DB13(J)∕T 8336-2020(备案号:J15034-2020) 装配式钢节点混凝土框架结构设计标准.pdf
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1、ICS 91.080DB河北省工程建设地方标准PDB13(J)/T 8336-2020备案号:J15034-2020装配式钢节点混凝土框架结构设计标准Design specification for precast concrete frame structureassembled by steel joints2020-01-15发布2020-05-01实施河北省住房和城乡建设厅发布河北省工程建设地方标准装配式钢节点混凝土框架结构设计标准Design specification for precast concrete frame structureassembled by steel jo
2、intsDB13(J)/T 8336-2020主编单位: 河北工业大学中 土 大 地 国 际 建 筑 设 计 有 限 公 司河 北 建 工 建 筑 装 配 股 份 有 限 公 司批准部门:河北省住房和城乡建设厅施行日期:2020年5月1日2020北京河北省工程建设地方标准装配式钢节点混凝土框架结构设计标准Design specification for precast concrete frame structure assembledby steel jointsDB13(J)/T 8336-2020出版(北京市海淀区三里河路 1 号)石家庄市书渊印刷有限公司印刷开本:850mm1168mm
3、1/32印张:2.75字数:43 千字2020 年 5 月第一版2020 年 5 月第一次印刷印数:12000 册定价:20.00 元统一书号:155160 2006版权所有翻印必究河北省住房和城乡建设厅公告2020 年第 3 号河北省住房和城乡建设厅关于发布装配式钢节点混凝土框架结构设计标准的公告装配式钢节点混凝土框架结构设计标准(编号为DB13(J)/T 8336-2020) 已经本机关审查并批准为河北省工程建设地方标准,现予发布,自 2020 年 5 月 1 日起实施。河北省住房和城乡建设厅2020 年 1 月 15 日前言装配式钢节点混凝土框架结构是在预制混凝土梁端部以及预制框架柱梁柱
4、连接处设置钢端头和预埋钢节点,将预制钢筋混凝土构件之间的连接转换为钢结构之间的连接,从而在安全可靠的前提下,便于加工制作、运输安装以及质量检验。为了推动装配式钢节点混凝土框架结构在工程建设领域的应用,规范装配式钢节点混凝土框架结构应用技术,特制定本标准。本标准根据河北省住房和城乡建设厅2019 年度省工程建设标准和标准设计第二批制(修)订计划(冀建节科函201927 号)的要求,由河北工业大学会同有关单位编制而成。本标准包括 5 章,主要技术内容包括:1. 总则;2.术语和符号;3. 材料;4. 结构计算分析;5. 构造规定。本标准由河北工业大学负责具体技术内容的解释,由河北省建设工程标准编制
5、研究中心负责管理。本标准执行过程中,如有需要修改或补充之处,请将意见或有关资料寄送至河北工业大学土木与交通学院刘平收(地址:天津市北辰区西平道 5340 号,邮编:300401,电子邮箱:2002LP),以供今后修订时参考。本标准主编单位、参编单位、主要起草人和审查人员名单:主编单位:河北工业大学中土大地国际建筑设计有限公司河北建工建筑装配股份有限公司参编单位:河北拓为工程设计有限公司河北省土木工程技术研究中心河北建工集团有限责任公司天津市建设工程技术研究所中国石油天然气管道工程有限公司中卓国际建筑设计有限公司中建路桥集团有限公司中建路桥装配式有限公司主要起草人:戎贤杨洪渭郝贵强齐建伟曹建军刘
6、平石晓娜张健新张雷李艳艳孙建伟岳圆圆李云霄线登洲李志强陈向上付士峰赵青山何文臣张永栓郝艳伟康楠李永斌杨峥顾宗昂金海张天平宋卫乾张晓巍王理达曹宇王博周世鑫王凯贺书云王树磊郭慧芳张彦朴王钦方慕华李秋岩审查人员:张洪波徐志欣王振宗赵会超马洪黄丽红张利新目次1总则.12术语和符号.22.1术语.22.2符号.43材料.63.1结构构件材料.63.2连接材料.73.3防护材料.73.4其他材料.74结构计算分析.94.1一般规定.94.2构件计算.114.3连接计算.125构造规定.165.1预制框架柱.165.2预制钢筋混凝土梁.195.3连接及节点.215.4楼板及外墙板.22本标准用词说明.23引
7、用标准名录.24附:条文说明.26Contents1General Provision.12Terms and Symbols.22.1Terms.22.2Symbols.43Structural Material.63.1Structural Member Materials.63.2Connecting Materials.73.3Protective Materials.73.4Other Materials. 74Structural Computation and Analysis.94.1General Requirements.94.2Component Design. 114.
8、3Connection Design. 125Detailing Requirements.165.1Prefabricated Columns.165.2Prefabricated Beams. 195.3Connections and Joints.215.4Floor Slab and Wall Panel. 22Explanation of Wording in this specification.23List of Quoted Standards. 24Addition: Explanation of Provisions. 2611总则1.0.1为规范装配式钢节点混凝土框架结构
9、的设计应用,做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,制定本标准。1.0.2本标准适用于房屋高度 18m 以下的抗震设防烈度为 6 度、7 度和 8 度地震区装配式钢节点混凝土框架结构工程的设计。1.0.3装配式钢节点混凝土框架结构的设计除符合本标准外,尚应符合国家现行有关规范、规程和标准的规定。22术语和符号2.1术语2.1.1装配式钢节点混凝土框架结构precast concrete framestructure assembled by steel joints由预制钢筋混凝土梁和预制框架柱通过钢结构连接节点连接组成的装配式钢筋混凝土框架结构。2.1.2预制钢筋混凝土梁precast
10、reinforced concrete beam本标准所指的预制钢筋混凝土梁是将工字钢或者H型钢置于普通钢筋混凝土梁端部,共同受力的预制梁。根据受力和材料的不同可以分为钢结构段、结合段、钢筋混凝土段。2.1.3钢结构段steel section由工字钢或者H型钢制作, 安装之前未被混凝土包裹的区域,用于与预制框架柱上的预埋钢节点采用钢结构连接的方法连接在一起,共同受力。2.1.4结合段composite section由工字钢或者H型钢制作, 生产制作时被混凝土包裹的区域。2.1.5钢筋混凝土段reinforced concrete section不含钢结构的区域,与普通钢筋混凝土梁、柱构造和
11、设计一致。2.1.6钢端头steel end connector钢结构段和结合段内全部的工字钢或者 H 型钢,以及上面的抗剪栓钉,整体称之为钢端头。32.1.7预制框架柱precast frame column本标准所指的预制框架柱是仅在梁柱连接处设置预埋钢节点,其余部分是普通钢筋混凝土的预制柱。根据受力和材料的不同可以分为组合段和钢筋混凝土段。2.1.8组合段assembly area预制框架柱在层高位置设置预埋钢节点的区域。四角的纵向钢筋可以直接贯通,不能贯通时须与预埋钢节点可靠连接。2.1.9预埋钢节点pre-embedded steel joints由钢板焊接而成,埋置于预制框架柱层高
12、位置的钢构件;起到连接预制钢筋混凝土梁以及参与预制框架柱受力的作用;分为带腹板预埋钢节点和不带腹板预埋钢节点。2.2符号2.2.1材料性能cf 混凝土轴心抗压强度设计值;tf 混凝土轴心抗拉强度设计值;y2f 钢节点竖板抗拉强度设计值;y3f 钢节点腹板的抗拉强度设计值;yvf 箍筋的抗拉强度设计值。2.2.2作用和作用效应bcM钢筋混凝土段梁端截面与bcuM方向一致的组合的弯矩设计值;bcuM钢筋混凝土段梁端截面反时针和顺时针方向实配的4正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩较大值,根据实配钢筋面积确定;bsM钢结构段端部截面反时针和顺时针方向组合的弯矩设计值较大值;bsuM钢端头实际截面的正截面
13、抗震受弯承载力所对应的弯矩值;N轴力设计值;jV梁柱节点核芯区组合的剪力设计值。2.2.3几何参数sa 梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离; s2A 钢节点竖板顺剪力方向的面积; s3A 钢节点腹板截面面积; svjA 核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积;cb 验算方向的柱截面宽度;b0h 梁截面的有效高度;ch 验算方向的柱截面高度;sbh 钢节点腹板的宽度;sch 钢节点腹板的高度;cH 柱计算高度;s 箍筋间距;wt 钢节点腹板的厚度。2.2.4系数 节点位置影响系数;5b 框架梁端弯矩增大系数;jb 强节点系数;RE 承载力抗震调整系数。63材料3.1结构构件材料3
14、.1.1钢筋、混凝土的材料性能应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 的有关规定。预制框架柱和预制钢筋混凝土梁的纵向钢筋宜采用 HRB500 及 HRB600 级钢筋,箍筋采用HPB300 或 HRB400 级钢筋。3.1.2装配式钢节点混凝土框架结构混凝土最低强度等级应符合表 3.1.2 的规定。 节点和接缝处的后浇混凝土强度等级不应低于预制构件的混凝土强度等级。表 3.1.2 装配式钢节点混凝土框架结构混凝土最低强度等级名称预制框架柱预制钢筋混凝土梁叠合板楼梯内、 外墙板预制板叠合层混凝土最低强度等级C30C30C30C30C30C30注:当采用 HRB500 级钢筋和 HR
15、B600 级钢筋时,梁柱混凝土强度等级不宜低于 C40。3.1.3装配式钢节点混凝土框架结构钢材的材料性能应符合国家现行标准钢结构设计标准GB 50017 及建筑抗震设计规范GB 50011 的有关规定。3.1.4 钢筋焊接网应符合现行行业标准 钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ 114 的相关规定。3.1.5预制构件的吊环应采用未经冷加工的 HPB300 钢筋制作;7吊装用内埋式螺母或吊杆的材料应符合国家现行相关标准的规定。3.2连接材料3.2.1连接用焊接材料、螺栓等紧固件的材料应符合现行国家标准钢结构设计标准GB 50017 的有关规定。3.2.2圆柱头焊钉应符合现行国家标准电弧螺柱焊用
16、圆柱头焊钉GB/T 10433 的有关规定。3.2.3外墙板与主体结构连接用预埋件和连接件的性能应符合国家现行标准混凝土结构设计规范GB 50010、钢结构设计标准GB 50017 及装配式混凝土结构技术规程JGJ 1 的有关规定。3.2.4夹心外墙板中内外叶墙板的拉结件应符合河北省外墙外保温有关锚栓的规定。3.3防护材料3.3.1钢结构用防腐涂料、稀释剂和固化剂的品种、规格、性能等应符合国家现行标准钢结构工程施工规范GB 50755、建筑用钢结构防腐涂料JG/T 224 的有关规定。3.3.2钢结构防火涂料的品种和技术性能应符合现行国家标准钢结构防火涂料GB 14907 的有关规定。83.4
17、其他材料3.4.1外墙板接缝处用防水密封胶宜选用耐候性密封胶,其性能应符合现行行业标准混凝土建筑接缝用密封胶JC/T 881 的有关规定。3.4.2外墙板接缝处用橡胶止水条材料应符合现行国家标准高分子防水材料 第 3 部分: 遇水膨胀橡胶 GB/T 18173.3 的有关规定。3.4.3夹心外墙板接缝处填充用保温材料的燃烧性能应符合现行国家标准建筑材料及制品燃烧性能分级GB 8624 中的 A 级要求。3.4.4夹心外墙板中的保温材料应符合国家和河北省外墙外保温现行相关标准的规定。94结构计算4.1一般规定4.1.1装配式钢节点混凝土框架结构建筑的抗震设防分类及其抗震设防要求应符合现行国家标准
18、建筑工程抗震设防分类标准GB 50223 的有关规定。4.1.2装配式钢节点混凝土框架结构的抗震等级应根据设防类别、烈度确定,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类装配式钢节点混凝土框架结构的抗震等级 6 度时为四级、7 度时为三级、8 度时为二级。建筑场地为、类时,对设计基本地震加速度为 0.15g 和 0.30g 的地区, 宜分别按抗震设防烈度 8 度 (0.20g)和比 8 度(0.30g)更高的抗震设防类别建筑的要求采取抗震构造措施。8 度(0.30g)地区的乙类建筑不宜采用。4.1.3构件及节点承载力抗震调整系数RE应按表 4.1.3 采用;当仅考虑竖向地震作用组合时,RE应取 1.
19、0。表 4.1.34.1.3构件及节点承载力抗震调整系数RE正截面承载力计算斜截面承载力计算节点板件、连接焊缝、连接螺栓预制钢筋混凝土梁预制框架柱预制钢筋混凝土梁、预制框架柱强度稳定0.750.800.850.750.804.1.4按弹性方法计算的风荷载或多遇地震标准值作用下的楼层层间最大位移与层高之比的限值,不宜大于 1/550。4.1.5装配式钢节点混凝土框架结构的平立面布置应符合现行国10家标准建筑抗震设计规范GB 50011 的有关规定。平面形状应简单、规则,不应采用严重不规则的平面布置;结构竖向布置应连续、 均匀, 应避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力沿竖向突变。4.1.6装配式钢节点
20、混凝土框架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GB 50009 和建筑抗震设计规范GB 50011 的有关规定。4.1.7当有可靠措施时,装配式钢节点混凝土框架结构的梁柱节点可以采用铰接和半刚接连接。4.1.8装配式钢节点混凝土框架结构的跨度不宜超过 9m, 层高不宜超过 6m,不宜采用错层结构,不宜采用单跨框架。4.1.9装配式钢节点混凝土框架结构承载力极限状态及正常使用极限状态的作用效应分析可采用弹性方法。4.1.10装配式钢节点混凝土框架结构整体计算时可以不考虑钢端头和预埋钢节点的影响。4.1.11在结构内力与位移计算时, 叠合板可假定其在自身平面内为无限刚性, 预制钢
21、筋混凝土梁的刚度可计入翼缘作用予以增大,梁刚度增大系数可根据翼缘情况近似取 1.41.8。4.1.12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 1.2。4.1.13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;112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 1.5kN/m
22、2。4.1.14施工阶段验算时, 混凝土叠合板的施工活荷载取值应按实际情况确定,且不宜小于 1.5kN/m2。4.2构件计算4.2.1预制框架柱承载力计算应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 的有关规定。4.2.2预制钢筋混凝土梁的正截面受弯承载力应按下列规定计算:1预制钢筋混凝土梁钢筋混凝土段的正截面受弯承载力计算应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010 的有关规定。内力取值应按照内力包络图中钢筋混凝土段相应范围进行取值。2预制钢筋混凝土梁钢结构段的正截面受弯承载力计算应符合现行国家标准钢结构设计标准GB 50017 的有关规定,按钢端头的实际截面计算,不考虑后浇
23、混凝土和楼板的的作用,同时可不进行整体稳定性验算。3一、二、三、四级框架预制钢筋混凝土梁梁端应符合下式要求:bsubcubbsbcMMMM(4.2.2-1)式中:bsuM钢端头实际截面的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值;12bcuM钢筋混凝土段梁端截面反时针和顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩较大值,根据实配钢筋面积确定;bsM钢结构段端部截面反时针和顺时针方向组合的弯矩设计值较大值;bcM钢筋混凝土段梁端截面与bcuM方向一致的组合的弯矩设计值;b框架梁端弯矩增大系数,二、三、四级分别取 1.2、1.1 和 1.0。4.2.3预制钢筋混凝土梁的斜截面承载力应按下列规定计算:1
24、预制钢筋混凝土梁钢筋混凝土段的斜截面承载力计算应符合现行国家标准 混凝土结构设计规范 GB 50010 的有关规定。2预制钢筋混凝土梁钢结构段的斜截面承载力计算应符合现行国家标准钢结构设计标准GB 50017 的有关规定。4.2.4叠合板承载力计算应符合国家现行标准混凝土结构设计规范GB 50010 和装配式混凝土结构技术规程JGJ 1 的有关规定。4.2.5外墙板承载力计算应符合现行行业标准装配式混凝土结构技术规程JGJ 1 的有关规定。4.3连接计算4.3.1二、三级抗震等级的框架应进行节点核芯区抗震受剪承载力计算。四级抗震等级的框架节点核芯区可不进行计算,但应符合抗震构造措施要求。134
25、.3.2二、三级抗震等级的框架梁柱节点核芯区的剪力值应按下列规定计算:jbbb0sjb0scb1MhaVhaHh(4.3.2-1)式中:jV梁柱节点核芯区组合的剪力设计值(N);b0h梁截面的有效高度,节点两侧梁高不等时可以取平均值(mm);sa梁受压钢筋合力点至受压边缘的距离(mm);cH柱计算高度,可以采用节点上、下柱反弯点之间距离(mm);jb强节点系数,二级宜取 1.35,三级宜取 1.2;bM节点左右梁端逆时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和。4.3.34.3.3梁柱节点核芯区受剪的水平截面应满足下式要求:jcccRE10.35Vf b h(4.3.3-1)式中:cf混凝土轴心抗拉强度
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