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中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJJGJ/T×-2017備案號(hào)J×-2017再生混合混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程TechnicalSpecificationforCompositeStructuresContainingDemolishedConcreteLumps(征求意見稿)2017-××-××發(fā)布2017-××-××實(shí)施 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布
ContentsTOC\o"1-2"\h\z\u1GeneralProvisions 82TermsandSYMBOLs 92.1TERMS 92.2SYMBLOS 103MATERIALS 113.1CONCRETE 113.2STEELANDCONNECTION 144DESIGNOFSTRUCTURALMEMBERS 154.1GENERALREQUIREMENTS 154.2STEELTUBULARCOLUMNFILLEDWITHCOMPOUNDCONCRETE 154.3PARTIALLYENCASEDH-SHAPEDSTEELCOLUMNCASTUSINGCOMPOUNDCONCRETE 164.4CONNECTIONBETWEENBEAMANDSTEELTUBULARCOLUMNFILLEDWITHCOMPOUNDCONCRETE 164.5COMPOSITESLABWITHPROFILEDSTEELSHEETCASTUSINGCOMPOUNDCONCRETE 164.6EXTERIOR-STEEL-PLATESHEARWALLFILLEDWITHCOMPOUNDCONCRETE 164.7U-SHAPEDSTEELBEAMFILLEDWITHCOMPOUNDCONCRETE 174.8I-STEELREINFORCEDCOMPOUNDCONCRETEBEAM 225CONSTRUCTION 236ACCEPTANCE 24EXPLANATIONOFWORDINGINTHISSPECIFICATION 25LISTOFQUOTEDSTANDARDS 26ADDITION:EXPLANATIONOFPROVISIONS 27
1總則1.0.1為在土建工程中應(yīng)用再生塊體混凝土組合構(gòu)件,并做到安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn),制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于設(shè)防烈度不高于8度地區(qū)的土建工程中再生塊體混凝土組合構(gòu)件的設(shè)計(jì)與施工。1.0.3再生塊體混凝土組合構(gòu)件的設(shè)計(jì)與施工,除應(yīng)符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)2.1術(shù)語(yǔ)2.1.1舊混凝土塊體demolishedconcretelump特征尺寸介于60mm~300mm之間的舊混凝土塊狀物2.1.2特征尺寸characteristicsize舊混凝土塊體不同方位外接圓柱體的直徑的最小值。2.1.3新混凝土freshconcrete與舊混凝土塊體配合使用的新拌混凝土2.1.4再生塊體混凝土compoundconcretemadeofdemolishedconcretelumpsandfreshconcrete舊混凝土塊體與新混凝土混合澆搗形成的混合物2.1.5再生塊體混凝土組合構(gòu)件compositestructuralmembercomposedofsteelandcompoundconcrete再生塊體混凝土與型鋼組合形成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件2.1.6鋼管再生塊體混凝土柱steeltubularcolumnfilledwithcompoundconcrete鋼管內(nèi)部澆筑再生塊體混凝土,并由二者共同承受荷載的柱2.1.7H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱partiallyencasedH-shapedsteelcolumncastusingcompoundconcreteH型鋼的翼緣和腹板所圍區(qū)域內(nèi)澆筑再生塊體混凝土,并由它們共同承受荷載的柱2.1.8壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板compositeslabwithprofiledsteelsheetcastusingcompoundconcrete壓型鋼板上澆筑再生塊體混凝土,并由二者共同承受荷載的樓板2.1.9U型外包鋼再生塊體混凝土梁U-shapedsteelbeamfilledwithcompoundconcreteU型外包鋼內(nèi)部澆筑再生塊體混凝土,并由二者共同承受荷載的梁2.1.10工字鋼再生塊體混凝土梁I-steelreinforcedcompoundconcretebeam鋼筋再生塊體混凝土內(nèi)部配置工字鋼,并由二者共同承受荷載的梁2.1.11外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻exterior-steel-plateshearwallfilledwithcompoundconcrete兩片外置鋼板之間澆筑再生塊體混凝土,并由它們共同承受荷載的剪力墻2.2符號(hào)as——梁底縱向鋼筋截面形心至梁底面的距離;Aa——鋼管的橫截面積,或剪力墻橫截面的鋼板總面積,或U型外包鋼的橫截面積;Ab——U型外包鋼底板的橫截面積;Ac——鋼管內(nèi)部混凝土的橫截面積,或剪力墻橫截面的混凝土面積,或柱橫截面的混凝土面積;Af——U型外包鋼翼緣的橫截面積,或H型鋼翼緣的橫截面積;As1——梁底縱向鋼筋的橫截面積;As2——負(fù)彎矩區(qū)翼板有效寬度范圍內(nèi)縱向鋼筋的橫截面積;Aw——H型鋼腹板的橫截面積bc——U型外包鋼內(nèi)填混凝土的寬度;be——翼板的有效寬度;bf——H型鋼的翼緣寬度;Ec,com——再生塊體混凝土的彈性模量;f——鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fc——翼板混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fc,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fck,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;fcue,old——舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度推定值;fcuk,com——再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;fcuk,new——新混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;ft,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;ftk,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;?y——鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;fy1——梁底縱向鋼筋的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fy2——負(fù)彎矩區(qū)翼板有效寬度范圍內(nèi)縱向鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fyf——H型鋼翼緣的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fyw——H型鋼腹板的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;Gc,com——再生塊體混凝土的剪切模量;h0——工字鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓區(qū)邊緣的距離;hc——翼板的厚度;hw——H型鋼的腹板高度;M——彎矩設(shè)計(jì)值;N——與柱剪力設(shè)計(jì)值相應(yīng)的柱軸向壓力設(shè)計(jì)值;Nu——柱的軸向受壓承載力設(shè)計(jì)值;tb——U型外包鋼的底板厚度;tf——U型外包鋼的翼緣厚度,或H型鋼的翼緣厚度;tw——U型外包鋼的腹板厚度;Vu——柱的橫向受剪承載力設(shè)計(jì)值;Wpn——U型外包鋼橫截面對(duì)過其形心水平軸的塑性凈截面模量;x——混凝土等效受壓區(qū)高度;y1——U型外包鋼橫截面形心至翼板混凝土等效受壓區(qū)形心的距離;y2——梁底縱向鋼筋截面形心至翼板混凝土等效受壓區(qū)形心的距離;y3——U型外包鋼橫截面形心至梁底面的距離;y4——U型外包鋼橫截面形心至塑性中和軸的距離;y5——翼板橫截面形心至梁底縱向鋼筋截面形心的距離;y6——翼板內(nèi)縱向鋼筋截面形心至梁底縱向鋼筋截面形心的距離;α1,α2,α3——新混凝土、舊混凝土、再生塊體混凝土的300mm立方體抗壓強(qiáng)度與150mm立方體抗壓強(qiáng)度之比;β1——混凝土等效受壓區(qū)高度與實(shí)際受壓區(qū)高度之間的換算系數(shù);η——再生塊體混凝土中舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率;θ——鋼管再生塊體混凝土柱的套箍系數(shù);λ——柱的剪跨比;φ——柱的穩(wěn)定系數(shù)。
3材料3.1混凝土3.1.1再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的新混凝土,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定,且砂率不宜小于45%;壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板所采用的新混凝土的粗骨料最大粒徑不宜大于16mm,其它再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的新混凝土的粗骨料最大粒徑不宜大于20mm。3.1.2再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的舊混凝土的最大氯離子含量和最大堿含量,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定。舊混凝土塊體表面應(yīng)無污染并清洗干凈。3.1.3再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度推定值,宜根據(jù)直徑100mm、高度100mm的舊混凝土芯樣的實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度進(jìn)行確定,也可依據(jù)直徑70mm、高徑比1:1的舊混凝土芯樣的實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度進(jìn)行確定。3.1.4鋼管再生塊體混凝土柱、H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱和外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻,不應(yīng)采用立方體抗壓強(qiáng)度推定值低于25MPa的舊混凝土;U型外包鋼再生塊體混凝土梁、工字鋼再生塊體混凝土梁和壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板,不應(yīng)采用立方體抗壓強(qiáng)度推定值低于15MPa的舊混凝土。3.1.5同一再生塊體混凝土組合構(gòu)件中的舊混凝土,應(yīng)具有相同的立方體抗壓強(qiáng)度推定值;同一樓層相同類型的再生塊體混凝土組合構(gòu)件中的舊混凝土,宜具有相同的立方體抗壓強(qiáng)度推定值。3.1.6對(duì)于鋼管再生塊體混凝土柱、U型外包鋼再生塊體混凝土梁、外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻,舊混凝土塊體的特征尺寸不宜大于構(gòu)件橫截面短邊方向尺寸的1/3;對(duì)于H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱、工字鋼再生塊體混凝土梁,舊混凝土塊體的特征尺寸不宜大于構(gòu)件橫截面短邊方向尺寸的1/4;對(duì)于壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板,舊混凝土塊體的特征尺寸不應(yīng)大于壓型鋼板肋頂以上混凝土厚度的70%。3.1.7再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,按下式計(jì)算:當(dāng)新混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度推定值之差大于-10MPa且小于15MPa時(shí):fcuk,com=fcuk,new×(1-η)+fcue,old×η(3.1.7-1)當(dāng)新混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度推定值之差大于15MPa時(shí):fcuk,com=[(α2/α1)×(fcue,old/fcuk,new)]0.86η×α1(1-η)fcuk,new/α3+[(α1/α2)×(fcuk,new/fcue,old)]1.1η×α2ηfcue,old/α3(3.1.7-2)式中:fcuk,com——再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2);fcuk,new——新混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定取用(N/mm2);fcue,old——舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度推定值(N/mm2);η——舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率,即再生塊體混凝土中舊混凝土塊體的質(zhì)量百分比;α1——新混凝土的300mm立方體抗壓強(qiáng)度與150mm立方體抗壓強(qiáng)度之比,C50及以下新混凝土取0.87,C70新混凝土取0.94,二者之間按線性插值取用;α2——舊混凝土的300mm立方體抗壓強(qiáng)度與150mm立方體抗壓強(qiáng)度之比,取為0.87;α3——再生塊體混凝土的300mm立方體抗壓強(qiáng)度與150mm立方體抗壓強(qiáng)度之比,按α3=α1×(1-η)+α2×η取用。3.1.8再生塊體混凝土中舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率,宜取為25%~35%且不應(yīng)超過40%。3.1.9再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck,com和組合軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk,com,按表3.1.9取用。表3.1.9再生塊體混凝土的組合軸心抗壓、抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)強(qiáng)度類別再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk,com20253035404550fck,com12.115.018.121.124.126.528.7ftk,com1.391.601.811.982.152.262.383.1.10再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc,com和組合軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft,com,按表3.1.10取用。表3.1.10再生塊體混凝土的組合軸心抗壓、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)強(qiáng)度類別再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk,com20253035404550fc,com8.610.712.915.017.219.020.8ft,com1.001.141.291.411.541.621.703.1.11再生塊體混凝土的彈性模量Ec,com宜按表3.1.11取用,當(dāng)有可靠試驗(yàn)依據(jù)時(shí)也可采用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。再生塊體混凝土的剪切模量Gc,com,可按相應(yīng)彈性模量值的40%取用。表3.1.11再生塊體混凝土的彈性模量(N/mm2)再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fcuk,com20253035404550Ec,com(×104)2.172.382.552.682.762.852.933.2鋼材及連接材料3.2.1再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的結(jié)構(gòu)鋼,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定。3.2.2再生塊體混凝土組合構(gòu)件所用結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和物理性能指標(biāo),按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017或《連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板及鋼帶》GB/T2518中相同牌號(hào)及相同成型工藝結(jié)構(gòu)鋼的對(duì)應(yīng)取值取用。3.2.3再生塊體混凝土組合構(gòu)件中鋼材連接所采用的焊條、焊絲、焊劑、普通螺栓、高強(qiáng)度螺栓,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定。再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的栓釘及其力學(xué)性能指標(biāo),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T10433的規(guī)定。3.2.4再生塊體混凝土組合構(gòu)件中的焊縫質(zhì)量等級(jí)和焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,以及普通螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、高強(qiáng)度螺栓連接的鋼材摩擦面抗滑移系數(shù)值和設(shè)計(jì)預(yù)拉力,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定。再生塊體混凝土組合構(gòu)件中單個(gè)抗剪栓釘?shù)某休d力設(shè)計(jì)值,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定計(jì)算。3.2.5再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的鋼筋,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定。3.2.6再生塊體混凝土組合構(gòu)件所用鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和彈性模量,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中相同牌號(hào)鋼筋的對(duì)應(yīng)取值取用。
4構(gòu)件設(shè)計(jì)4.1一般規(guī)定4.1.1在再生塊體混凝土組合構(gòu)件的設(shè)計(jì)過程中,當(dāng)按國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行時(shí),這些標(biāo)準(zhǔn)所涉及到的混凝土力學(xué)性能參數(shù)應(yīng)改按再生塊體混凝土的力學(xué)性能參數(shù)取用,具體由本規(guī)程第3.1.7條、第3.1.9條、第3.1.10條、第3.1.11條確定。4.1.2凡本規(guī)程未作規(guī)定者,鋼管再生塊體混凝土柱和梁—鋼管再生塊體混凝土柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的規(guī)定;壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板和工字鋼再生塊體混凝土梁的設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138的規(guī)定;外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻的設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼板剪力墻技術(shù)規(guī)程》JGJ/T380的規(guī)定;U型外包鋼再生塊體混凝土梁和H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱的設(shè)計(jì),應(yīng)參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138執(zhí)行。4.2鋼管再生塊體混凝土柱4.2.1圓鋼管再生塊體混凝土柱的鋼管外徑與壁厚之比不應(yīng)大于R1的160倍,方鋼管再生塊體混凝土柱的鋼管橫截面邊長(zhǎng)與壁厚之比不應(yīng)大于R2的100倍,其中R1和R2按下式計(jì)算:R1=235/fy(4.2.1-1)R2=(235/?y)0.5(4.2.1-2)式中:?y——鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)。4.2.2當(dāng)鋼管外徑與壁厚之比不大于R1的135倍時(shí),圓鋼管再生塊體混凝土柱的軸向受壓承載力設(shè)計(jì)值,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的規(guī)定計(jì)算;當(dāng)鋼管外徑與壁厚之比大于R1的135倍但不大于R1的160倍時(shí),圓鋼管再生塊體混凝土柱的軸向受壓承載力設(shè)計(jì)值,按國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定計(jì)算。4.2.3當(dāng)鋼管橫截面邊長(zhǎng)與壁厚之比不大于R2的60倍時(shí),方鋼管再生塊體混凝土短柱的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的規(guī)定計(jì)算并乘以0.95的折減系數(shù);當(dāng)鋼管橫截面邊長(zhǎng)與壁厚之比大于R2的60倍但不大于R2的100倍時(shí),方鋼管再生塊體混凝土短柱的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值,按國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定計(jì)算并乘以0.95的折減系數(shù)。4.2.4當(dāng)鋼管外徑與壁厚之比不大于R1的135倍時(shí),圓鋼管再生塊體混凝土柱的橫向受剪承載力設(shè)計(jì)值,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的規(guī)定計(jì)算;當(dāng)鋼管外徑與壁厚之比大于R1的135倍但不大于R1的160倍時(shí),圓鋼管再生塊體混凝土柱的橫向受剪承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算:Vu={(1+1.17θ)[0.68/(λ+0.75)+0.41n-0.15n2-0.48]+0.58θ}Ac?c,com(4.2.4-1)n=N/(Aa?+Ac?c,com)(4.2.4-2)θ=Aa?/Ac?c,com(4.2.4-3)式中:Vu——柱的橫向受剪承載力設(shè)計(jì)值(N);λ——柱的剪跨比(λ≤0.5);N——與柱剪力設(shè)計(jì)值相應(yīng)的柱軸向壓力設(shè)計(jì)值(N);Aa——鋼管的橫截面積(mm2);Ac——鋼管內(nèi)部混凝土的橫截面積(mm2);?——鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);?c,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);θ——鋼管再生塊體混凝土柱的套箍系數(shù)。4.2.5當(dāng)鋼管外徑與壁厚之比大于R1的135倍但不大于R1的160倍時(shí),圓鋼管再生塊體混凝土柱的設(shè)計(jì)軸壓比不宜超過0.65;當(dāng)鋼管橫截面邊長(zhǎng)與壁厚之比大于R2的60倍但不大于R2的100倍時(shí),方鋼管再生塊體混凝土柱的設(shè)計(jì)軸壓比不宜超過0.65。設(shè)計(jì)軸壓比等于考慮地震組合的柱軸向壓力設(shè)計(jì)值與Nu,cs之比,其中Nu,cs按下式計(jì)算:Nu,cs=Aa?+Ac?c,com(4.2.5)式中:Aa——鋼管的橫截面積(mm2);Ac——鋼管內(nèi)部混凝土的橫截面積(mm2);?——鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);?c,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)。4.3H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱4.3.1本規(guī)程適用于由H型鋼、鋼系桿、H型鋼的翼緣和腹板所圍區(qū)域內(nèi)澆筑的再生塊體混凝土三部分組成的H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱(圖4.3.1),鋼系桿的兩端與H型鋼的翼緣焊接,鋼系桿直徑不應(yīng)小于8mm,鋼系桿間距宜取為100mm~150mm。H型鋼和鋼系桿應(yīng)分別符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138對(duì)鋼材和箍筋的規(guī)定。圖4.3.1H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱4.3.2H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱的軸向受壓承載力設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算:Nu=0.9φ(0.85Ac?c,com+Affyf+Awfyw)(4.3.2)式中:Nu——柱的軸向受壓承載力設(shè)計(jì)值(N);φ——柱的穩(wěn)定系數(shù),按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)取用;Ac——柱橫截面的混凝土面積(mm2);Af——H型鋼翼緣的橫截面積(mm2);Aw——H型鋼腹板的橫截面積(mm2);?c,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);fyf——H型鋼翼緣的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);fyw——H型鋼腹板的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)。4.3.3H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱正截面強(qiáng)軸方向的偏心受壓承載力,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的規(guī)定,并將相關(guān)公式中的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、截面寬度、截面有效高度、普通鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、普通鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、受拉區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積、受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積、受壓區(qū)縱向普通鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓邊緣的距離、縱向受拉普通鋼筋合力點(diǎn)至截面近邊緣的距離分別取為再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、H型鋼的翼緣寬度、heff、H型鋼翼緣的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、H型鋼翼緣的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值、H型鋼翼緣的橫截面積、H型鋼翼緣的橫截面積、teff、H型鋼翼緣厚度的一半,其中heff和teff按下式計(jì)算:heff=hw+1.5tf+c'(4.3.3-1)teff=0.5tf+c'(4.3.3-2)c'=0.5fywAw/(fc,com×bf)(4.3.3-3)式中:hw——H型鋼的腹板高度(mm);tf——H型鋼的翼緣厚度(mm);bf——H型鋼的翼緣寬度(mm)。4.4梁—鋼管再生塊體混凝土柱節(jié)點(diǎn)4.4.1鋼管再生塊體混凝土柱與鋼筋混凝土梁的連接不宜采用穿心式節(jié)點(diǎn)構(gòu)造;若鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁的連接采用內(nèi)加強(qiáng)環(huán)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,內(nèi)加強(qiáng)環(huán)中心孔洞的直徑應(yīng)大于舊混凝土塊體特征尺寸的兩倍。4.4.2當(dāng)鋼管外徑與壁厚之比不大于R1的135倍或鋼管橫截面邊長(zhǎng)與壁厚之比不大于R2的60倍時(shí),圓鋼管再生塊體混凝土柱和方鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁或鋼筋混凝土梁、板的連接設(shè)計(jì),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的規(guī)定,其中R1和R2按下式計(jì)算:R1=235/fy(4.4.2-1)R2=(235/?y)0.5(4.4.2-2)式中:?y——鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)。4.4.3當(dāng)鋼管再生塊體混凝土柱的柱身鋼管外徑與壁厚之比大于R1的135倍但不大于R1的160倍,或柱身鋼管橫截面邊長(zhǎng)與壁厚之比大于R2的60倍但不大于R2的100倍時(shí),節(jié)點(diǎn)域內(nèi)及其附近的鋼管應(yīng)局部加厚。局部加厚處的鋼管外徑或橫截面邊長(zhǎng)宜與柱身鋼管相同;局部加厚處的鋼管外徑與壁厚之比或鋼管橫截面邊長(zhǎng)與壁厚之比,應(yīng)分別不大于R1的135倍或R2的60倍;局部加厚鋼管向上和向下伸出節(jié)點(diǎn)域的長(zhǎng)度,應(yīng)不小于鋼管外徑或鋼管橫截面邊長(zhǎng)的一半;局部加厚鋼管和柱身鋼管宜采用全熔透焊縫對(duì)接。在此基礎(chǔ)上,鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁或鋼筋混凝土梁、板的連接,可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的規(guī)定設(shè)計(jì)。4.5壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板4.5.1壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板宜選用閉口型或縮口型壓型鋼板,壓型鋼板的單槽槽口最小澆筑寬度與舊混凝土塊體特征尺寸之差宜大于50mm。4.5.2壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板的總厚度不應(yīng)小于125mm,壓型鋼板肋頂以上混凝土厚度不應(yīng)小于85mm。4.5.3對(duì)于簡(jiǎn)支壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板,當(dāng)常溫下其跨中組合彎矩設(shè)計(jì)值與跨中受彎承載力設(shè)計(jì)值之比不大于0.3或0.6時(shí),無需涂抹防火涂料即可滿足1.5h或1.0h的耐火極限要求;當(dāng)該比值大于0.6且小于0.8時(shí),為滿足1.5h的耐火極限要求,應(yīng)在壓型鋼板底面涂抹厚度不小于10mm的非膨脹型防火涂料。4.6外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻4.6.1本規(guī)程所提外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻由兩片外包鋼板、兩片鋼板之間的內(nèi)填再生塊體混凝土、外包鋼板和內(nèi)填混凝土之間的連接三部分組成(圖4.6.1),墻的總厚度不應(yīng)小于180mm。外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻的兩端宜設(shè)置矩形鋼管混凝土端柱,墻體鋼板與矩形鋼管之間宜采用焊接連接,矩形鋼管內(nèi)部可采用再生塊體混凝土。圖4.6.1外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻(外包鋼板和內(nèi)填再生塊體混凝土之間的連接可采用栓釘、T型加勁肋、綴板、對(duì)拉螺栓等形式)4.6.2外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻中單片鋼板的厚度不宜小于6mm,墻的總厚度與單片鋼板厚度之比不宜超過85。4.6.3考慮地震作用的外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻在重力荷載代表值作用下的設(shè)計(jì)軸壓比限值,按表4.6.3取用。設(shè)計(jì)軸壓比等于剪力墻的軸向壓力設(shè)計(jì)值與Nu,ws之比,其中Nu,ws按下式計(jì)算:Nu,ws=Aa?+Ac?c,com(4.6.3)式中:Aa——剪力墻橫截面的鋼板總面積(mm2);Ac——剪力墻橫截面的混凝土面積(mm2);?——鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);?c,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2)。表4.6.3外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻的設(shè)計(jì)軸壓比限值抗震等級(jí)一級(jí)二、三級(jí)設(shè)計(jì)軸壓比限值0.40.54.7U型外包鋼再生塊體混凝土梁4.7.1本規(guī)程適用于由U型外包鋼、內(nèi)填再生塊體混凝土、抗剪連接件、鋼筋混凝土翼板四部分組成且不直接承受動(dòng)力荷載的U型外包鋼再生塊體混凝土梁。4.7.2U型外包鋼宜采用冷彎薄壁型鋼,其橫截面寬度不宜小于200mm,鋼板厚度不宜小于4mm。4.7.3U型外包鋼的上翼緣應(yīng)從梁的兩側(cè)面向外延伸,單側(cè)上翼緣的寬度不宜小于50mm。上翼緣與抗剪連接件之間宜采用焊接連接,抗剪連接件可以是上翼緣上表面布設(shè)的栓釘,也可以是橫跨兩側(cè)上翼緣且沿梁縱向間隔布設(shè)的角鋼、槽鋼或有可靠依據(jù)的其他類型連接件。當(dāng)采用橫跨兩側(cè)上翼緣的抗剪連接件時(shí),其沿梁縱向的布設(shè)間距不宜小于200mm。4.7.4為提高U型外包鋼再生塊體混凝土梁正彎矩區(qū)段的承載能力,可在梁底配置適量縱向受拉鋼筋,其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于鋼筋直徑和20mm二者的較大值。4.7.5U型外包鋼再生塊體混凝土梁負(fù)彎矩區(qū)段的縱向受拉鋼筋設(shè)置,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定。4.7.6在進(jìn)行U型外包鋼再生塊體混凝土梁的正截面受彎承載力計(jì)算時(shí),鋼筋混凝土翼板的有效寬度按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定計(jì)算,并將相關(guān)公式中的板托頂部寬度取為梁的橫截面寬度。4.7.7完全抗剪連接U型外包鋼再生塊體混凝土梁的正截面受彎承載力,應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:1、正彎矩區(qū)段1)塑性中和軸在鋼筋混凝土翼板內(nèi)(圖4.7.7-1)時(shí):M≤Aafy1+As1fy1y2(4.7.7-1)x=(Aaf+As1fy1)/befc(4.7.7-2)式中:M——彎矩設(shè)計(jì)值(N●mm);x——混凝土等效受壓區(qū)高度(mm);Aa——U型外包鋼的橫截面積(mm2);As1——梁底縱向鋼筋的橫截面積(mm2);f——鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);fy1——梁底縱向鋼筋的抗拉和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);fc——翼板混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);y1——U型外包鋼橫截面形心至翼板混凝土等效受壓區(qū)形心的距離(mm);y2——梁底縱向鋼筋截面形心至翼板混凝土等效受壓區(qū)形心的距離(mm);be——翼板的有效寬度(mm);hc——翼板的厚度(mm)。(a)橫剖面(b)應(yīng)力分布圖4.7.7-1塑性中和軸在鋼筋混凝土翼板內(nèi)的梁截面應(yīng)力分布2)塑性中和軸在U型外包鋼腹板內(nèi)(圖4.7.7-2)時(shí):M≤Wpnf-4y4twf(y3+y4/2-as)+befchcy5+bcfc,com(x-h(huán)c)(y5-x/2)(4.7.7-3)x=[(Aa-2Af)f+4tw(hc+tf)f+As1fy1-behcfc+bchcfc,com]/(bcfc,com+4twf/β1)(4.7.7-4)式中:Wpn——U型外包鋼橫截面對(duì)過其形心水平軸的塑性凈截面模量(mm3);Af——U型外包鋼翼緣的橫截面積(mm2);tf——U型外包鋼的翼緣厚度(mm);tw——U型外包鋼的腹板厚度(mm);bc——U型外包鋼內(nèi)填混凝土的寬度(mm);fc,com——再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);y3——U型外包鋼橫截面形心至梁底面的距離(mm);y4——U型外包鋼橫截面形心至塑性中和軸的距離(mm);y5——翼板橫截面形心至梁底縱向鋼筋截面形心的距離(mm);as——梁底縱向鋼筋截面形心至梁底面的距離(mm);β1——混凝土等效受壓區(qū)高度與實(shí)際受壓區(qū)高度之間的換算系數(shù),取為0.8。(a)橫剖面(b)應(yīng)力分布圖4.7.7-2塑性中和軸在U型外包鋼腹板內(nèi)的梁截面應(yīng)力分布2、負(fù)彎矩區(qū)段(圖4.7.7-3)M≤Wpnf-4y4twf(y6+as-tb-y4/2-x/β1)+bcfc,comx(y6+as-tb-x/2)+As1fy1y6(4.7.7-5)x=[(Aa-2Ab)f+As2fy2-As1fy1]/(bcfc,com+4twf/β1)(4.7.7-6)適用條件:x≥2as式中:Ab——U型外包鋼底板的橫截面積(mm2);tb——U型外包鋼的底板厚度(mm);As2——負(fù)彎矩區(qū)翼板有效寬度范圍內(nèi)縱向鋼筋的橫截面積(mm2);fy2——負(fù)彎矩區(qū)翼板有效寬度范圍內(nèi)縱向鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2);y6——翼板內(nèi)縱向鋼筋截面形心至梁底縱向鋼筋截面形心的距離(mm)。(a)橫剖面(b)應(yīng)力分布圖4.7.7-3負(fù)彎矩區(qū)段梁截面的應(yīng)力分布4.7.8U型外包鋼再生塊體混凝土梁的受剪安全性,應(yīng)采取可靠方法進(jìn)行驗(yàn)算。4.7.9U型外包鋼再生塊體混凝土梁的抗剪連接件的計(jì)算,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定,并將相關(guān)公式中的混凝土力學(xué)性能參數(shù)取為翼板混凝土的力學(xué)性能參數(shù)。4.7.10U型外包鋼再生塊體混凝土梁的撓度計(jì)算,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定,并將相關(guān)公式中的混凝土力學(xué)性能參數(shù)取為翼板混凝土的力學(xué)性能參數(shù),相關(guān)公式中的鋼梁截面面積取為U型外包鋼的橫截面積。4.8工字鋼再生塊體混凝土梁4.8.1保留工字鋼再生塊體混凝土梁兩端的工字鋼上翼緣,除此之外其余部位的工字鋼上翼緣應(yīng)被去除(圖4.8.1)。圖4.8.1工字鋼再生塊體混凝土梁4.8.2工字鋼再生塊體混凝土梁每端保留的工字鋼上翼緣應(yīng)延伸至按正截面受彎承載力計(jì)算不需要上翼緣的截面以外不小于h0處,h0為工字鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓區(qū)邊緣的距離。4.8.3工字鋼再生塊體混凝土梁的上部縱向鋼筋不宜超過每排5根,每排相鄰縱向鋼筋的凈間距應(yīng)大于舊混凝土塊體的特征尺寸;當(dāng)采用雙排上部縱向鋼筋時(shí),兩排縱向鋼筋不應(yīng)錯(cuò)位布置;除工字鋼腹板正上方的縱向鋼筋以外,其余縱向鋼筋與工字鋼腹板之間的凈距應(yīng)大于舊混凝土塊體的特征尺寸;非加密區(qū)箍筋的凈間距應(yīng)大于舊混凝土塊體的特征尺寸。4.8.4工字鋼再生塊體混凝土梁的正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力計(jì)算,以及裂縫寬度驗(yàn)算和撓度驗(yàn)算,應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138對(duì)型鋼截面為充滿型實(shí)腹型鋼的型鋼混凝土框架梁的相關(guān)規(guī)定,只是在涉及到工字鋼上翼緣被去除區(qū)段時(shí),該區(qū)段的工字鋼上翼緣的寬度和厚度取為0。
5施工5.0.1現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí),舊混凝土塊體質(zhì)量替代率的波動(dòng)幅度,不應(yīng)超過預(yù)定數(shù)值的±5%。在與新混凝土混合之前,舊混凝土塊體表面應(yīng)充分澆水濕潤(rùn)。5.0.2對(duì)于鋼管再生塊體混凝土柱、H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱和外置鋼板再生塊體混凝土墻,宜采用新混凝土和舊混凝土塊體反復(fù)交替投放并充分振搗的施工方法,每次投放的舊混凝土塊體在構(gòu)件內(nèi)部的堆積高度不應(yīng)超350mm。5.0.3對(duì)于壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板,以及梁高不超過500mm的U型外包鋼再生塊體混凝土梁和工字鋼再生塊體混凝土梁,可采用先將全部舊混凝土塊體一次性分散投放在壓型鋼板上表面或U型外包鋼圍成的空腔內(nèi)部或模板所圍空間內(nèi)部,然后持續(xù)澆筑新混凝土并充分振搗的施工方法。5.0.4在再生塊體混凝土組合構(gòu)件的施工過程中,應(yīng)優(yōu)先采用插入式振搗器對(duì)舊混凝土塊體和新混凝土的混合物進(jìn)行振搗,難以采用插入式振搗器時(shí)可采用外壁附著式振搗器進(jìn)行振搗。5.0.5在制作、運(yùn)輸、裝卸車、吊裝、堆放、安裝、混凝土澆筑過程中,應(yīng)采取可靠措施保證再生塊體混凝土組合構(gòu)件中的型鋼不發(fā)生非彈性變形。5.0.6凡本規(guī)程未作規(guī)定者,再生塊體混凝土組合構(gòu)件的施工,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50666、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50755、《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼板剪力墻技術(shù)規(guī)程》JGJ/T380、《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ138的相關(guān)規(guī)定。
6驗(yàn)收6.0.1在混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)制備再生塊體混凝土立方體試件,并與再生塊體混凝土組合構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)。試件的組合立方體抗壓強(qiáng)度,應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50107的規(guī)定分批檢驗(yàn)評(píng)定,其強(qiáng)度試驗(yàn)方法應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50081的規(guī)定,評(píng)定過程中試件的組合立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按式(3.1.7-1)或式(3.1.7-2)確定。再生塊體混凝土立方體試件的制備,應(yīng)符合下列規(guī)定:1、針對(duì)同一配合比的新混凝土和具有相同立方體抗壓強(qiáng)度推定值的舊混凝土,當(dāng)舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率保持不變時(shí),每澆筑不超過100m3的再生塊體混凝土,應(yīng)制備不少于兩組試件。2、當(dāng)新混凝土的配合比、舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度推定值、舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率任意一項(xiàng)發(fā)生改變,應(yīng)針對(duì)改變后的再生塊體混凝土制備不少于兩組試件。6.0.2在混凝土澆筑現(xiàn)場(chǎng)制備的再生塊體混凝土立方體試件的邊長(zhǎng)應(yīng)大于舊混凝土塊體特征尺寸的2倍。6.0.3不同邊長(zhǎng)的再生塊體混凝土立方體的組合立方體抗壓強(qiáng)度的尺寸換算系數(shù),按表6.0.3取用。表6.0.3再生塊體混凝土組合立方體抗壓強(qiáng)度的尺寸換算系數(shù)試件尺寸(mm)強(qiáng)度的尺寸換算系數(shù)150×150×1501.00300×300×3001.15400×400×4001.20500×500×5001.30600×600×6001.406.0.4對(duì)于重要的再生塊體混凝土組合構(gòu)件或再生塊體混凝土組合構(gòu)件的重要部位,可采用超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)構(gòu)件內(nèi)部再生塊體混凝土的澆筑質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),也可采用型鋼外貼壓電材料或再生塊體混凝土內(nèi)嵌壓電材料的檢測(cè)技術(shù),對(duì)型鋼與再生塊體混凝土之間的界面剝離以及構(gòu)件內(nèi)部再生塊體混凝土的澆筑質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。6.0.5再生塊體混凝土組合構(gòu)件的施工質(zhì)量,除滿足本規(guī)程的規(guī)定外,還應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205和《鋼管混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50628的相關(guān)規(guī)定。
本規(guī)程用詞用語(yǔ)說明一、為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下:1、表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”;2、表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”;3、表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先這樣做的:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;4、表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的:采用“可”。二、條文中指明應(yīng)按其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的用語(yǔ)為:“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。
引用標(biāo)準(zhǔn)名錄1《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500102《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500173《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB509364《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB506665《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB507556《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB502047《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB502058《鋼管混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB506289《連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板及鋼帶》GB/T251810《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T1043311《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》GB/T5010712《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T5008113《組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ13814《鋼板剪力墻技術(shù)規(guī)程》JGJ/T380
中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)再生混合混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ/T×-2017條文說明
1總則1.0.1條文說明:特征尺寸介于60mm~300mm之間的舊混凝土塊狀物與新混凝土混合澆搗,并與型鋼組合形成的構(gòu)件,稱為再生塊體混凝土組合構(gòu)件。該類構(gòu)件不僅可明顯降低砂、石等天然資源的消耗,符合可持續(xù)發(fā)展的國(guó)家戰(zhàn)略,而且是從更為宏觀的角度對(duì)舊混凝土進(jìn)行回收利用,簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)再生骨料(再生細(xì)骨料和再生粗骨料的特征尺寸分別為0.075mm~4.75mm和4.75mm~31.5mm)的繁瑣生產(chǎn)過程,降低了該過程的能源消耗,同時(shí)還節(jié)省了與舊混凝土塊體體積相當(dāng)?shù)脑偕橇匣炷僚渲扑杷?,使得舊混凝土的回收利用成本降低,環(huán)保節(jié)能效應(yīng)更為徹底。本條指明了本規(guī)程制定的目的,以及再生塊體混凝土組合構(gòu)件設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)遵循的原則。1.0.2條文說明:編制組對(duì)再生塊體混凝土組合構(gòu)件進(jìn)行了較系統(tǒng)的試驗(yàn)研究(包括多種組合構(gòu)件的基本力學(xué)性能試驗(yàn)和耐火試驗(yàn),以及鋼管再生塊體混凝土柱的抗震試驗(yàn)、梁—鋼管再生塊體混凝土柱節(jié)點(diǎn)的抗震試驗(yàn)、外置鋼板再生塊體混凝土墻的抗震試驗(yàn)等)和試點(diǎn)工程應(yīng)用,研究表明再生塊體混凝土組合構(gòu)件的基本力學(xué)性能、抗震性能和耐火性能總體上與全現(xiàn)澆組合構(gòu)件幾乎完全相當(dāng)或僅略有降低,在此基礎(chǔ)上參考借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)成果制定本規(guī)程。1.0.3條文說明:本規(guī)程是在我國(guó)已有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)再生塊體混凝土組合構(gòu)件的特點(diǎn)編制的,該類構(gòu)件的設(shè)計(jì)和施工還應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的其它通用性規(guī)定。
2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)條文說明:本規(guī)程采用的符號(hào)遵照《建筑結(jié)構(gòu)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50083的規(guī)定,并盡量與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)一致,以適應(yīng)工程設(shè)計(jì)及施工人員的習(xí)慣。實(shí)際工程中,考慮到舊混凝土塊體的大小不可避免的隨機(jī)性,可按下述方法近似確定其特征尺寸:對(duì)于一批舊混凝土塊體,若篩余率為5%的篩孔尺寸(尺寸一)與篩余率為95%的篩孔尺寸(尺寸二)之比不大于1.3,則取尺寸一和尺寸二的平均值為該批舊混凝土塊體的特征尺寸。當(dāng)尺寸一與尺寸二之比大于1.3時(shí),需對(duì)該批舊混凝土塊體進(jìn)行篩選,以使篩選后的舊混凝土塊體的尺寸一與尺寸二之比小于1.3。
3材料3.1混凝土3.1.1條文說明:再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的新混凝土與常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)所用混凝土同類,因此其各種性能指標(biāo)應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的要求。為確保新混凝土充分填實(shí)舊混凝土塊體之間的空隙,對(duì)新混凝土的砂率和粗骨料最大粒徑分別給出了建議,以增強(qiáng)新混凝土的流動(dòng)性。3.1.2條文說明:舊混凝土的氯離子含量和堿含量過高,可能引發(fā)鋼材銹蝕和堿骨料反應(yīng),嚴(yán)重影響構(gòu)件的受力性能和耐久性能。因此,根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的要求,需對(duì)舊混凝土的最大氯離子含量和最大堿含量進(jìn)行限制。為保障再生塊體混凝土的質(zhì)量,舊混凝土塊體表面應(yīng)確保未被污染并清洗干凈。3.1.3條文說明:依據(jù)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS03的規(guī)定,相同齡期和條件下直徑和高度均為100mm的混凝土芯樣的抗壓強(qiáng)度相當(dāng)于邊長(zhǎng)150mm的混凝土立方體的抗壓強(qiáng)度。在多個(gè)舊混凝土芯樣的實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,根據(jù)《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS03的規(guī)定,可統(tǒng)計(jì)得出舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度推定值,該推定值具有強(qiáng)度分布中0.05分位值的概率含義。舊混凝土芯樣的鉆取及其強(qiáng)度檢測(cè)應(yīng)符合《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS03的規(guī)定。施工單位有可能采購(gòu)使用舊混凝土塊體,考慮到從采購(gòu)的塊體上鉆取直徑100mm、高度100mm的芯樣有時(shí)存在困難,為方便現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),也可從塊體上鉆取直徑70mm、高徑比1:1的芯樣進(jìn)行測(cè)試。雖然《鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》CECS03首推采用直徑100mm、高度100mm的標(biāo)準(zhǔn)芯樣,但該規(guī)程也允許采用直徑70mm、高徑比1:1的芯樣。3.1.4條文說明:已完成的若干試點(diǎn)工程中,舊混凝土芯樣的實(shí)測(cè)抗壓強(qiáng)度最低約為15MPa,在缺乏進(jìn)一步依據(jù)的情況下,為安全起見,參考給出舊混凝土立方體抗壓強(qiáng)度推定值的下限。3.1.5條文說明:為了在構(gòu)件的設(shè)計(jì)過程中較好地確定再生塊體混凝土的力學(xué)性能參數(shù),同一再生塊體混凝土組合構(gòu)件不應(yīng)采用具有不同抗壓強(qiáng)度推定值的多批舊混凝土。為便于現(xiàn)場(chǎng)施工組織,同一樓層相同類型的再生塊體混凝土組合構(gòu)件(例如,同一樓層所有的鋼管再生塊體混凝土柱)中的舊混凝土,建議采用具有相同抗壓強(qiáng)度推定值的同一批舊混凝土。3.1.6條文說明:為保障再生塊體混凝土組合構(gòu)件中舊混凝土塊體的分散性、隱蔽性及其與新混凝土的混合澆搗質(zhì)量,需對(duì)舊混凝土塊體的特征尺寸加以限制。3.1.7條文說明:編制組開展了大量再生塊體混凝土立方體試件的抗壓強(qiáng)度測(cè)試。試驗(yàn)表明:(1)當(dāng)新混凝土與舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度之差介于[-10MPa,15MPa]區(qū)間,且舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率介于[20%,40%]時(shí),再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強(qiáng)度可較好地滿足線性公式(3.1.7-1);(2)當(dāng)新、舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度之差超過上述區(qū)間(注:試驗(yàn)過程中兩種舊混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度分別為23.2MPa和33.1MPa,兩種新混凝土的立方體抗壓強(qiáng)度分別為74.9MPa和112.2MPa)時(shí),由于舊混凝土塊體比新混凝土明顯偏弱,前者對(duì)試件承載能力的影響上升,致使線性公式(3.1.7-1)的計(jì)算誤差增大,此時(shí)可采用非線性公式(3.1.7-2)對(duì)再生塊體混凝土的組合立方體抗壓強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。顯然,當(dāng)新混凝土強(qiáng)度大于舊混凝土強(qiáng)度時(shí),式(3.1.7-2)與式(3.1.7-1)相比,增大了舊混凝土塊體對(duì)再生塊體混凝土組合強(qiáng)度的貢獻(xiàn),同時(shí)削弱了新混凝土對(duì)該組合強(qiáng)度的影響;若新、舊混凝土強(qiáng)度相同,則式(3.1.7-2)退化為式(3.1.7-1)。3.1.8條文說明:再生塊體混凝土中舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率越高,舊混凝土的循環(huán)利用程度就越高,但施工澆筑難度也就越大。雖然該替代率在實(shí)驗(yàn)室里曾高達(dá)50%,但施工已很是不易。大量試驗(yàn)表明,當(dāng)舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率約為1/3時(shí),可較好地實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用程度與施工澆筑難度之間的平衡。為保證施工質(zhì)量,給出了舊混凝土塊體質(zhì)量替代率的上限值。3.1.9條文說明:編制組開展了5組再生塊體混凝土立方體試件(試件邊長(zhǎng)分別為150mm和300mm,舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率分別為20%、30%和40%)、5組再生塊體混凝土圓柱體試件(試件高徑比1:2,試件直徑分別為150mm和300mm,舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率分別為20%、30%和40%)、5組再生塊體混凝土棱柱體試件(試件高寬比1:2,試件寬度分別為150mm和300mm,舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率分別為20%、30%和40%),以及同期6組全新混凝土立方體、圓柱體、棱柱體試件(試件尺寸分別與對(duì)應(yīng)的再生塊體混凝土正方體、圓柱體、棱柱體試件相同)的抗壓強(qiáng)度測(cè)試。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度與組合立方體抗壓強(qiáng)度之比約為全新混凝土軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度之比的0.78~0.98倍(其中80%大于0.9倍,平均為0.916倍)。據(jù)此,參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的相關(guān)規(guī)定,再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按fck,com=90%×0.88×0.76αc2fcuk,com計(jì)算。αc2為fcuk,com大于40MPa時(shí)再生塊體混凝土的脆性折減系數(shù),fcuk,com=40MPa時(shí)取1.00,fcuk,com=50MPa時(shí)取0.955,中間按照線性插值。編制組開展了4組再生塊體混凝土立方體試件(試件邊長(zhǎng)為300mm,舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率分別為20%和30%),以及同期2組全新混凝土立方體試件(試件邊長(zhǎng)300mm)的劈拉強(qiáng)度測(cè)試。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):第1組和第2組再生塊體混凝土的劈拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比分別為7.2%和7.0%,對(duì)應(yīng)的全新混凝土劈拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比為7.3%;第3組和第4組再生塊體混凝土的劈拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比分別為6.1%和6.2%,對(duì)應(yīng)的全新混凝土劈拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比為5.6%??紤]到混凝土試驗(yàn)不可避免的離散性,可近似認(rèn)為再生塊體混凝土的劈拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度之比與全新混凝土的相應(yīng)比值一致。據(jù)此,再生塊體混凝土組合軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與組合立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之間的定量關(guān)系,直接參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之間的定量關(guān)系并考慮10%的折減取用。3.1.10條文說明:參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的相關(guān)規(guī)定,再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按fc,com=fck,com/1.4計(jì)算,組合軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按ft,com=ftk,com/1.4計(jì)算。3.1.11條文說明:編制組開展了11組再生塊體混凝土圓柱體試件(試件高徑比1:2,試件直徑分別為150mm、200mm、300mm和400mm,舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率分別為20%、30%和40%)、5組再生塊體混凝土棱柱體試件(試件高寬比1:2,試件寬度分別為150mm和300mm,舊混凝土塊體的質(zhì)量替代率分別為20%、30%和40%),以及同期7組全新混凝土圓柱體試件(試件尺寸分別與對(duì)應(yīng)的再生塊體混凝土圓柱體試件相同)和2組全新混凝土棱柱體試件(試件尺寸分別與對(duì)應(yīng)的再生塊體混凝土棱柱體試件相同)的彈性模量和抗壓強(qiáng)度測(cè)試。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),每組再生塊體混凝土試件的彈性模量與其抗壓強(qiáng)度的平方根之比約為對(duì)應(yīng)組全新混凝土試件的彈性模量與其抗壓強(qiáng)度的平方根之比的0.76~1.09倍(其中約94%大于0.85倍,平均為0.93倍)。美國(guó)《BuildingCodeRequirementsforStructuralConcrete》ACI318-14認(rèn)為,混凝土彈性模量與軸心抗壓強(qiáng)度的平方根之間存在線性關(guān)系。由此可知,當(dāng)再生塊體混凝土和全新混凝土的抗壓強(qiáng)度相同時(shí),前者彈性模量平均約為后者的0.93倍,且絕大多數(shù)情況都大于0.85倍。據(jù)此,通過對(duì)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中常規(guī)混凝土的彈性模量乘以折減系數(shù)0.85,即可得到表3.1.11。再生塊體混凝土的剪切模量與彈性模量之比直接按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010采用。3.2鋼材及連接材料3.2.1條文說明:再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的結(jié)構(gòu)鋼與常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)所用結(jié)構(gòu)鋼同類,考慮構(gòu)件的重要性、荷載特征、應(yīng)力狀態(tài)、鋼材厚度、連接方式、環(huán)境條件等因素,所用結(jié)構(gòu)鋼的各種性能指標(biāo)應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的相應(yīng)要求。3.2.2條文說明:由于再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的結(jié)構(gòu)鋼與常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)所用結(jié)構(gòu)鋼同類,其強(qiáng)度指標(biāo)和物理性能指標(biāo)直接按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017或《連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板及鋼帶》GB/T2518(注:主要針對(duì)組合樓板中的壓型鋼板)的規(guī)定取用即可。3.2.3條文說明:再生塊體混凝土組合構(gòu)件所用鋼材與常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材同類,因此與之相應(yīng)的焊接用焊條、焊絲和焊劑,以及連接用螺栓應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定。作為抗剪連接件的栓釘應(yīng)該是符合《電弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T10433規(guī)定的合格產(chǎn)品,不得用短鋼筋代替栓釘。3.2.4條文說明:再生塊體混凝土組合構(gòu)件所用鋼材與常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材同類,因此與之相應(yīng)的焊縫質(zhì)量等級(jí)和焊縫強(qiáng)度指標(biāo),以及螺栓連接的強(qiáng)度指標(biāo)、鋼材摩擦面抗滑移系數(shù)和設(shè)計(jì)預(yù)拉力應(yīng)遵循《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定。此外,該規(guī)范還給出了單個(gè)抗剪栓釘?shù)某休d力設(shè)計(jì)值計(jì)算公式。3.2.5條文說明:再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的鋼筋與常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)所用鋼筋同類,考慮構(gòu)件的重要性、荷載特征、應(yīng)力狀態(tài)等因素,所用鋼筋的各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的相應(yīng)要求。3.2.6條文說明:由于再生塊體混凝土組合構(gòu)件所用鋼筋與常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)所用鋼筋同類,其強(qiáng)度和彈模指標(biāo)直接按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定取用即可。
4構(gòu)件設(shè)計(jì)4.1一般規(guī)定4.1.1條文說明:再生塊體混凝土組合構(gòu)件所采用的混凝土已由常規(guī)混凝土轉(zhuǎn)換成了再生塊體混凝土,設(shè)計(jì)過程中混凝土的力學(xué)性能參數(shù)自然應(yīng)改按再生塊體混凝土的力學(xué)性能參數(shù)取用。4.1.2條文說明:再生塊體混凝土組合構(gòu)件與常規(guī)混凝土組合構(gòu)件相比,區(qū)別主要在于前者采用的是再生塊體混凝土,由此產(chǎn)生的設(shè)計(jì)差異已在本規(guī)程中做出了具體規(guī)定。除此之外,再生塊體混凝土組合構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。4.2鋼管再生塊體混凝土柱4.2.1條文說明:《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936規(guī)定,受壓為主和受彎為主時(shí)圓鋼管徑厚比分別不應(yīng)大于135×(235/?y)和177×(235/?y),即隨著彎曲效應(yīng)的增加,徑厚比的上限值有所放寬。在編制組開展的相關(guān)試驗(yàn)中,圓鋼管再生塊體混凝土軸壓柱和偏壓柱的鋼管徑厚比最高分別為200和160,且取得了較好的試驗(yàn)效果。綜合上述兩方面因素,為簡(jiǎn)便起見對(duì)圓鋼管再生塊體混凝土柱(包括軸壓柱和偏壓柱)規(guī)定了統(tǒng)一的徑厚比上限值160×(235/?y)?!朵摴芑炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936規(guī)定,受壓為主和受彎為主時(shí)方鋼管寬厚比分別不應(yīng)大于60×(235/?y)0.5和135×(235/?y)0.5,即隨著彎曲效應(yīng)的增加,寬厚比的上限值明顯放寬。在編制組開展的相關(guān)試驗(yàn)中,方鋼管再生塊體混凝土軸壓柱的鋼管寬厚比最高為200,也取得了較好的試驗(yàn)效果,其宏觀破壞現(xiàn)象與對(duì)比柱(方鋼管全現(xiàn)澆混凝土軸壓柱)非常相似;新、舊混凝土強(qiáng)度接近時(shí),方鋼管再生塊體混凝土軸壓柱的承載能力與對(duì)比柱相比降低十分有限;新、舊混凝土強(qiáng)度差約15MPa時(shí),隨著舊混凝土塊體質(zhì)量替代率的增加,雖然方鋼管再生塊體混凝土軸壓柱的承載能力逐漸降低,但只要采用鋼管內(nèi)部再生塊體混凝土的組合抗壓強(qiáng)度并按照《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS159的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算,柱承載能力的計(jì)算結(jié)果仍與試驗(yàn)結(jié)果總體吻合較好。綜合上述因素,同時(shí)考慮到本規(guī)程相比其他標(biāo)準(zhǔn)的跨度不宜過大,以及前期試點(diǎn)工程中方鋼管再生塊體混凝土柱的寬厚比為100,本規(guī)程對(duì)方鋼管再生塊體混凝土柱(包括軸壓柱和偏壓柱)規(guī)定了統(tǒng)一的徑厚比上限值100×(235/?y)0.5。4.2.2條文說明:《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936規(guī)定,受壓為主時(shí)圓鋼管徑厚比不應(yīng)大于135×(235/?y),在此范圍內(nèi)圓鋼管再生塊體混凝土柱的軸向受壓承載力設(shè)計(jì)值可直接按該規(guī)范的相關(guān)規(guī)定(含偏心率和長(zhǎng)細(xì)比的考慮)進(jìn)行計(jì)算。試驗(yàn)和計(jì)算表明,即使在徑厚比等于160和200的情況下,利用《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ13-51的相關(guān)公式仍可較好地預(yù)測(cè)圓鋼管再生塊體混凝土柱的軸向受壓承載力。為此,當(dāng)徑厚比大于135×(235/?y)但不大于160×(235/?y)時(shí),圓鋼管再生塊體混凝土柱的軸向受壓承載力設(shè)計(jì)值可按該規(guī)程的相關(guān)公式(含偏心率和長(zhǎng)細(xì)比的考慮)進(jìn)行計(jì)算。4.2.3條文說明:《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936規(guī)定,受壓為主時(shí)方鋼管寬厚比不應(yīng)大于60×(235/?y)0.5,在此范圍內(nèi)方鋼管再生塊體混凝土短柱的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值可首先按該規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算,然后乘以折減系數(shù)0.95。試驗(yàn)和計(jì)算表明,即使在寬厚比等于200的情況下,利用《矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS159的相關(guān)公式仍可較好地預(yù)測(cè)方鋼管再生塊體混凝土短柱的軸心受壓承載力。為此,當(dāng)寬厚比大于60×(235/?y)0.5但不大于100×(235/?y)0.5時(shí),方鋼管再生塊體混凝土短柱的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值可首先按該規(guī)程的相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算,然后乘以折減系數(shù)0.95。折減系數(shù)0.95是基于試驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果,為使方鋼管再生塊體混凝土短柱的軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值具有與常規(guī)方鋼管混凝土短柱相似的安全性而采用的。4.2.4條文說明:《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936規(guī)定,受壓為主時(shí)圓鋼管徑厚比不應(yīng)大于135×(235/?y),在此范圍內(nèi)圓鋼管再生塊體混凝土柱的橫向受剪承載力設(shè)計(jì)值可直接按該規(guī)范的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。試驗(yàn)和計(jì)算表明,即使在徑厚比等于200的情況下,利用式(4.2.4)仍可較好地預(yù)測(cè)圓鋼管再生塊體混凝土柱的橫向受剪承載力。為此,當(dāng)徑厚比大于135×(235/?y)但不大于160×(235/?y)時(shí),該類柱的橫向受剪承載力設(shè)計(jì)值可按該式進(jìn)行計(jì)算。4.2.5條文說明:《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936規(guī)定,受壓為主時(shí)圓鋼管徑厚比和方鋼管寬厚比分別不應(yīng)大于135×(235/?y)和60×(235/?y)0.5,在此范圍內(nèi)柱的軸壓比限值執(zhí)行該規(guī)范的規(guī)定。試驗(yàn)表明,圓鋼管實(shí)際徑厚比或方鋼管實(shí)際寬厚比等于168.5時(shí),實(shí)際軸壓比為0.4(設(shè)計(jì)軸壓比約0.65)的圓鋼管再生塊體混凝土柱和方鋼管再生塊體混凝土柱仍具有良好的抗震性能,極限位移角分別可達(dá)1/25和1/35。為此,在缺乏對(duì)應(yīng)更大實(shí)際軸壓比的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持的情況下,規(guī)定徑厚比大于135×(235/?y)但不大于160×(235/?y)時(shí)圓鋼管再生塊體混凝土柱的設(shè)計(jì)軸壓比不宜超過0.65,寬厚比大于60×(235/?y)0.5但不大于100×(235/?y)0.5時(shí)方鋼管再生塊體混凝土柱的設(shè)計(jì)軸壓比不宜超過0.65。4.3H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱4.3.1條文說明:H型鋼部分外包混凝土柱具有如下特點(diǎn):翼緣、腹板和鋼系桿組成的套箍系統(tǒng)能對(duì)核心混凝土提供較好的約束;翼緣在混凝土澆筑時(shí)可作為模板;由于腹部埋于混凝土內(nèi)部,其耐火和耐腐蝕性能較優(yōu);梁-柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造較為簡(jiǎn)便。編制組在總用鋼量不變的情況下,考察了鋼材在腹板、翼緣和鋼系桿三者之間分配對(duì)柱軸壓行為的影響。研究發(fā)現(xiàn):用鋼量的不同分配對(duì)柱軸壓承載能力和初始剛度影響有限,但鋼系桿間距對(duì)柱下降段剛度的影響相對(duì)明顯,其較優(yōu)取值范圍為100mm~150mm。參照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的相關(guān)規(guī)定(即柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率大于3%時(shí),箍筋直徑不應(yīng)小于8mm),規(guī)定了鋼系桿直徑的下限值。4.3.2條文說明:編制組開展了9根H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱(高度2000mm,橫截面400mm×400mm)的軸壓試驗(yàn)。研究發(fā)現(xiàn),采用美國(guó)《BuildingCodeRequirementsforStructuralConcrete》ACI318-14建議的組合柱軸壓承載力計(jì)算公式(注:將相關(guān)公式中的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度取為再生塊體混凝土的組合軸心抗壓強(qiáng)度),可以較好地預(yù)測(cè)試驗(yàn)柱的軸壓承載力且預(yù)測(cè)結(jié)果總體偏于安全。在此基礎(chǔ)上,借鑒《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010有關(guān)鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)的相關(guān)規(guī)定,制定本條。4.3.3條文說明:編制組開展了7根H型鋼部分外包再生塊體混凝土柱(高度2000mm,橫截面400mm×400mm)強(qiáng)軸方向的偏壓試驗(yàn)(初始偏心距分別為60mm和120mm)。研究發(fā)現(xiàn),如果將受拉區(qū)和受壓區(qū)的H型鋼翼緣分別視作是受拉區(qū)和受壓區(qū)的縱向普通鋼筋,并在受壓區(qū)H型鋼翼緣外側(cè)考慮一定厚度的假想混凝土保護(hù)層(具體厚度按式(4.3.3)計(jì)算,即H型鋼腹板根據(jù)強(qiáng)度等效原則等效為的混凝土厚度的一半),則按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中有關(guān)矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力的相關(guān)規(guī)定,可較好地預(yù)測(cè)試驗(yàn)柱的偏壓承載力且總體偏于保守。為簡(jiǎn)便起見,本規(guī)程未計(jì)及H型鋼腹板對(duì)柱偏壓承載力的貢獻(xiàn),但由于補(bǔ)充考慮了受壓區(qū)H型鋼翼緣外側(cè)的假想混凝土保護(hù)層對(duì)柱偏壓承載力的貢獻(xiàn),一定程度上對(duì)前者做了彌補(bǔ)。4.4梁—鋼管再生塊體混凝土柱節(jié)點(diǎn)4.4.1條文說明:現(xiàn)場(chǎng)澆筑時(shí)為方便舊混凝土塊體順利通過節(jié)點(diǎn)核心區(qū),鋼管再生塊體混凝土柱與鋼筋混凝土梁的連接宜采用非穿心式節(jié)點(diǎn)構(gòu)造?;谙嗤目紤],鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁的連接宜采用外加強(qiáng)環(huán)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造;確需采用內(nèi)加強(qiáng)環(huán)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造時(shí),內(nèi)加強(qiáng)環(huán)中心孔洞的直徑應(yīng)大于舊混凝土塊體特征尺寸的兩倍,以避免給舊混凝土塊體的澆筑造成困難。4.4.2條文說明:試驗(yàn)表明,鋼管再生塊體混凝土柱與梁的連接性能并不會(huì)因舊混凝土塊體的采用而呈現(xiàn)明顯變化?!朵摴芑炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936規(guī)定,受壓為主時(shí)圓鋼管徑厚比和方鋼管寬厚比分別不應(yīng)大于135×(235/?y)和60×(235/?y)0.5,在此范圍內(nèi)鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁或鋼筋混凝土梁(板)的連接設(shè)計(jì)執(zhí)行該規(guī)范的規(guī)定。4.4.3條文說明:《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936規(guī)定,受壓為主時(shí)圓鋼管徑厚比和方鋼管寬厚比分別不應(yīng)大于135×(235/?y)和60×(235/?y)0.5。當(dāng)徑厚比或?qū)捄癖瘸^上述限值時(shí),為避免因鋼管壁較薄而導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)域傳力能力不足,有必要對(duì)節(jié)點(diǎn)域及其附近的鋼管進(jìn)行局部加厚。當(dāng)局部加厚處的鋼管外徑與壁厚之比或鋼管橫截面邊長(zhǎng)與壁厚之比分別不大于上述限值時(shí),即可按《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的規(guī)定對(duì)鋼管再生塊體混凝土柱與鋼梁或鋼筋混凝土梁(板)的連接進(jìn)行設(shè)計(jì)。試驗(yàn)表明,當(dāng)局部加厚鋼管向上和向下伸出節(jié)點(diǎn)域的長(zhǎng)度等于鋼管外徑的一半時(shí),已可較好地實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁更強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求。4.5壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板4.5.1條文說明:相比開口型壓型鋼板,閉口型或縮口型壓型鋼板具有組合作用強(qiáng)、耐火性能好等優(yōu)點(diǎn),為此本規(guī)程優(yōu)先推薦這兩類壓型鋼板。為保障舊混凝土塊體在壓型鋼板凹槽處的澆筑質(zhì)量,對(duì)壓型鋼板的單槽槽口最小澆筑寬度與舊混凝土塊體特征尺寸之差做了規(guī)定。4.5.2條文說明:《組合樓板設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》CECS273規(guī)定常規(guī)壓型鋼板組合樓板的總厚度不應(yīng)小于90mm,同時(shí)壓型鋼板肋頂以上混凝土厚度不應(yīng)小于50mm。為方便舊混凝土塊體的應(yīng)用,考慮到本規(guī)程第3.1.6條的規(guī)定以及舊混凝土塊體特征尺寸的下限值為60mm,計(jì)算取整后可得壓型鋼板肋頂以上混凝土厚度的下限值。在此基礎(chǔ)上,壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板的總厚度下限值也相應(yīng)做了提高。4.5.3條文說明:明火試驗(yàn)表明:當(dāng)常溫下簡(jiǎn)支壓型鋼板再生塊體混凝土組合樓板的跨中組合彎矩與跨中受彎承載力之比不大于0.2或0.4時(shí),無需涂抹防火涂料即可滿足1.5h或1.0h的耐火極限要求;而當(dāng)該比值等于0.5時(shí),只需在壓型鋼板底面涂抹厚度10mm的非膨脹型防火涂料即可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)3.0h的耐火極限??紤]該比值實(shí)測(cè)值與設(shè)計(jì)值之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,偏保守地制定本條。4.6外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻4.6.1條文說明:編制組前期開展了外置雙側(cè)鋼板再生塊體混凝土剪力墻的相關(guān)試驗(yàn),但暫未涉及外置單側(cè)鋼板再生塊體混凝土剪力墻,為此本規(guī)程目前僅對(duì)前者設(shè)計(jì)做出規(guī)定??紤]到本規(guī)程第3.1.6條的規(guī)定以及舊混凝土塊體特征尺寸的下限值為60mm,計(jì)算可得墻總厚度的下限值。4.6.2條文說明:試驗(yàn)表明,即使在單片鋼板厚度僅為1.0mm~2.0mm的情況下,只要墻的總厚度與單片鋼板厚度之比不超過100且設(shè)計(jì)軸壓比不超過0.5,外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻的破壞位移角仍可大于1/80。但考慮到施工過程中鋼板的穩(wěn)定性以及栓釘?shù)冗B接的可焊性,建議單片鋼板的厚度不宜小于6mm。為保守起見,墻總厚度與單片鋼板厚度之比的上限值做了適當(dāng)降低。4.6.3條文說明:試驗(yàn)表明:實(shí)際軸壓比為0.2(設(shè)計(jì)軸壓比約0.35)時(shí),外置鋼板再生塊體混凝土剪力墻具有良好的抗震性能,破壞位移角約1/35;實(shí)際軸壓比為0.3(設(shè)計(jì)軸壓比約0.5)時(shí),該類墻的抗震性能雖有所退化,但破壞位移角仍可達(dá)1/50左右。據(jù)此,對(duì)于抗震等級(jí)較高的情況,規(guī)定了較嚴(yán)的設(shè)計(jì)軸壓比限值。表4.6.3中的限值相比《鋼板剪力墻技術(shù)規(guī)程》JGJ/T380的相應(yīng)限值收緊了0.1,且只適用于設(shè)防烈度6~8度的情況。4.7U型外包鋼再生塊體混凝土梁4.7.1條文說明:將鋼筋混凝土梁的縱筋和箍筋轉(zhuǎn)化為連續(xù)的U型外包鋼,不僅可減少鋼筋綁扎和支模拆模等工序,還可極大地方便舊混凝土塊體的澆筑。由于本規(guī)程未對(duì)U型外包鋼再生塊體混凝土梁的疲勞驗(yàn)算做出規(guī)定,故暫不包括直接承受動(dòng)力荷載的情況。4.7.2條文說明:考慮到薄鋼板的焊接質(zhì)量有時(shí)不易保證,U型外包鋼最好采用冷彎成型。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010要求框架梁截面寬度不宜小于200mm,加之U型外包鋼的空腔內(nèi)還要澆筑舊混凝土塊體,因此U型外包鋼的橫截面寬度不宜小于200mm。試驗(yàn)表明,即使U型外包鋼的鋼板厚度僅有2mm(實(shí)測(cè)厚度1.68mm),足尺的U型外包鋼再生塊體混凝土梁仍具有良好的受力性能。但考慮到施工過程中鋼板的穩(wěn)定性以及抗剪連接件的可焊性,建議鋼板厚度不小于4mm。4.7.3條文說明:為了不阻擋舊混凝土塊體的澆筑,U型外包鋼的上翼緣只能從梁的兩側(cè)面向外延伸(即外翻)而不是向內(nèi)延伸(即內(nèi)翻)。為了確保橫跨兩側(cè)上翼緣的抗剪連接件與上翼緣之間具有足夠的焊縫長(zhǎng)度,上翼緣的寬度不應(yīng)過小,此時(shí)如果抗剪連接件沿梁縱向的布設(shè)間距過小,將對(duì)舊混凝土塊體的澆筑造成困難,為此規(guī)定了該間距的下限取值。4.7.4條文說明:試驗(yàn)表明,為提高U型外包鋼再生塊體混凝土梁正彎矩區(qū)的承載能力,在梁底配置適量縱向受拉鋼筋比增加U型外包鋼的壁厚更為經(jīng)濟(jì)有效,同時(shí)梁底縱筋還可顯著減小U型外包鋼與內(nèi)填混凝土之間的滑移。為保證鋼筋和混凝土之間的可靠粘結(jié),規(guī)定了前者保護(hù)層厚度的下限值。4.7.5條文說明:由于U型外包鋼的上口完全開敞,其負(fù)彎矩區(qū)的縱向受拉鋼筋設(shè)置應(yīng)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010執(zhí)行。4.7.6條文說明:《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017給出了鋼—混凝土組合梁的混凝土翼板有效寬度計(jì)算公式,本規(guī)程參照該規(guī)范執(zhí)行,并將公式中的板托頂部寬度取為U型外包鋼再生塊體混凝土梁的橫截面寬度。4.7.7條文說明:為簡(jiǎn)便起見,對(duì)于完全抗剪連接U型外包鋼再生塊體混凝土梁,可近似按簡(jiǎn)單塑性理論計(jì)算梁的正截面受彎承載力。當(dāng)強(qiáng)度等級(jí)不超過C50時(shí),混凝土等效受壓區(qū)高度與實(shí)際受壓區(qū)高度之間的換算系數(shù)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010執(zhí)行,取為0.8。4.7.8條文說明:試驗(yàn)表明,當(dāng)剪跨比不小于2時(shí),梁底未配置縱向受拉鋼筋的U型外包鋼再生塊體混凝土梁一般不發(fā)生剪切破壞。目前該類梁的抗剪研究成果還相對(duì)較少,本規(guī)程暫只給出原則性的規(guī)定。4.7.9條文說明:《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017對(duì)組合梁抗剪連接件的計(jì)算專門做出了規(guī)定,本規(guī)程參照該規(guī)范執(zhí)行。由于U型外包鋼再生塊體混凝土梁的抗剪連接件全部位于翼板內(nèi),因此該規(guī)范相關(guān)公式中的混凝土力學(xué)性能參數(shù)應(yīng)取為翼板混凝土的力學(xué)性能參數(shù)。該規(guī)范中鋼梁與混凝土翼板交界面的縱向剪力,現(xiàn)指U型外包鋼與翼板交界面的縱向剪力。本條實(shí)際上近似忽略了該交界面上U型外包鋼內(nèi)填混凝土可能分擔(dān)的部分縱向剪力。4.7.10條文說明:《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017對(duì)組合梁的撓度計(jì)算專門做出了規(guī)定,本規(guī)程參照該規(guī)范執(zhí)行。考慮到正彎矩作用下U型外包鋼內(nèi)填混凝土的開裂效應(yīng),本條偏保守地不考慮內(nèi)填混凝土對(duì)抗彎剛度的貢獻(xiàn)。這樣,U型外包鋼的翼緣、腹板、底板可分別視作常規(guī)工字鋼的上翼緣、腹板、下翼緣。4.8工字鋼再生塊體混凝土梁4.8.1條文說明:工字鋼上翼緣的存在會(huì)對(duì)施工過程中舊混凝土塊體
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