CECS 104-1999 高强混凝土结构技术规程.pdf

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1、建标中国工程建设标准化协会标准高强混凝土结构技术规程北京中国工程建设标准化协会标准高强混凝土结构技术规程主编单位 中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会批准单位 中国工程建设标准化协会批准日期 年 月 日北京前言为了对高强混凝土结构设计和施工的技术要求作出配套的规定 以促进其进一步发展 根据中国工程建设标准化协会 建标字第 号文的要求 由中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会组织清华大学 中国建筑科学研究院 东南大学 铁道部科学研究院 中国建筑工程总公司 上海建筑材料工程公司 北京城建集团建筑科学研究所 北京城建集团总公司构件厂 北京市建筑设计研究院等单位 共同编制了本规程本规程是在中国土

2、木工程学会高强与高性能混凝土委员会编写的 高强混凝土结构设计施工指南 的基础上 经修订补充而成 国家自然科学基金委员会和建设部等单位联合资助的两个重点科研项目对编制本规程有很大帮助 本规程经广泛征求专家的意见后 召开审查会议定稿现批准 高强混凝土结构技术规程 编号为 推荐给工程建设设计 施工单位使用 本规程由清华大学土木工程系 北京海淀区 邮编 负责解释 在本规程实施过程中如发现有需要修改和补充之处 请及时将意见和资料寄交解释单位 以便今后修订主编单位中国土木工程学会高强与高性能混凝土委员会主要起草人陈肇元 蔡绍怀 朱金铨 庄崖屏 钱稼茹蒋永生 叶列平 吴佩刚 臧宣武 冯乃谦覃维祖中国工程建设

3、标准化协会年 月目次总则主要符号混凝土结构材料计算指标混凝土结构基本设计规定混凝土结构承载能力极限状态计算正截面承载力计算斜截面承载力计算扭曲截面承载力和受冲切承载力计算局部受压承载力计算混凝土结构正常使用极限状态验算混凝土结构构造混凝土结构构件设计混凝土结构抗震设计钢管混凝土柱设计和施工一般规定承载力计算局部受压计算变形计算节点构造施工质量要求钢骨混凝土构件设计混凝土施工混凝土原材料混凝土配合比混凝土拌制混凝土运输与浇筑混凝土泵送施工混凝土养护混凝土质量检查附录 配制高强混凝土用粉煤灰的性能要求及需水量比试验方法附录 高效减水剂与水泥相容性检测方法附录 高强混凝土工作性检测方法附录 本规程用

4、词说明总则为在我国推广应用现代高强混凝土技术 并在高强混凝土结构设计和施工中做到技术先进 安全可靠 经济合理 保证质量特制订本规程本规程适用于工业与民用房屋和一般构筑物中采用高强混凝土的钢筋混凝土和预应力混凝土承重结构的设计与施工 其中 高强混凝土为采用水泥 砂 石 高效减水剂等外加剂和粉煤灰 超细矿渣 硅灰等矿物掺合料 以常规工艺配制的 级混凝土本规程的结构设计部分根据国家标准 建筑结构设计统一标准 规定的原则制订 符号和术语采用国家标准 建筑结构设计术语和符号标准 的规定除本规程已作规定者外 设计高强混凝土结构时必须同时遵循 混凝土结 构设计规范 的其它规定 设计地震区的高强混凝土结构时必

5、须同时遵循 建筑抗震设计规范 的其它规定 设计钢管高强混凝土柱时必须同时遵循 钢管混凝土结构设计与施工规程 的其他规定 设计钢骨高强混凝土构件时 必须同时遵循 钢骨混凝土结构设计规程 的其他规定除本规程已作规定者外 高强混凝土结构施工时 尚应遵守现行国家标准 混凝土结构工程施工及验收规范 的规定主要符号混凝土结构混凝土弹性模量钢筋弹性模量表示立方体抗压强度标准值为 的混凝土强度等级边长为 立方体的混凝土抗压强度边长为 立方体的混凝土抗压强度混凝土的轴心抗压强度标准值 设计值混凝土的轴心抗拉强度标准值 设计值普通钢筋的抗拉 抗压强度设计值预应力钢筋的抗拉 抗压强度设计值混凝土法向预应力等于零时预

6、应力钢筋及非预应力钢筋的合力剪力设计值构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值按荷载的短期效应组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力考虑裂缝宽度分布的不均匀性和荷载长期效应组合影响的最大裂缝宽度矩形截面宽度 型 形截面的腹板宽度钢筋直径混凝土保护层厚度轴向力对截面重心的偏心距截面高度截面有效高度沿构件轴线方向横向钢筋的间距混凝土受压区高度受拉区 受区压纵向非预应力钢筋的截面面积同一截面内各肢竖向 水平箍筋的全部截面面积混凝土局部受压面积与受压区混凝土计算高度有关的系数受拉区混凝土塑性影响系数计算截面的剪跨比纵向受拉钢筋配筋率考虑荷载长期效

7、应组合对挠度增大的影响系数裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数钢管混凝土柱钢管的横截面面积钢管内混凝土的横截面面积局部受压面积钢管的外直径钢材弹性模量柱较大弯矩端的轴向压力对柱截面重心轴或压强重心轴的偏心距钢材屈服强度钢管混凝土柱或构件的长度钢管混凝土柱或构件的等效计算长度轴向力设计值钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计值构件的轴向受压承载力设计值钢管的内半径钢管的壁厚钢管混凝土的套箍指标混凝土结构材料计算指标高强混凝土强度标准值应按表 的规定采用表高强混凝土强度标准值强度种类 符号强度等级轴心抗压抗拉高强混凝土强度设计值应按表 的规定采用 高强混凝土的弯曲抗压强度设计值取等于轴心抗压强度设计值表高

8、强混凝土强度设计值强度种类 符号强度等级轴心抗压抗拉注 计算现场浇筑的钢筋混凝土轴心受压和偏心受压构件时 如截面的长边或直径小于 则表中强度设计值应乘以系数离心混凝土的强度设计值另行规定高强混凝土受压或受拉时的弹性模量 应按表 的规定采用表高强混凝土弹性模量强度等级弹性模量注 高强混凝土的弹性模量与所用粗骨料种类 砂率及引气剂有关对于重要工程应按实测平均值的 倍取用对于采用引气剂和有较高砂率的泵送混凝土 当无实测数据时表中 值应乘折减系数表中数值不适用于自密实混凝土和砂率大于 的混凝土高强混凝土的疲劳强度设计值应按表 的规定值乘以疲劳强度修正系数 确定 其中 可按 混凝土结构设计规范 的规定采

9、用 对于经常受潮的构件 应乘折减系数 高强混凝土的疲劳变形模量 应按表 中弹性模量 规定值的 倍采用高强混凝土的剪变模量 可按表 中弹性模量规定值的 倍采用 高强混凝土的线膨胀系数和泊松比可按混凝土结构设计规范 的规定采用高强混凝土用钢筋宜采用较高强度级别的钢筋 预应力钢筋宜优先采用高强度碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线和热处理钢筋非预应力受力钢筋宜采用 级 级钢筋 钢筋的强度与弹性模量设计值应按 混凝土结构设计规范 的规定采用混凝土结构基本设计规定高强混凝土结构的基本设计规定应按 混凝土结构设计规范 第三章的规定执行 高强混凝土承重结构必须配置钢筋 对重要工程中的梁 柱构件 其主要受力部位宜设计成

10、约束混凝土 在高强混凝土梁 柱计算中 可考虑混凝土徐变较小的有利因素高强混凝土超静定结构构件的内力计算 可按 钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程 的规定考虑非弹性变形产生的塑 性内力重分布 但最大弯矩截面上受压区混凝土相对计算高度的上限值应取 值应按表 确定施加预应力时 在满足锚固区局部承压抗裂所要求的强度条件下 经计算确定的混凝土立方体抗压强度可低于混凝土强度设计值的 但不宜低于预应力构件因混凝土收缩 徐变引起的预应力损失 当按混凝土结构设计规范 第 条所列公式计算时 式中的常数 可乘以折减系数 当该值大于 时 取等于为混凝土抗压强度设计值 按表 的规定采用混凝土结构承载能力极限状

11、态计算正截面承载力计算混凝土结构构件的正截面承载力应按下列基本假定计算截面应变保持平面不考虑混凝土抗拉强度对矩形 形 形 环形和圆形截面 可将受压区混凝土的应力图形简化为等效矩形 其高度 取按平截面假定计算的中和轴高度乘以表 规定的系数 矩形应力图的应力值取与轴心抗压强度设计值 相等 非均匀受压混凝土的极限应变 对混凝土均取钢筋应力取钢筋应变与弹性模量的乘积 但不得大于强度设计值 受拉钢筋的极限应变 取表混凝土受压区高度系数强度等级值受拉钢筋和受压区混凝土同时达到强度设计值时的相对界限受压区高度 应按下列公式计算对有屈服点的热轧钢筋和冷拉钢筋对无屈服点的热处理钢筋 钢丝和钢绞线式中相对界限受压

12、区高度截面的有效高度界限受压区高度纵向钢筋的抗拉强度设计值 对普通钢筋取 对预应力钢筋取 值应按 混凝土结构设计规范 表 的规定取用钢筋弹性模量受拉区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时预应力钢筋的应力注 在截面受拉区内配有不同种类或不同预应力值钢筋的受弯构件 其相对界限受压区高度应分别计算 并取其较小值钢筋应力可根据截面应变保持平面的假定 按下列公式计算对普通钢筋对预应力钢筋此时 钢筋应力应符合下列条件当 为拉应力且其值大于 时取 当 为压应力且其绝对值大于 时 取当 为拉应力且其值大于 时 取 当 为压应力且其绝对值大于 的绝对值时 取式中 第 层纵向钢筋截面重心至混凝土受压区边缘

13、的距离混凝土受压区等效矩形应力图的高度第 层纵向的普通钢筋 预应力钢筋的应力 正值代表拉应力 负值代表压应力纵向的普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 按 混凝土结构设计规范 表的规定取用第 层纵向预应力钢筋截面重心处混凝土法向应力等于零时预应力钢筋的应力 按 混凝土结构设计规范 第 条所列公式确定非均匀受压时混凝土的极限应变 对高强混凝土取注 在高强混凝土构件正截面承载力计算中 钢筋应力不宜采用 混凝土结构设计规范 第 条的近似公式确定当采用 混凝土结构设计规范 公式计算正截面受弯承载力时 应取混凝土弯曲抗压强度设计值 并应按本规程公式 和 计算相对界限受压区高度 此外 对 形 形和倒 形截

14、面 受压翼缘宽度的计算值应按 混凝土结构设计规范 第 条确定的数值予以折减 对混凝土乘折减系数 对 混凝土乘折减系数当采用 混凝土结构设计规范 公式 计算配置螺旋式或焊接环 式间接钢筋的轴心受压构件时 式中考虑间接钢筋对承载力影响的 项应改为 其中 为与混凝土强度等级有关的系数 对 混凝土取 对 混凝土取 对 之间的混凝土可按线性内插值确定在计算轴向压力作用下的截面承载力时 应假定轴向压力对截面最不利主轴有一附加偏心距 应取不小于 和偏心方向的截面尺寸两者中的较大值当采用 混凝土结构设计规范 公式计算轴压和偏压构件的正截面承载力时 除应满足本规程第 条对受弯截面的规定外 尚应取附加偏心距 并考

15、虑长细比对偏心距的影响 偏压构件中的纵向钢筋应力应按本规程公式 一和 确定注 在计算矩形截面对称配筋小偏心受压构件的钢筋截面面积时 所采用的截面相对受压区高度应按本规程第 条 条的规定确定 不宜采用 混凝土结构设计规范 第 条的近似计算公式对沿截面腹部均匀配置纵向钢筋的矩形 形或 形截面偏心受压构件 可采用 混凝土结构设计规范 第 条的近似公式 计算时 应取 初步确定钢筋面积 然后应按本规程第条 条的规定进行强度校核对沿周边均匀配置纵向钢筋的环形和圆形截面偏心受压构件 可采用 混凝土结构设计规范 第 条和第 条的近似公式 计算时 应取 进行正截面强度设计和校核 但当配有 级以上钢筋时 应按本规

16、程第 条 条的规定进行强度校核对截面具有两个互相垂直对称轴的双向偏心受压构件 其正截面承载力可按 混凝土结构设计规范 公式计算 此时 式中的 和 值应按本规程第 条的规定计算当采用 混凝土结构设计规范 公式计算大偏心受拉构件的正截面承载力时 式中的混凝土弯曲抗压强度设计值应取斜截面承载力计算对矩形 形和 形截面的受弯构件 受剪截面应符合下列条件当 时当 时当 时 公式中的系数按直线内插法确定式中 剪力设计值矩形截面的宽度 形或 形截面的腹板宽度截面的腹板高度 矩形截面取有效高度 形截面取有效高度减去翼缘高度 形截面取腹板净高与混凝土强度等级有关的折减系数或按表 的规定采用表混凝土强度等级折减系

17、数强度等级值对矩形 形和 形截面的一般受弯构件 斜截面的计算位置应按 混凝土结构设计规范 第 条确定 当仅配有箍筋时 斜截面的受剪承载力应按下列公式计算式中 构件计算斜截面上的最大剪力设计值构件计算斜截面上混 凝土和箍筋受剪承载力设计值由预应力所提高的构件受剪承载力设计值配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积其中 为同一截面内箍筋的肢数 为单肢箍筋的截面面积沿构件长度方向上箍筋的间距箍筋抗拉强度设计值 采用 混凝土结构设计规范 表 的规定值 取值上限为计算截面上混凝土法 向预应力等于零时预应力钢筋和非预应力钢筋的合力 按 混凝土结构设计规范 第 条的规定计算 当时 取 其中 为构件的换算截面面

18、积考虑广义剪跨比的折减系数 按表 的规定采用考虑截面高度 的折减系数 取 其中 以 计 当 时 取对集中荷载作用下的矩形截面独立梁 包括作用有多种荷载且其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的 以上的情况 当采用本规程公式 时 应按下列公式计算式中 计算截面的剪跨比 可取 为计算截面至支座截面或节点边缘的距离 计算截面取集中荷载作用点处的截面 当 时取 当时取 计算截面至支座之间的箍筋应均匀配置注 计算板的斜截面受剪承载力时 公式 和 的折减系数和 取为表折减系数跨高比对矩形 形和 形截面的一般受弯构件 当符合下列要求时以及对符合第 条规定的集中荷载作用下矩形截面独立梁当符合

19、下列要求时均可不进行斜截面受剪承载力计算 而仅需按 混凝土结构设计规范 第 条 第 条 第 条和本规程第条的规定 按构造要求配置箍筋当按 混凝土结构设计规范 第 条和第条所列公式计算配 有箍筋和弯起钢筋的受弯构件以及受拉边倾斜的受弯构件时 式中的 应按本规程公式 或确定当按 混凝土结构设计规范 第 第条所列公式计算 矩形截面的偏心受压和偏心受拉构件时公式中的 项应改为 项应改为扭曲截面承载力和受冲切承载力计算当按 混凝土结构设计规范 公式 检验剪力和扭矩共同作用下的 截面条件时 式中的 项应乘以折减系数 当按 混凝土结构设计规范 第 条和第条所列公式计算剪扭构件受剪承载力时 式中项和 项应乘系

20、数项和 项应乘系数受局部荷载或集中反力冲切作用的板宜配置箍筋或弯起钢筋等腹筋 如必须采用抗冲切的无腹筋板 当按 混凝土结构设计规范 公式 计算其受冲切承载力时 所采用的混凝土抗拉强度设计值不得大于注 如有可靠的试验依据 可不受此限制局部受压承载力计算高强混凝土局部受压时宜配置方格网式或螺旋式间接钢筋 间接钢筋所包围的混凝土核芯面积 应大于局部受压面积其体积配筋率 不应小于 配置间接钢筋的高强混凝土局部受压承载力应按下列公式计算式中 作用于局部受压面上的局部荷载或局部压力设计值高强混凝土的轴心抗压强度设计值高强混凝土局部受压强度修正系数 按表 的规定采用其余符号意义与 混凝土结构设计规范 公式

21、和中相同表高强混凝土局部受压强度修正系数强度等级注 当 时 应取配置间接钢筋的高强混凝土局部受压区的截面尺寸应符合下列要求式中 短期效应组合下 作用于局部受压面上的局部荷载或局部压力的代表值其余符号意义和取值同第 条当局部受压区设置有预应力孔道时 公式 右端应乘以孔道折减系数高强素混凝土构件的局部受压承载力应按 混凝土结构设计规范 中有关素混凝土的公式 附 一 一 计算 且公式中混凝土局部受压强度提高系数应乘以修正系数 其取值按本规程表 的规定 素混凝土的轴心抗压强度设计值按本规程表 规定的 值乘以系数 确定混凝土结构正常使用极限状态验算高强混凝土应按 混凝土结构设计规范 第五章的规定作抗裂验

22、算 但需作下列修正截面抵抗矩塑性系数 对矩形截面和翼缘位于受压区的 形截面取 对其它形状截面取 式中 为混凝土结构设计规范 附录六规定的塑性系数值 上述值需另乘系数 以考虑截面高度的影响 当时 时的单位为对采用高强度钢筋 碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线和热处理钢筋 的预应力高强混凝土构件 当按一般要求不出现裂缝的构件采用 混凝土结构设计规范 公式进行正截面抗裂验算时 混凝土拉应力限制系数 可按表的规定采用表采用高强钢筋时混凝土拉应力限制系数结构构件工作条件室内正常环境一般构件屋面梁 托梁中级工作制吊车梁屋架 托架重级工作制吊车梁露天或室内高湿度环境当采用高强钢筋作部分预应力高强混凝土构件时 在正常

23、环境条件下按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合影响求得的最大裂缝宽度限值可取受弯构件的挠度可按 混凝土结构设计规范 公式 计算 其中考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数 可按下列规定采用钢筋混凝土受弯构件当 时当 时对强度等级较低的 混凝土 取高限 对强度等级较高的混凝土 取低限 当 为中间数值时 按直线内插法取值 此处 为截面纵向受压钢筋配筋率 为截面纵向受拉钢筋配筋率 对翼缘位于受拉区的 形截面 值应增加预应力混凝土受弯构件对使用阶段不允许开裂的构件对使用阶段允许开裂的构件预应力混凝土受弯构件在使用阶段的预加应力反拱值 可采用结构力学方法按刚度 进行计算 通常可按预应力引起的弯矩图采

24、用弯矩面积法求得 并考虑预压应力长期作用的影响此时 计算得出的预加应力反拱值应乘以增大系数 在计算中 预应力钢筋的应力应扣除全部预应力损失矩形 形 倒 形和 形截面的高强混凝土受拉 受弯和偏心受压构件以及预应 力高强混凝土轴心受拉和受弯构件 当允许出现裂缝 并考虑裂缝宽度分布的不均匀性和荷载长期效应组合的影响时 其最大裂缝宽度 可按 混凝土结构设计规范公式 计算 但公式中的 项应改为公式中钢筋直径 取为对于有粘结预应力高强混凝土构件 当 时 为非预应力钢筋的直径 当 时 为预应力钢筋的直径对于无粘结预应力高强混凝土构件 为非预应力钢筋的直径混凝土结构构造混凝土构件中纵向受力钢筋的配筋百分率不应

25、小于表规定的数值表纵向受力钢筋的最小配筋百分率分类混凝土强度等级轴心受压构件的全部受压钢筋偏心受压及偏心受拉构件的受压钢筋受弯构件 偏心受压构件的受拉钢筋级级级注 墙板类构件中受压钢筋的最小配筋百分率可低于表中数值 但宜不低于表中数值的混凝土受弯构件纵向拉筋的配筋百分率不宜大于表规定的数值 混凝土受压构件纵向压筋的配筋百分率不宜大于表纵向拉筋的最大配筋百分率钢筋等级混凝土强度等级级级级受弯构件最大受力截面每侧各 倍截面高度的范围内应加强受压钢筋和加密箍筋 压筋配筋率不宜低于 箍筋的体积含箍特征值不宜低于 箍筋间距不宜大于梁高的 也不大于压筋直径的 倍和 箍筋必须为封闭式 当采用绑扎骨架时 末端

26、应做成不小于 弯钩 弯钩端头平直段长度不应小于箍筋直径的 倍和压弯构件 不含墙板类构件 最大受力截面每侧各 倍截面高度的范围内应加密箍筋 其体积含箍特征值应符合以下要求当轴压比 时 体积含箍特征值不小于当轴压比 时 体积含箍特征值不小于当轴压比为 时 可按线性内插法确定最小体积含箍特征值压筋配筋率和箍筋间距尚应符合本规程第 条的规定高强混凝土柱的箍筋宜采用复合箍型式 高强混凝土构件的箍筋宜采用等级较高的钢筋混凝土结构构件设计梁中箍筋的间距应符合表 的规定 当斜截面上最大剪力 时 梁中箍筋配筋率尚不应小于 当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时 箍筋间距以及 梁中纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距尚应

27、符合 混凝土结构设计规范 第 条的规定注 当箍筋强度设计值大于 时 取表梁中箍筋的最大间距梁高注 构件按约束混凝土设计时 箍筋间距应符合本规定第 条的规定高度大于 的梁 应沿梁高两侧设置直径不小于的腰筋 腰筋的间距 不宜大于梁宽 和 且配筋率不小于 其中 为同一高度位置上腰筋的截面面积之和 当梁与现浇板相连时 在与板相连部分可不设腰筋当采用 混凝土结构 设计规范 第条的规定计算高强 混凝土剪力墙受剪截面条件及斜截面受剪承载力时 公式中含有混凝土轴心抗压强度设计值 的项均应乘以本规程表 规定的折减系数高强混凝土剪力墙配筋除应符合 混凝土结构设计规范一 第 条的规定外 其水平和竖向分布钢筋的配筋率

28、 和 均不应小于 也不应小于 对于剪力墙的加强部位 水平和竖向分布钢筋的最小配筋率均不应小于 也不应小于注 当分布钢筋强度设计值大于 时 取高强混凝土叠合式受弯构件 深梁和牛腿的设计宜有专门的试验资料作为依据 当无相应的试验数据时 可参照 混凝土结构设计规范 有关条文进行设计 此时 叠合式受弯构件的正截面和斜截面承载力可按本规程第条的规定设计 叠合面受剪承载力可按 混凝土结构设计规范 公式 一 计算 其中 项应乘以本规程表规定的折减系数 深梁受剪截面条件和斜截面受剪承载力可按 混凝土结构设计规范 公式 计算 其中 项也应乘以折减系数 深梁纵向钢筋的最小配筋百分率宜按本规程第 条确定 水平和竖向

29、分布钢筋的配筋百分率宜分别不小于 和 且其配筋特征值宜分别不小于 和混凝土结构抗震设计钢筋混凝土抗震柱设计时取用的混凝土强度等级一般不宜超过 对于设防烈度为 度的钢筋混凝土结构 抗震柱的混凝土强度等级不宜高于 度时不宜高于注 采用钢管混凝土 钢骨混凝土 配筋纤维混凝土或经过试验验证的特殊构造措施时 混凝土强度等级不受限制框架梁端纵向 受拉钢筋的配筋率不宜大于 级钢筋 和 级钢筋 且混凝土 截面受压区高度和有效高度之比 对一级抗震等级不应大于 对二 三级抗震等级不应大于 值按本规程表 的规定采用高强混凝土结构构件进行抗震验算时 其截面承载力设计值应除以承载力抗震调整系数 值按 混凝土结构设计规范

30、 表 的规定采用高强混凝土结构构件正截面承载力的抗震验算 应符合本规程第 节的规定按 混凝土结构设计规范 有关公式进行高强混凝土框架梁 柱 框架节点 核芯区 抗震墙和连系梁受剪截面尺寸的抗震验算时 公式中含有 的项应乘以考虑混凝土强度等级的折减系数 值应按本规程表 的规定采用 构件截面的剪压比限值可取与普通混凝土结构构件相同按 混凝土结构设计规范 有关公式进行高强混凝土矩形 形和 形截面的一般框架梁和抗震墙的连系梁 或进行柱 抗震墙和集中 荷载作用的框架梁 包括有多种荷载 且其中集中荷载对节点边缘产生的剪力值占总剪力值的 以上的情况 或框架节点核芯区 的斜截面受剪承载力验算时 公式中含有的项应

31、分别乘以 或 或 和 应按本规程第 条的规定采用对地震区高强混凝土框架结构中剪跨比大于 的柱 其轴压比不宜大于表 的规定表框架结构柱轴压比限值混凝土强度等级结构抗震等级一级 二级 三级注 轴压比指考虑水平地震作用效应组合的柱轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值框架 抗震墙结构的框架柱轴压比限值 一级可取表中值加二级可取表中值加 三级宜与表中值相同首层或地面以上两层框支抗震墙结构的框支层柱轴压比限值宜取表中值减剪跨比不大于 且不小于 的框架结构柱轴压比限值宜取表中值减 当框架 抗震墙结构的框架柱剪跨比不大于 且不小于 时 其轴压比限值对一级可取表中值 二级可取表中值减

32、 三级可取表中值减 框支层柱剪跨比不大于 且不小于 时 其轴压比限值可取表中值减变形能力要求较高和 类场地上的高层建筑的轴压比限值应适当减小高强混凝土柱纵向钢筋的总配筋率应不小于表 的规定表柱纵向钢筋最小总配筋率类别抗震等级一级 二级 三级 四级中柱 边柱角柱 框支柱注 对 类场地上较高的建筑 表中数值应增加高强混凝土柱箍筋加密区的 配箍特征值 和体积配箍率宜不小于表 的规定值 且二者应同时满足 箍筋宜采用复合箍或螺旋箍 不宜采用普通箍 当采用螺旋箍时 若柱轴压比不大于 则 和 表中值分别减小 和 采用 但分别不宜小于 和 若柱轴压比大于 则 和 可较表中值分别减小 和 采用表柱箍筋加密区的箍

33、筋最小体积配箍特征值和最小体积配箍率抗震等级轴压比一二三注 当箍筋屈服强度设计值 大于 时 取计算复合箍的箍筋体积配箍率时 应扣除重叠部份的箍筋体积当柱的承载力计算值大于设计需要值 以上时 表中数值可降低一级采用 但三级时不应降低高强混凝土抗震墙墙板中竖向和横向分布钢筋的配筋均应符合表 的要求 对于 类场地上较高的建筑 表的数值宜提高一级采用表抗震墙水平和竖向分布钢筋的最小配筋率抗震等级墙体部位一般部位 加强部位一级二级三级对一级及二级高强混凝土抗震墙 按组合轴压力设计值及组合弯矩设计值求得的截面混凝土相对受压区高度分别不宜大于 和抗震墙应设置约束边缘构件 包括端柱 暗柱和翼墙等应按截面混凝土

34、相对受 压区的高度 确定约束边缘构件沿墙肢的长度及其箍筋配置对于整浇的框架梁板柱节点 在计算梁端上部钢筋受拉的抗弯承载力时 可考虑每一梁侧 倍板厚宽度范围内板的上下钢筋参与受弯工作 但这些钢筋必须有足够的锚固长度高强混凝土框架结构 包括填充墙框架结构 框架 剪力墙结构在罕遇地震作用下的层间弹塑性位移角的限值 可分别取 和 对框架结构 当柱轴压比小于 时可提高当轴压比小于 时可提高钢管混凝土柱设计和施工一般规定钢管混凝土柱是指在圆形钢管内填灌高强混凝土而形成的组合柱 其设计与施工 除本规程规定者外 应遵守 钢管混凝土结构设计与施工规程 的有关规定钢管高强混凝土柱应满足下列要求钢管壁厚 不宜小于钢

35、管外径与壁厚的比值 应限制在 之间此处 为钢材屈服强度 或屈服点 对 号钢 取对 钢 取 对 钢 取套箍指标 应不小于柱的长径比 应不大于轴向压力偏心率 应不大于其中 符号说明见第 条和 条钢管可采用直缝焊接管 螺旋形缝焊接管和无缝钢管焊接必须采用对接焊缝 且达到焊缝强度不低于管材强度的要求焊缝质量 包括直缝 环缝和螺旋形缝 应符合 钢结构工程施工及验收规范 一级焊缝的标准 现场安装分段接头处的受压环焊缝 应符合二级焊缝的标准承载力计算钢管高强混凝土柱的轴向受压承载力应满足下列要求式中 轴向压力设计值钢管高强混凝土柱的承载力设计值钢管高强混凝土柱的承载力设计值应按下列公式计算当 时当 时且均应

36、满足下列条件表系数值混凝土等级式中 钢管高强混凝土轴心受压短柱的承载力设计值钢管高强混凝土套箍指标与混凝土强度等级有关的系数 按本规程表的规定取值高强混凝土的抗压强度设计值 按本规程表的规定采用核芯混凝土的横截面面积钢管的抗拉 抗压强度设计值 按 钢管混凝土结构设计与施工规程 表 的规定采用钢管的横截面面积考虑长细比影响的承载力折减系数 按第条的规定确定考虑偏心率影响的承载力折减系数 按第条的规定确定按轴心受压柱考虑时的 值钢管高强混凝土 柱考虑偏心影响的承载力折减系数应按下列公式计算式中 偏心距核芯混凝土横截面的半径柱端弯矩设计值的较大者轴向力设计值钢管高强混凝土柱考虑长细比影响的承载力折减

37、系数应按下列公式计算当 时当 时式中 钢管外径柱的等效计算长度 按第 条的规定确定柱的等效计算长度应按下列公式计算式中 柱的实际长度考虑柱端约束条件的计算长度系数 根据梁柱刚度的比值 按 钢管混凝土结构设计与施工规程附录一确定考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数 按第条的规定确定钢管高强混凝土柱考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数 应按下列公式计算轴心受压柱和杆件 图无侧移框架柱 图有侧移框架柱 图 和悬臂柱 图当 小于 时 取当悬臂柱自由端有力矩 作用时 图并与公式 比较 取其中较大者式中 柱两端弯矩设计值中较小者与较大者的比值其中 单曲压弯时取正值 双曲压弯时 取负值悬臂柱自由端力矩设

38、计值 与嵌固端弯矩设计值 的比值 当 为负值 双曲压弯 时 按反弯点分割的高度为 的悬臂柱计算(a)轴 心 受 压 (b)无 侧 移 单 曲 受 压 (c)无 侧 移 双 曲 受 压(d)有 侧 移 双 曲 受 压(e)悬 臂 柱 单 曲 受 压 (f)悬 臂 柱 双 曲 受 压注 无侧移框架系指框架中设有支撑架 剪力墙 电梯井等支撑结构 且其抗侧移刚度不小于框架抗侧移刚度的 倍者 有侧移框架系指框架中未设上述支撑结构或支撑结构的抗侧移刚度小于框架抗侧移刚度的 倍者嵌固端系指相交于柱的横梁的线刚度与柱的线刚度的比值不小于者 或柱基础的长和宽均不小于柱直径的 倍者图柱的计算简图局部受压计算钢管混

39、凝土柱的局部受压应满足下列要求N1A1AcA1 A1Ac Ac(a) (b) (c) (d)式中 局部作用的轴向压力设计值钢管混凝土柱的局部受压承载力设计值钢管混凝土柱在中央部位受压时 图 局部受压承载力设计值应按下列公式计算式中 局部受压区钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计值局部受压面积钢管内核芯混凝土的横截面面积图中央部位局部受压钢管混凝土柱在 组合界面附近受压时 图 局部受压承载力设计值应按下列公式计算当 时当 时式中 非局部作用的轴向压力设计值N考虑局压应力分布状况的系数 当局压应力为均匀分布时 取 当局压应力为非均匀分布时 例如与钢管内壁焊接的柔性抗剪连接件 取当局部受压承载力不足时

40、 可将局压区段 等于钢管直径的倍 管壁加厚 予以补强图组合界面附近局部受压变形计算钢管高强混凝土结构的变形 可按一般结构力学方法计算在正常使用极限状态下 钢管高强混凝土构件的刚度可按下列规定采用压缩刚度弯曲刚度式中 钢管横截面的面积和对重心轴的惯性矩钢管内混凝土横截面的面积和对重心轴的惯性矩钢材和高强混凝土的弹性模量 后者按本规程表的规定采用节点构造钢管高强混凝土结构的节点应做到构造简单 整体性好传力明确 安全可靠 节约材料和施工方便梁 板 柱节点处的竖向剪力应通过钢牛腿传递给钢管不考虑混凝土与钢管壁间的粘结力 钢牛腿的腹板承担全部剪力因剪力而引起的弯矩 由牛腿的上下翼缘板来平衡 为防止牛腿对

41、钢管壁产生局部撕裂 可采取以下构造措施将牛腿穿入管心 并将腹板焊牢于对面的钢管壁上 为方便浇灌混凝土 翼缘板宽度可在穿过钢管壁至少 以后逐渐减窄 图 穿心牛腿与钢管壁相连接的焊缝 必须满足本规程第 条的要求当钢牛腿不穿入管心时 应将其上下翼缘板扩展成加强环 该环可视具体情况做成外加强环 即环形牛腿 图或内加强环 图 加强环与钢管壁之间必须用坡口满焊 在计算加强环的强度时 应将其视为独立环带 不考虑相邻管壁共同工作 以免削弱钢管的套箍作用牛腿位置可根据柱子和梁的具体情况合理布置 图加强环的外形 可视具体情况作成圆形或方形 上下加强环的尺寸也可有差异梁 板 柱节点处作用于钢管上的纵向剪力通过钢管与

42、核芯混凝土界面的粘结力和抗剪连接件的局部承压力传递给核芯混凝土 钢管与核芯混凝土界面的抗剪粘结强度可按表 的规定采用穿心牛腿 不穿心牛腿带外加强环外加强环不穿心牛腿带内加强环内加强环E-E中柱 边柱 角柱图牛腿构造图一牛腿布置钢筋环 内衬管段钢筋环内衬管段上加强环下加强环牛腿腹板梁柱表钢管与核芯混凝土界面的抗剪粘结强度混凝土强度等级值第 条所述的穿心牛腿 内加强环及设置于钢管分段处的环形隔板均兼具抗剪 连接件的功能 此外 焊接于钢管内壁的钢筋环和内衬管段也可作为抗剪连接件 图图抗剪连接件梁 板 柱节点处梁 板 中弯矩的传递可采用下列构造措施对于钢梁和预制混凝土梁 可采用钢加强环与钢梁的上下翼缘

43、焊接或与混凝土梁的上下纵筋焊接 图图钢梁与柱的连接双梁双梁纵筋柱双梁柱(a)双梁柱附加箍筋纵筋柱变宽度梁图混凝土梁与柱的连接对于现浇混凝土梁 板 为避免钢筋穿过钢管 可根据具体情况采用平行双梁或 变宽度梁 使钢筋从钢管侧面通过或绕过图 变宽度梁端绕 筋的斜度应不大于 并应在开始变宽度处增设附加箍筋将纵向钢筋包住对于现浇混凝土梁 板 如施工条件允许 可根据具体情况在钢管上开孔 将纵筋穿过钢管或直接锚入核芯混凝土内 在钢管开孔的区段 应采用内衬管段或外套管段与柱钢管紧贴焊牢予以补强 图 衬 套 管壁厚度 应不小于柱钢管壁双钢筋柱钢管内衬管段柱脚板钢管混凝土柱端承式柱脚板钢管混凝土柱插入式厚度 穿筋

44、孔的环向净距 应不小于孔的长径 衬 套 管端面至孔的净距 应不小于孔长径 的 倍图一混凝土梁中钢筋穿过柱钢管的连接钢管高强混凝土柱必须设置柱脚板 其构造与端承式空心钢管柱的柱脚板相同 在地震区尚应按抗拔力不小于钢管极限抗拉承载力的原则设置柱脚锚固螺栓 图 或将钢管混凝土柱插入基础结构适当深度 并采取适当构造措施将钢管予以锚固 图 应验算基础结构与钢管混凝土柱连接处的局部受压强度图柱脚构造施工质量要求钢管混凝土结构设计与施工规程 中第条表 第 栏 管端不平度 的允许值应改为和钢骨混凝土构件设计钢骨高强混凝土梁 柱的受弯和受剪承载力 可参照行业标准 钢骨混凝土结构设计规程 的规定 按钢筋高强混凝土

45、与钢骨两部分承载力之和 采用叠加方法设计计算 其中钢筋高强混凝土部分应按本规程对钢筋高强混凝土构件的规定进行设计计算钢骨高强混凝土梁 柱构件纵向钢筋的最小配筋率应满足本规程第 条的要求 钢骨的含量不宜小于 也不宜大于 钢骨板材的厚度与宽厚比应满足 的要求有关钢筋混凝土配 筋的构造要求尚应符合 的有关规定钢骨高强混凝土梁的箍筋直径和间距应符合表 的要求 且箍筋间距不应大于梁高的 对有抗震设防要求的结构 在距梁端 倍梁高的范围内箍筋间距应加密 当梁净跨小于梁截面高度的 倍时 沿梁全跨箍筋均应加密配置表梁中箍筋的直径和间距抗震等级 箍筋直径 箍筋间距 加密区箍筋间距一级二级三级四级 非抗震钢骨高强混

46、凝土柱中箍筋的体积配箍率不应小于箍筋的直径和间距应符合表 的要求 且箍筋间距不应大于柱宽度的 对有抗震设防要求的结构 在距柱上下端 倍截面高度的范围内箍筋间距应加密 当柱净高小于柱截面高度的倍时 沿柱全高箍筋均应加密配置表柱中箍筋的直径和间距抗震等级 箍筋直径 箍筋间距 加密区箍筋间距一级二级三级四级 非抗震考虑地震作用组合时 钢骨高强混凝土框架柱承受的轴压力设计值应满足 公式 的限值要求 但轴压力限值系数应按表 取值表轴压力限值系数混凝土强度等级抗震等级一级 二级 三级钢骨高强混凝土柱的偏心距增大系数可按第 条的规定计算 但该条公式 中 项应改为 按本规程表 取值在钢骨高强混凝土剪力墙中 钢

47、筋混凝土腹板的竖向和水平分布筋的面积配筋率 直径和间距应符合表 的要求对有抗震设防要求的结构 在剪力墙底部高度为 倍墙截面高度的范围内水平分布筋间距应加密表剪力墙腹板竖向水平分布筋的直径和间距抗震等级面积配筋率直径间距双排加密区水平分布筋间距一级二级三级四级 非抗震在钢骨高强混凝土剪力墙中 钢筋混凝土腹板的受剪承载力可按 第 条计算 但该条公式中的 应改为 和 应按本规程第 条和第 条确定钢骨高强混凝土梁柱节点的受剪承载力可按第 条计算 但该条公式中的 应改为 应按本规程第 条确定混凝土施工混凝土原材料配制高强混凝土宜选用 标号不低于 号的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥 对于 混凝土 必要时也可采

48、用 号硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥对立窑生产的水泥宜根据其质量稳定性 慎重选用细骨料宜选用质地坚硬 级配良好的河砂或人工砂 其细度模数不宜小于 含泥量不应大于 配制 及以上等级混凝土时 细骨料含泥量不应大于 且不容许有泥块存在 必要时应冲洗后使用细骨料的其他质量指标应符合 普通混凝土用砂质量标准及检验方法 的规定粗骨料应选用质地坚硬 级配良好的石灰岩 花岗岩 辉绿岩等碎石或碎卵石 骨料母体岩石的立方体抗压强度应比所配制的混凝土强度高 以上 仅当有可靠依据时 方可采用卵石配制粗骨料颗粒中 针片状颗粒含量不宜大于 不得混入风化颗粒 含泥量不应大于 配制 及其以上等级混凝土时 含泥量不应大于 当泥为非

49、粘土质石粉时 允许含量可适当放宽粗骨料的最大粒径不宜大于 配制 及其以上等级的混凝土时 粗骨料最大粒径不宜大于 粗骨料宜采用二级级配粗骨料的其他质量指标应符合 普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法 一 的规定配制高强混凝土的矿物掺合料可选用粉煤灰 磨细矿渣磨细天然沸石岩和硅粉等粉煤灰用作高强混凝土掺合料的粉煤灰一般应选用 级灰 对强度等级较低的高强混凝土 通过试验也可选用 级灰 粉煤灰的性能宜符合附录 的要求 应尽可能 选用需水量比小且烧失量低的粉煤灰磨细矿渣用作高强混凝土掺合料的磨细矿渣应符合下列质量要求比表面积 宜大于需水量比宜不大于烧失量宜不大于磨细天然沸石岩用作高强混凝土掺 合料的天然沸石岩 应选用斜发沸石或丝光沸石 不宜选用方沸石 十字沸石及菱沸石磨细天然沸石粉应符合下列质量要求铵离子净交换量不小于 斜发