.1 一般规定 276.2 桁架梁与柱连接节点276.3 柱法兰连接节点306.4 斜支撑连接节点346.5 腹杆与弦杆节点356.6 主板与主板的连接节点366.7 柱脚节点 367 构件制作与运输 377.1 一般规定 377.2 构件制作 377.3 预拼装 387.4 标识 39
5、7.5 构件检验 407.6 包装、配载及运输428 安装与施工 438.1 一般规定 438.2 起重设备和吊具448.3 基础、支承面和预埋件458.4 构件的质量检查与现场要求468.5 安装工艺 478.6 钢结构主体安装508.7 其他构件安装528.8 施工安全和环境保护539 防腐与防火 569.1 防腐 569.2 防火 57310 工程验收5810.1 一般规定5810.2 现场安装验收5910.3 主体结构验收63附录 A主板恒荷载的参考值 65附录 B楼盖结构竖向振动频率和加速度计算66附录 C材料参数表69附录 D梁柱节点连接刚度 73附录 E螺栓及螺母最大扭矩推荐值
6、Tch74本规程用词说明 76引用标准名录 77条文说明8011 总则1 总则1.0.1为推动我国建筑行业节能环保,加快实现建筑工业化及产业化,发展我国绿色建筑,做到安全适用、经济合理、技术先进、确保质量,制定本规程。1.0.2本规程中的结构是标准化设计、工厂化制作、装配式施工的钢结构体系。1.0.3本规程适用于 100m 以下,非抗震设防和抗震设防为 68 度的装配式斜支撑节点钢框架结构民用建筑的设计、制作、安装与验收。1.0.4装配式斜支撑节点钢框架结构建筑的设计、制作、安装与验收,除应符合本规程外,尚应符合国家及地方现行有关标准的规定。22 术语及符号术语及符号2.1 术语2.1.1装配
7、式斜支撑节点钢框架结构prefabricated steel framestructure with diagonal bracing joints由立柱、主板、斜支撑组成的钢框架结构。2.1.2立柱column两端设置法兰连接端板的钢管柱。按斜支撑形式分为单撑柱、双撑柱、角柱、三撑柱、四撑柱和无撑柱。2.1.3斜支撑diagonal bracing连接立柱与钢桁架的斜杆。2.1.4斜支撑节点diagonal bracing joint由斜支撑与梁柱节点一起组成的节点域。2.1.5主板mainboard集成水、电、暖、通风等系统的主板桁架与压型钢板混凝土楼板组合形成的结构基本部品。2.1.6主
8、板桁架mainboard truss由钢桁架梁、柱座、隅撑等组成的支承混凝土楼板的受力骨架。2.1.7柱座column stylobate主板上用于连接柱子的盒式法兰盘节点。32.2 符号2.2.1作用和作用效应FPHMNQRVSv集中荷载;节点荷载;水平力;弯矩;轴心力;重力荷载;支座反力;剪切力;荷载标准值的效应;法向应力;剪切应力;荷载作用下结构的挠度;v 结构挠度的容许值。2.2.2材料性能vyEGfff钢材的弹性模量;钢材的剪切模量;钢材的抗拉抗压和抗弯强度设计值;钢材的抗剪强度设计值;钢材的屈服强度(或屈服点)。2.2.3几何参数nnAAIISW毛截面面积;净截面面积;毛截面惯性矩
9、;净截面惯性矩;毛截面面积矩;毛截面模量;4nWLDlbthde净截面模量;跨度,全长;跨度,直径;长度;宽度;厚度;高度;间距,孔径;偏心距;长细比;,夹角。2.2.4计算系数 轴心压杆的稳定系数。53 基本规定基本规定3.1 结构体系的一般规定3.1.1装配式斜支撑节点钢框架结构体系由立柱、主板、斜支撑节点组成,如图 3.1.1 所示。图 3.1.1装配式斜支撑节点钢框架结构1角柱;2斜支撑;3立柱加劲肋;4单撑柱;5三撑柱;6双撑柱;7四撑柱;8吊盒;9主板;10柱座;11主板桁架3.1.2非抗震设防和抗震设防烈度为 68 度建筑的最大适用高度,应符合表 3.1.2 的规定。表 3.1.
10、2适用的最大高度烈度非抗震设防6 度、7 度(0.10g)7 度(0.15g)8 度(0.20g)(0.30g)最大高度(m)1001009090707126453891011863.1.3建筑高宽比限值不宜大于表 3.1.3 的规定。表 3.1.3适用的最大高宽比烈度非抗震设防6、78最大高宽比554注:塔形建筑的底部有大底盘时,高宽比可按大底盘以上计算。3.1.4填充墙、隔墙等非结构构件宜采用各类轻质板材,构造上应与主体结构可靠连接。3.2结构布置3.2.1建筑平面宜简单规则,宜使结构各层的抗侧力刚度中心与水平作用合力中心接近重合,同时各层中心宜在同一竖直线上。3.2.2平面布置应充分考虑
11、立柱、主板和斜支撑构配件的工业化、标准化,便于装配,宜遵循以下原则。1楼梯井、电梯井、管道井宜上下贯通,避免错层。2门窗开洞宜上下对齐,应避开立柱和斜支撑。3宜减少构配件的种类和规格。4应避免出现无板的角柱。3.2.3以下功能区不宜跨主板布置:1楼梯井和电梯井。2电井、水井、通风管道井和垃圾处理井。3厨房、卫生间、浴室等有特殊防水要求的房间。3.2.4平面布置的主要尺寸宜符合主板的模数,主板模数可采用3.9m7.8m、3.9m11.7m、3.9m15.6m、3.9m19.5m。3.2.5层高模数可采用 3.3m、3.6m、4.2m、4.5m、6.6m。73.2.6主板布置可采用并列式(单排或多
12、排)、错列式及二者的组合形式,如图 3.2.6 所示的主板布置形式:(a)单排并列式(b)多排并列式(c)错列式(d)并列式与错列式的组合形式图 3.2.6典型主板布置形式注:图中表示柱的位置。3.2.7斜支撑布置在立柱的上、下两端,平面宜对称布置,竖向宜连续布置,并应符合下列规定:1位于建筑外墙的立柱应全部设置斜支撑,可采用双撑柱、角柱或三撑柱。2内墙斜支撑的设置间距不宜大于表 3.2.7 中的值。3楼梯间、电梯间四角宜设置斜支撑。8表 3.2.7内墙斜支撑设置间距烈度678间距6 跨5 跨4 跨注:一跨即为一个基本单元的宽度。3.2.8在主板内铺设管道时,宜将管道支承在钢桁架梁的上、下弦节
13、点上,或通过计算复核确定支承位置。3.2.9地下室的设置应符合下列要求:1超过 50m 的房屋应设置地下室。其基础埋置深度,当采用天然地基时不宜小于房屋总高度的 1/15;当采用桩基时,桩承台埋深不宜小于房屋总高度的 1/20。2设置地下室时,钢框架柱应至少延伸至地下一层,其竖向荷载应直接传至基础。3地下室应采用型钢混凝土框架结构、型钢混凝土框架型钢混凝土剪力墙结构或型钢混凝土框架型钢混凝土筒体结构。3.3 位移限值和舒适度要求3.3.1结构在风荷载作用下,顶点质心位置的侧移不宜超过建筑高度的 1/500;质心层面侧移不宜超过楼层高度的 1/400。3.3.2多遇地震作用下弹性层间位移角不应大
14、于层高的 1/250。结构薄弱层(部位)层间弹塑性位移不应大于层高的 1/50。3.3.3建筑物应满足风振舒适度要求,在风荷载作用下的顺风向和横风向顶点最大加速度,应满足下列关系式的限值:居住建筑wtr()aa或0.20m/s2(3.3.3-1)公共建筑wtr()aa或0.28m/s2(3.3.3-2)93.3.4风荷载作用下的顺风向和横风向的顶点最大加速度应按下列公式计算:1顺风向顶点最大加速度swtotwAam(3.3.4-1)式中:2wm/s;a 顺风向顶点最大加速度()s22tot10kN/mGB 50009GB 50009mtwAm 风荷载体型系数;重现期为 年的风压值(),按建筑结
15、构荷 载规范的规定采用;,分别为脉动增大系数和脉动影响系数,按建筑结构荷载规范的规定采用;建筑物总迎风面积();建筑物总质量()。2横风向顶点最大加速度rtr2tBt,crbBLaT(3.3.4-2)3.3n,mt-4r2.05 10TbBL(kN/m2)(3.3.4-3)式中:2trm/sa 横风向顶点最大加速度();n,mn,msz0z202t,crtm/skN/mGB 50009kN/m0.01 0.02smTBL B建筑物顶点平均风速(),;风压高度变化系数;基本风压(),按现行国家标准建筑结构荷 载规范的规定采用;建筑物所受的平均重力();建筑物横风向的临界阻尼比值,可取;建筑物横风
16、向第一自振周期();,分别为建筑物平面的宽度和长度()。GB 50009分别为脉动增大系数和脉动影响系数,按建筑结构荷载规范的规定采用;103.3.5楼盖结构应具有适宜的舒适度,其竖向振动频率不宜小于3Hz,竖向振动加速度峰值不应超过表 3.3.5 的限值。表 3.3.5楼盖竖向振动加速度限值人员活动环境峰值加速度限值(m/s2)竖向频率不大于 2Hz竖向频率不小于 4Hz住宅、办公0.070.05商城及室内连廊0.220.15注:结构竖向频率为 24Hz 时,峰值加速度可线性插值选取。3.4抗震等级3.4.1抗震设计应符合下列要求:1甲类建筑应按专门研究的地震动参数计算地震作用,并采用特殊构
17、造措施。2乙类建筑的地震作用应符合本地区抗震设防的烈度要求;抗震措施,当抗震设防烈度为 68 度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求。3丙类建筑的地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防的烈度要求。3.4.2当建筑场地为、类场地时,对抗震设计基本加速度为 0.15g的地区,宜按抗震设防烈度 8 度(0.2g)的要求,采取抗震构造措施。3.4.3抗震设计时应根据设防烈度和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表3.4.3 确定。11表 3.4.3抗震等级房屋高度烈度67850m四三50m四三二124 材料材料4.1结构材料4.1.1结构用钢材应采
18、用按国家现行标准所规定的性能、技术与质量要求生产的钢材。4.1.2承重结构的钢材宜采用 Q235 钢、Q345 钢、Q390 钢和 Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700、低合金高强度结构钢GB/T 1591 和建筑结构用钢板GB/T 19879 的规定。4.1.3结构用钢板的厚度和外形尺寸应符合现行国家标准 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T 709 的规定。热轧工字钢、槽钢、角钢、H 型钢和钢管等型材产品的规格、外形、重量和允许偏差应符合相关的现行国家标准的规定。4.1.4当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用 Z 向钢时,其材质应符合现行国家
19、标准厚度方向性能钢板GB/T 5313 的规定。4.1.5当采用本规范未列出的其他牌号钢材或国外钢材时,除应符合相关标准和设计文件的规定外,生产厂应进行生产过程质量控制认证,提交质量证明文件,并进行专门的验证试验和统计分析,确定设计强度及其质量等级。4.2 连接材料4.2.1钢结构用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13晶粒钢焊条GB/T 5117 或热强钢焊条GB/T 5118 的规定,选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。2焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝GB/T 14957、气体保护电弧焊用碳钢焊丝GB/T 8110,及碳钢药芯焊丝GB/T
20、10045、低合金钢药芯焊丝GB/T 17493 的规定。3埋弧焊用焊丝和焊剂应符合现行国家标准埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂 GB/T 5293、埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂 GB/T 12470的规定。4气体保护焊使用的氩气应符合现行国家标准氩GB/T 4842的规定,其纯度不应低于 99.95%。气体保护焊使用的二氧化碳应符合现行国家标准焊接用二氧化碳HG/T 2537 的规定。4.2.2钢结构用紧固件材料应符合下列要求:1钢结构连接用 4.6 级及 4.8 级普通螺栓为 C 级螺栓,5.6 级及8.8 级普通螺栓为 A 级或 B 级螺栓,其性能和质量应符合现行国家标准紧固件机械性能 螺栓、螺钉和
21、螺柱GB/T 3098.1 的规定。C 级螺栓与 A 级、B 级螺栓的规格及尺寸应分别符合现行国家标准 六角头螺栓 C 级GB/T 5780 与六角头螺栓GB/T 5782 的规定。2圆柱头焊(栓)钉应以 ML15 钢或 ML15AL 钢制作,焊(栓)钉的屈服强度不小于 320N/mm2,抗拉强度不小于 400 N/mm2。焊(栓)钉连接件的材料及焊接用瓷环应符合现行国家标准 电弧螺柱焊用圆柱头焊钉GB/T 10433 的规定。3锚栓应采用 Q235 钢、Q345 钢和 Q390 钢,其质量和性能要求应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T 700、低合金高强度结构钢 GB/T 1591 及 紧固
22、件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.114的规定。4钢结构用大六角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GB/T 1228、钢结构用高强度大六角螺母GB/T 1229、钢结构用高强度垫圈GB/T 1230、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/T 1231 的规定。钢结构用扭剪型高强度螺栓应符合现行国家标准 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T 3632、钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 技术条件GB/T 3633 的规定。4.3防护材料4.3.1钢结构防腐涂料、稀释剂和固化剂,应按设计文件和国家现行有关产品标准的规定选用,其品种、规格、性能等
23、应符合设计文件及国家现行有关产品标准的要求。4.3.2钢结构防火涂料的品种和技术性能,应符合设计文件和现行国家标准钢结构防火涂料GB 14907 等的有关规定。4.3.3钢结构防腐涂料应与防火涂料相兼容。4.3.4钢结构防火板的耐火极限不应低于钢结构构件的耐火极限。其品种、规格、性能等应符合设计文件及建筑钢结构防火技术规范CECS 200:2006 的要求。4.4 其他材料4.4.1主板面板混凝土强度等级不应低于 C20;采用 400MPa 级钢筋时混凝土强度等级不应低于 C25;采用 500MPa 级钢筋时混凝土强度等级不应低于 C30。4.4.2主板面板纵向受力钢筋及分布钢筋宜采用 HRB
24、400、HRB500、15HRBF400、HRBF500 钢筋;也可采用 HRB335、HRBF335、HPB300和 RRB400 钢筋;其质量应分别符合现行国家标准钢筋混凝土用钢第 1 部分:热轧光圆钢筋 GB 1499.1、钢筋混凝土用钢第 2 部分:热轧带肋钢筋 GB 1499.2 及 钢筋混凝土用余热处理钢筋 GB 13014的规定。4.4.3不锈钢材料的品种、规格和技术性能,应符合设计文件和现行国家标准不锈钢和耐热钢 牌号及化学成分GB/T 20878、结构用不锈钢无缝钢管GB/T 14975 及行业标准装饰用焊接不锈钢管YB/T 5363 的有关规定。4.4.4保温材料应按设计文
25、件和国家现行有关产品标准的规定选用,其品种、规格、性能等应符合设计文件及国家现行有关产品标准的要求。165 结构设计结构设计5.1 设计原则5.1.1装配式斜支撑节点钢框架结构体系采用以概率理论为基础的承载力极限状态设计方法,以可靠指标度量结构的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。5.1.2作用及作用组合应符合下列要求:1结构上的直接作用(荷载)应根据现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 及相关标准确定,地震作用应根据现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011 确定,间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体情况确定。2设计时应对主板等预制构件的起吊、运输及安装进行验算,考虑各阶
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