型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ138-2001

2.2.1 材料性能
               E_c——_{混凝土弹性模量；}
               Es——钢筋弹性模量；
               Ea——型钢弹性模量；
          f_ck、f_c——_{混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；}
           f_y、f’_y——钢筋抗拉、抗压强度设计值；
                f_yv——钢筋抗拉强度设计值；
         f_yk、f’_yk——钢筋抗拉、抗压强度标准值；
           f_a、f’_a——型钢抗拉、抗压强度设计值；
        f_ak、f’_ak——型钢抗拉、抗压强度标准值。
2.2.2 作用和作用效应
                  N——轴向力设计值；
                  M——弯矩设计值；
                  V——剪力设计值；
        、——正截面承载力计算中纵向钢筋的受拉、受压应力；
        、——正截面承载力计算中型钢翼缘的受拉、受压应力；
           ——型钢混凝土框架梁最大裂缝宽度。
2.2.3 几何参数
                  b——混凝土截面宽度；
                  h——混凝土截面高度；
                 h₀——型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土截面受压边缘的距离；
        h_0s、h_0f——纵向受拉钢筋、型钢受拉翼缘截面重心到混凝土截面受压边缘的距离；
                 h_a——型钢截面高度；
                  b_f——型钢翼缘宽度；
                  t_f——型钢翼缘厚度；
                h_w——型钢腹板高度；
                 t_w——型钢腹板厚度；
                 e——轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘合力点之间的距离；
                e_i——初始偏心距；
               e0——轴向力对截面重心的偏心距，e0=M/N；
               e_a——附加偏心距；
                 s——箍筋间距；
                 x——混凝土受压区高度；
                 c——混凝土保护层厚度；
          A_c、A_a、A_s、A’_s、A_af、A’_af、A_aw——分别为混凝土全截面、型钢全截面、受拉钢筋总截面、受压钢筋总截面、型钢受压翼缘截面、型钢腹板截面的面积；
        a_s、a’_s——纵向受拉钢筋合力点。纵向受压钢筋合力点至混凝土截面近边的距离；
        a_a、a’_a——型钢受拉翼缘截面重心、型钢受压翼缘截面重心至混凝土截面近边的距离；
               B_a——型钢混凝土框架梁截面短期刚度；
                B_l——型钢混凝土框架梁截面长期刚度；
                I_c——混凝土截面惯性矩；
                     I_a——型钢截面惯性矩。
2.2.4 计算系数及其他
        ——偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数；
        ——混凝土相对受压区高度，=x/h_{0；
        、——}纵向受拉钢筋、受压钢筋配筋率。

 

条文说明
 

2.2 符号

2.2.1～2.2.4 符号是根据现行国家标准《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》 GBJ 83 的规定制定的。

3.1.1 型钢混凝土构件的型钢材料宜采用牌号Q235—B.C.D级的碳素结构钢，以及牌号Q345—B.C.D.E级的低合金高强度结构钢，其质量标准应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1951的规定。

3.1.2 型钢可采用焊接型钢和轧制型钢。型钢钢材应根据结构特点选择其牌号和材质，并应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和硫、磷、碳含量符合使用要求。型钢焊缝和坡口尺寸应符合现行行业标准《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81的有关规定。当焊接型钢的钢板厚度大于或等于50mm，并承受沿板厚方向的拉力作用时，应按现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB 5313的规定，其附加板厚方向的断面收缩率不得小于该标准Z15级规定的允许值。考虑地震作用的结构用钢，其强屈比不应小于1.2，且应有明显的屈服台阶和良好的可焊性。

3.1.3 型钢材料的强度指标，应按表3.1.3的规定采用。

表3.1.3 型钢材料的强度设计值、强度标准值、强度极限值（N/mm²）

3.1.4 型钢材料的物理性能指标，应按表3.1.4的规定采用。

表3.1.4 型钢材料的物理性能指标

3.1.5 型钢的焊接应符合下列要求:

        1 手工焊接用焊条应符合现行国家标准《碳素钢焊条》GB 5117或《低合金钢焊条》GB 5118的规定。选用的焊条型号应与主体金属强度相适应。

        2 自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂，应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T 14957的规定。

3.1.6 焊缝强度设计值应按表3.1.6的规定采用。

表3.1.6  焊缝强度设计值（N/mm²）

        注：表中所列一级、二级、三级指焊缝质量等级

3.1.7 构件中设置的栓钉应符合现行国家标准《圆柱头焊钉》GB 10433的规定。栓钉的力学性能应符合表3.1.7的规定。

表3.1.7 栓钉力学性能（N/mm²）

3.1.8 型钢使用的螺栓、锚栓材料应符合下列要求:

        1 普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓-A和B级》GB 5782和《六角头螺栓-C级》GB 5780的规定；

        2 锚栓可采用现行国家标准《碳素结构钢》GB 700规定的Q235钢或《低合金高强度结构钢》GB/T 1591规定的Q345钢；

        3 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母，垫圈与技术条件》GB/T 1228-1231或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB 3632-GB 3633的规定；

        4 螺栓连接的强度设计值、高强度螺栓的设计预拉力值，以及高强度螺栓连接的钢材摩擦面抗滑移系数值，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GBJ 17的规定采用。

条文说明

3.1 型钢

3.1.1 型钢混凝土组合结构构件中采用的型钢钢材的选用标准，是依据现行国家标准《钢结构设计规范》 GBJ 17、《碳素结构钢》GB 700 和《低合金高强度结构钢》 GB/T 1591 规定的，型钢钢材的性能应与钢结构对钢材性能的要求相同。由于 Q235－A 级钢不要求任何冲击试验值，并只在用户有要求时才进行冷弯试验，因此，不适用于多、高层建筑结构中作为主要承重钢材。 B、C、D 等级钢是分别满足不同的化学成分和不同温度下的冲击韧性要求的钢材； C、D 级钢的碳、硫、磷含量较低，更适用于重要的焊接构件。

3.1.2 基于型钢混凝土组合结构中的型钢是截面的主要承重部分，对钢材性能要求满足抗拉强度、伸长率、屈服点、硫磷含量、含碳量的要求，且将现行钢结构设计规范规定的“必要时保证冷弯性能”的要求，改为“应满足冷弯试验”的要求。另外，考虑到高层型钢混凝土组合结构常采用厚钢板，且大多数建筑考虑抗震，为此，规程中提出了冲击韧性合格的要求。

        另外，国内的型钢混凝土组合结构工程中，大量采用焊接型钢，由此，在钢板交接处、梁柱节点和柱脚处的焊缝局部应力集中，焊接过程中容易形成撕裂，同时，厚钢板存在各向异性， Z轴向性能指标较差，为此，对采用厚度等于或大于 50mm 的钢板时，应满足现行国家标准《厚度方向性能钢板》 GB 5313 中有关Z15 级的断面收缩率指标的要求，它相当于硫含量不超过0.01％。

        地震区钢材性能应具有较好的延性，因此，要求钢材的极限抗拉强度和屈服强度不能太接近，其强屈比不小于 1.2 。

3.1.3～3.1.6 钢材强度设计值是由钢材的屈服标准值除以材料分项系数确定的。对 Q235 钢和 Q345 钢，其分项系数分别取为1.087 和 1.111 。钢材的物理性能指标、型钢焊接要求和焊缝强度设计值的取值，按现行国家标准《钢结构设计规范》 GBJ 17－88 规定取用。

3.1.7～3.1.8 在型钢混凝土组合结构构件中，采用作为抗剪连接件的栓钉，应该是符合现行国家标准《圆柱头焊钉》 GB 10433 规定的合格产品，不得用短钢筋代替栓钉。栓钉的力学性能指标不能低于表 3.1.7 规定。连接型钢的普通螺栓、高强螺栓、锚栓都应符合有关标准的要求。