《鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》

CECS188:2018

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中國(guó)工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)

技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforsteeltube-reinforced

concretecolumnstructures

（征求意見(jiàn)稿）

《鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》編制組

2018年5月

1總則

1.0.1為在工業(yè)和民用建筑工程中合理應(yīng)用鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)，做到安全適用、

技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工，制定本規(guī)程。

【說(shuō)明】自《鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS188:2005頒布實(shí)施以來(lái)，天津、

深圳、重慶、北京等地已有多幢高層建筑及工業(yè)廠(chǎng)房采用鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)，取

得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，也為鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工積累了經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，

進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，包括組合柱（包括鋼管壁開(kāi)洞組合柱）軸心受壓試驗(yàn)，組合

柱抗震性能試驗(yàn)，RC梁-組合柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)抗剪性能試驗(yàn)，RC梁-核心區(qū)鋼管壁開(kāi)洞

組合柱節(jié)點(diǎn)抗震性能試驗(yàn)，鋼管壁開(kāi)洞組合柱受剪性能試驗(yàn)，鋼管混凝土剪力墻軸心

受壓試驗(yàn)，鋼管混凝土剪力墻軸心受拉試驗(yàn)，偏心受壓、偏心受拉鋼管混凝土剪力墻

抗剪性能試驗(yàn)，等，并進(jìn)行了大量的數(shù)值分析。新的工程經(jīng)驗(yàn)及新的試驗(yàn)研究成果為

規(guī)程修訂提供了依據(jù)。

1.0.2本規(guī)程適用于抗震設(shè)防烈度為6度至9度地區(qū)的工業(yè)和民用建筑鋼管混凝土疊

合柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收。

【說(shuō)明】疊合柱結(jié)構(gòu)適用于民用建筑，也適用于工業(yè)建筑。

1.0.3鋼管混凝土疊合柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收，除應(yīng)符合本規(guī)程要求外，尚應(yīng)符

合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

【說(shuō)明】除了應(yīng)符合本規(guī)程中引用的國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)外，也應(yīng)符合未在本規(guī)程中引

用的國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1

2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

2.1術(shù)語(yǔ)

2.1.1鋼管混凝土疊合柱steeltube-reinforcedconcrete(ST-RC)column

由中部圓形鋼管混凝土和鋼管外鋼筋混凝土疊合而成的柱稱(chēng)為鋼管混凝土疊合

柱，簡(jiǎn)稱(chēng)疊合柱。疊合柱截面可為方形、矩形或圓形。疊合柱鋼管內(nèi)混凝土和鋼管外

混凝土強(qiáng)度等級(jí)可相同、也可不同，可同期施工、也可不同期施工。同期施工是指，

同時(shí)澆筑鋼管內(nèi)混凝土和鋼管外混凝土；不同期施工是指，先澆筑鋼管內(nèi)混凝土形成

鋼管混凝土柱，承受部分施工期間的豎向荷載，后澆筑鋼管外混凝土。同期施工的疊

合柱也稱(chēng)為組合柱。

2.1.2疊合柱結(jié)構(gòu)steeltube-reinforcedconcrete(ST-RC)columnstructure

全部或部分框架柱采用疊合柱的建筑結(jié)構(gòu)。

2.1.3鋼管混凝土剪力墻steeltube-reinforcedconcrete(ST-RC)shearwall

墻肢兩端或墻肢兩端及中部配置圓形鋼管混凝土的剪力墻稱(chēng)為鋼管混凝土剪力

墻，鋼管內(nèi)、外混凝土強(qiáng)度等級(jí)可相同也可不同、可同期施工也可不同期施工。

2.1.4含管率steeltubearearatio

疊合柱中鋼管截面面積與柱全截面面積的比值，或鋼管混凝土剪力墻中鋼管截面

面積與剪力墻陰影部分面積的比值。

【說(shuō)明】只給出了可能是本規(guī)程特有的幾個(gè)術(shù)語(yǔ)。

2.2主要符號(hào)

2.2.1作用效應(yīng)和抗力

ΣMc—節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和；

M－彎矩設(shè)計(jì)值；

N—軸力設(shè)計(jì)值；

V—剪力設(shè)計(jì)值；

N0—鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值；

Vc、Vw—分別為用于驗(yàn)算疊合柱和鋼管混凝土剪力墻受剪截面的剪力設(shè)計(jì)值。

2.2.2材料力學(xué)性能

E—彈性模量；

G—剪切變形模量；

fc—混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

2

ft—混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

'

faa、f—分別為鋼管鋼材抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

'

fy、fy—分別為鋼筋抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fyv—箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fyh、fyw—分別為鋼管混凝土剪力墻水平、豎向分布鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

'

fyw—鋼管混凝土剪力墻豎向分布鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

βc—混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)；

[θe]—彈性層間位移角限值；

[θp]—彈塑性層間位移角限值。

2.2.3幾何參數(shù)

A—構(gòu)件全截面面積；

'

Aaa、A—分別為受拉、受壓鋼管截面面積；

Aco—鋼管外混凝土截面面積；

Aci—鋼管內(nèi)混凝土截面面積；

'

As、As—分別為鋼管混凝土剪力墻受拉、受壓端邊緣構(gòu)件豎向鋼筋截面面積；

Asw—剪力墻豎向分布鋼筋截面面積；

Aaw——鋼管混凝土剪力墻中分布鋼管的總截面面積

Ass—疊合柱全部縱向鋼筋截面面積；

Asv—疊合柱同一截面內(nèi)各肢箍筋、拉筋的全部截面面積；

b—矩形截面疊合柱寬度；

bw—鋼管混凝土剪力墻截面厚度；

h—疊合柱截面高度，計(jì)算樓層層高；

h0—疊合柱截面有效高度；

hw—剪力墻截面高度；

hw0—剪力墻截面有效高度；

I—截面慣性矩；

l0—疊合柱的計(jì)算長(zhǎng)度；

s—箍筋間距。

2.2.4計(jì)算系數(shù)及其他

3

m—鋼管混凝土剪力墻配置的鋼管總數(shù)；

n—疊合柱的疊合比；

nc—疊合柱的軸壓比；

nw—鋼管混凝土剪力墻的軸壓比；

λ—剪跨比；

λv—疊合柱箍筋配箍特征值；

θ—鋼管混凝土套箍指標(biāo)；

φ—鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；

ρa(bǔ)—鋼管含管率；

γRE—承載力抗震調(diào)整系數(shù)。

【說(shuō)明】用下標(biāo)a表示鋼管，用下標(biāo)i表示鋼管內(nèi)混凝土，用下標(biāo)o表示鋼管外混凝

土。

4

3基本規(guī)定

3.1一般規(guī)定

3.1.1疊合柱結(jié)構(gòu)房屋建筑應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》GB50223

確定其抗震設(shè)防類(lèi)別及抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2疊合柱結(jié)構(gòu)的建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布置要求、結(jié)構(gòu)規(guī)則性要求、不規(guī)則類(lèi)型判別和

不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和現(xiàn)行

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3的規(guī)定。

3.1.3疊合柱結(jié)構(gòu)可采用框架、框架-剪力墻、框架-支撐、框架-核心筒和筒中筒結(jié)構(gòu)

等結(jié)構(gòu)類(lèi)型。疊合柱結(jié)構(gòu)乙類(lèi)和丙類(lèi)房屋建筑適用的最大高度應(yīng)符合表3.1.3的規(guī)定。

表中：

1采用鋼筋混凝土梁的疊合柱框架結(jié)構(gòu)，其疊合柱高度可根據(jù)需要確定，但不應(yīng)

少于底部2層；

2采用鋼筋混凝土梁的疊合柱框架-剪力墻、疊合柱框架-核心筒和疊合柱筒中筒

結(jié)構(gòu)，其疊合柱高度不應(yīng)小于剪力墻底部加強(qiáng)部位高度加以上2層；

3疊合柱與鋼筋混凝土柱之間宜設(shè)置1~2層過(guò)渡層，過(guò)渡層可采用鋼管壁減薄

的疊合柱或在截面中部附加芯柱的鋼筋混凝土柱；

4部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的框支層采用疊合柱時(shí)，疊合柱的高度應(yīng)貫通框支層全

高；

5采用鋼梁的疊合柱結(jié)構(gòu)，其疊合柱應(yīng)沿結(jié)構(gòu)全高設(shè)置；

6采用鋼管混凝土剪力墻時(shí)，其高度不應(yīng)小于底部加強(qiáng)部位加以上2層。

表3.1.3疊合柱結(jié)構(gòu)房屋建筑適用的最大高度(m)

設(shè)防烈度

結(jié)構(gòu)類(lèi)型

678(0.2g)8(0.3g)9

鋼筋混凝土梁6050403524

疊合柱框架

鋼梁9070605030

疊合柱框架-剪力墻（鋼筋混凝土梁）1301201008050

疊合柱框架-支撐（鋼梁）22019015013070

鋼筋混凝土梁1501301009070

疊合柱框架-核心筒

鋼梁22019015013070

鋼筋混凝土梁18015012010080

疊合柱筒中筒

鋼梁28023017015090

注：房屋高度指室外地面到主要屋面板板頂?shù)母叨龋ú话ň植客怀鑫蓓敳糠郑?/p>

【說(shuō)明】共5種疊合柱結(jié)構(gòu)類(lèi)型，如果將采用鋼筋混凝土梁和鋼梁的同一類(lèi)結(jié)構(gòu)視為

2種結(jié)構(gòu)類(lèi)型，則疊合柱結(jié)構(gòu)有8種類(lèi)型。采用鋼筋混凝土梁的疊合柱結(jié)構(gòu)（疊合柱

5

高度未貫通結(jié)構(gòu)全高），其適用高度與相同設(shè)防烈度的相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的適用高

度相同；采用鋼梁的疊合柱框架結(jié)構(gòu)，其適用高度參考鋼框架結(jié)構(gòu)的適用高度確定；

采用鋼梁的疊合柱框架-核心筒結(jié)構(gòu)、疊合柱筒中筒結(jié)構(gòu)，其適用高度分別與型鋼或

鋼管混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)、型鋼或鋼管混凝土筒中筒結(jié)構(gòu)的適用高度相同；采用

鋼梁的疊合柱框架-支撐結(jié)構(gòu)，6度時(shí)的適用高度與鋼管混凝土框架-支撐結(jié)構(gòu)的適用

高度相同，7度及7度以上時(shí)的適用高度低于鋼管混凝土框架-支撐結(jié)構(gòu)的適用高度。

疊合柱與鋼筋混凝土柱之間設(shè)置過(guò)渡層，以避免承載力、剛度突變。

剪力墻結(jié)構(gòu)及部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)也可以采用鋼管混凝土剪力墻，但沒(méi)有列為疊

合柱結(jié)構(gòu)，同樣，鋼管混凝土剪力墻高度不應(yīng)小于底部加強(qiáng)部位加以上2層。

3.1.4疊合柱結(jié)構(gòu)房屋建筑應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防類(lèi)別、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類(lèi)型和建筑高度采

用不同的抗震等級(jí)，并應(yīng)符合本規(guī)程規(guī)定的相應(yīng)內(nèi)力調(diào)整措施和基本抗震構(gòu)造措施，

本規(guī)程未規(guī)定時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和現(xiàn)行行業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3的相應(yīng)內(nèi)力調(diào)整措施和基本抗震構(gòu)造措

施。丙類(lèi)疊合柱結(jié)構(gòu)房屋建筑除鋼梁、鋼支撐外，結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)應(yīng)按表3.1.4確定，

并應(yīng)符合下列規(guī)定：

1設(shè)防烈度為6、7、8、9度時(shí)，鋼梁、鋼支撐的抗震等級(jí)應(yīng)分別為四、三、二、

一級(jí)；

2甲、乙類(lèi)建筑應(yīng)按設(shè)防烈度提高一度確定其抗震等級(jí)，當(dāng)建筑高度超過(guò)本規(guī)程

表3.1.2相應(yīng)規(guī)定的上界時(shí)，應(yīng)采取更嚴(yán)格的抗震構(gòu)造措施；

3疊合柱結(jié)構(gòu)房屋建筑抗震等級(jí)的其他要求，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)

計(jì)規(guī)范》GB50011現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的相關(guān)規(guī)定。

表3.1.4疊合柱結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震等級(jí)（不包括鋼梁）

設(shè)防烈度

結(jié)構(gòu)類(lèi)型

6789

高度（m）≤24＞24≤24＞24≤24＞24≤24

疊合柱框架

框架四三三二二一一

結(jié)構(gòu)

大跨度框架三二一一

疊合柱框架高度（m）≤60＞60≤2425~60＞60≤2425~60＞60≤24＞25

-剪力墻結(jié)框架四三四三二三二一二一

構(gòu)剪力墻三三二二一一

疊合柱框架高度(m)≤150＞150≤130＞130≤100＞100≤70

-支撐、疊合框架三二二一一一一

柱框架-核心

核心筒二二一一特一特一

筒結(jié)構(gòu)

高度(m)≤180＞180≤150＞150≤120＞120≤90

疊合柱筒中

外筒三二二一一一

筒結(jié)構(gòu)

內(nèi)筒二二一一特一特一

6

【說(shuō)明】疊合柱結(jié)構(gòu)中框架、剪力墻、核心筒的抗震等級(jí)，與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)結(jié)構(gòu)

類(lèi)型中框架、剪力墻、核心筒的抗震等級(jí)一致。

3.1.5部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的框支柱采用疊合柱時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：

1疊合柱的鋼管及縱向鋼筋應(yīng)延伸進(jìn)轉(zhuǎn)換構(gòu)件內(nèi)，與轉(zhuǎn)換構(gòu)件的連接應(yīng)滿(mǎn)足固端

的要求；

2地面以上框支層的層數(shù)，8度時(shí)不宜超過(guò)4層，7度時(shí)不宜超過(guò)6層，6度時(shí)

不宜超過(guò)8層；底部加強(qiáng)部位及以上2層采用鋼管混凝土剪力墻時(shí)，地面以上框支層

的層數(shù)可適當(dāng)增加。

【說(shuō)明】疊合柱的抗震性能優(yōu)于鋼筋混凝土柱，因此，框支柱為疊合柱時(shí)，框支層的

層數(shù)可適當(dāng)增加。

3.1.6疊合柱應(yīng)延伸至基礎(chǔ)。

對(duì)于鋼管混凝土剪力墻，無(wú)地下室或只有一層地下室時(shí)，其鋼管應(yīng)延伸至基礎(chǔ)；

有兩層或兩層以上地下室時(shí)，其鋼管應(yīng)延伸至地下一層的底板或以下。

【說(shuō)明】疊合柱承受的軸壓力大，由疊合柱直接傳至基礎(chǔ)、而不是由疊合柱轉(zhuǎn)換為

鋼筋混凝土柱再傳至基礎(chǔ)較為合理。剪力墻中的鋼管混凝土承擔(dān)的軸壓力小，無(wú)須直

接傳至基礎(chǔ)；當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛橛?jì)算嵌固端時(shí)，剪力墻中的鋼管延伸至地下一層的底

板，即可作為計(jì)算嵌固端。

3.1.7剪力墻底部加強(qiáng)部位以上的部位，墻肢的組合彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)，其

值不宜小于1.2，剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)相應(yīng)增大。

【說(shuō)明】抗規(guī)對(duì)一級(jí)剪力墻有該項(xiàng)規(guī)定，本條不限一級(jí)，目的為使剪力墻屈服盡可

能發(fā)生在采用約束邊緣構(gòu)件的底部加強(qiáng)部位。

3.1.8利用疊合柱及鋼管混凝土剪力墻的鋼管進(jìn)行地下室逆作施工時(shí)，應(yīng)遵循以下原

則：

1剪力墻逆作時(shí)，應(yīng)根據(jù)逆作施工完成之前上部結(jié)構(gòu)的荷載確定所需鋼管的數(shù)

量，鋼管宜沿墻肢均勻布置；

2向下逆作的第一層地下室樓蓋與基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)有可靠連接，確保穿過(guò)樓蓋的

鋼管混凝土柱受側(cè)限、不發(fā)生側(cè)移；

3應(yīng)充分考慮逆作段鋼管垂直度偏差引起的初始彎矩及其對(duì)疊合后截面的影響；

4確定逆作段鋼管的計(jì)算長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)考慮施工過(guò)程鋼管周邊及底部的約束情況；

5地下室逆作期間，應(yīng)考慮土方開(kāi)挖時(shí)可能存在的不平衡土壓力對(duì)逆作豎向構(gòu)件

7

的影響；

6地下室底板形成整體剛度前，宜監(jiān)測(cè)地下室逆作豎向構(gòu)件的位移及應(yīng)力。

3.2材料

3.2.1疊合柱結(jié)構(gòu)鋼材的選用應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的有

關(guān)規(guī)定。

3.2.2疊合柱結(jié)構(gòu)鋼材的強(qiáng)度指標(biāo)、無(wú)縫鋼管的強(qiáng)度指標(biāo)、焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)

行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的規(guī)定取值。

3.2.3疊合柱結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)符合下列規(guī)定：

1鋼材的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)大于0.85；

2鋼材抗拉性能應(yīng)有明顯的屈服臺(tái)階，其斷后伸長(zhǎng)率不應(yīng)小于20%；

3鋼材應(yīng)具有良好的可焊性和與其工作溫度相應(yīng)的沖擊韌性合格保證。

3.2.4疊合柱及鋼管混凝土剪力墻的鋼管可采用直縫焊接鋼管、螺旋縫焊接鋼管或熱

軋無(wú)縫鋼管，不宜采用輸送流體用的螺旋焊管；焊接鋼管應(yīng)采用對(duì)接熔透焊縫，焊縫

強(qiáng)度不應(yīng)低于管材強(qiáng)度，工廠(chǎng)焊接時(shí)焊縫質(zhì)量應(yīng)符合一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.5疊合柱結(jié)構(gòu)的焊接材料應(yīng)符合下列規(guī)定：

1手工焊接用的焊條應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《非合金鋼及細(xì)晶粒鋼焊條》GB/T

5117、《熱強(qiáng)鋼焊條》GB/T5118的有關(guān)規(guī)定。選擇的焊條型號(hào)應(yīng)與被焊鋼材性能相

適應(yīng)。

2自動(dòng)或半自動(dòng)焊接用的焊絲和焊劑應(yīng)與被焊鋼材性能相適應(yīng)，并應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)

行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接用的焊絲應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《氣體保護(hù)電弧焊用碳

鋼、低合金鋼焊絲》GB/T8110的規(guī)定。

4兩種強(qiáng)度級(jí)別的鋼材焊接時(shí)，宜采用與強(qiáng)度較低鋼材相適應(yīng)的焊條或焊絲。

3.2.6疊合柱結(jié)構(gòu)的受力鋼筋應(yīng)符合下列規(guī)定：

1宜采用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋；

2縱向受力鋼筋和箍筋宜選用符合抗震性能指標(biāo)的不低于HRB400級(jí)的熱軋鋼

筋，箍筋也可選用符合抗震性能指標(biāo)的HPB300級(jí)熱軋鋼筋；

3縱向受力鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)小于1.25；

4縱向受力鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.3；

8

5縱向受力鋼筋在最大拉力下的總伸長(zhǎng)率實(shí)測(cè)值不應(yīng)小于9%。

3.2.7疊合柱鋼管內(nèi)及鋼管混凝土剪力墻鋼管內(nèi)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C35，鋼

管外的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C35；鋼管直徑不大于400mm時(shí)，鋼管內(nèi)宜采用自

密實(shí)混凝土；鋼管鋼材強(qiáng)度宜與鋼管內(nèi)混凝土強(qiáng)度等級(jí)相匹配。

【說(shuō)明】鋼管對(duì)管內(nèi)混凝土的約束效果與混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼管鋼材強(qiáng)度有關(guān)。對(duì)

于強(qiáng)度高的混凝土，應(yīng)采用鋼材強(qiáng)度高的鋼管，若采用鋼材強(qiáng)度低的鋼管，為達(dá)到相

同的約束效果，必然需要增加鋼管壁的厚度，從而增加工程造價(jià)。

3.2.8當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高于C80時(shí)，其軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)

準(zhǔn)值ftk、軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft應(yīng)按表3.2.8采用；當(dāng)混凝

土強(qiáng)度等級(jí)高于C80時(shí)，上述指標(biāo)可按表3.2.8采用，也可根據(jù)試驗(yàn)確定。

表3.2.8混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值(N/mm2)

混凝土強(qiáng)度等級(jí)

強(qiáng)度種類(lèi)

C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80C85C90C95C100

標(biāo)準(zhǔn)fck23.426.829.632.435.538.541.544.547.450.253.055.958.761.5

值ftk2.202.392.512.642.742.852.932.993.053.113.163.213.253.29

設(shè)計(jì)fc16.719.121.123.125.327.529.731.833.835.937.939.941.943.9

值ft1.571.711.801.891.962.042.092.142.182.222.262.292.322.35

3.2.9當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不高于C80時(shí)，其彈性模量Ec應(yīng)按表3.2.9采用；當(dāng)混凝土

強(qiáng)度等級(jí)高于C80時(shí)，其彈性模量可按表3.2.9采用，也可根據(jù)試驗(yàn)確定?；炷恋?/p>

剪切變形模量Gc可按混凝土彈性模量的0.4倍采用。

表3.2.9混凝土彈性模量(×104N/mm2)

混凝土強(qiáng)度等級(jí)C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80C85C90C95C100

Ec3.153.253.353.453.553.603.653.703.753.803.853.903.954.00

【說(shuō)明】C35~C80混凝土的強(qiáng)度值及彈性模量值與國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定一致。

C85~C100混凝土的強(qiáng)度值及彈性模量值，與CECS188:2005的規(guī)定一致，為外推值，

試驗(yàn)實(shí)測(cè)值大于表3.2.8及表3.2.9規(guī)定的數(shù)值。

3.3結(jié)構(gòu)計(jì)算

3.3.1疊合柱結(jié)構(gòu)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009

的規(guī)定采用。

9

3.3.2疊合柱結(jié)構(gòu)在豎向荷載、風(fēng)荷載和多遇地震作用下的內(nèi)力和位移，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)

家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

規(guī)程》JGJ3的規(guī)定計(jì)算。

3.3.3疊合柱結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的彈塑性變形驗(yàn)算，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗

震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3的規(guī)

定執(zhí)行。

3.3.4疊合柱結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)組合應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50007

和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3的規(guī)定執(zhí)行。

3.3.5疊合柱結(jié)構(gòu)彈性?xún)?nèi)力和位移計(jì)算時(shí)，疊合柱和鋼管混凝土剪力墻的剛度取值應(yīng)

符合下列規(guī)定：

1疊合柱的剛度可按下列公式計(jì)算：

EA＝EcoAco+EciAci+EaAa（3.3.5-1）

EI＝EcoIco+EciIci+EaIa（3.3.5-2）

GA=GcoAco+GciAci+GaAa（3.3.5-3）

式中：EA、EI、GA—分別為疊合柱的軸向剛度、抗彎剛度和抗剪剛度；

Eco、Eci、Ea—分別為鋼管外混凝土、鋼管內(nèi)混凝土和鋼管的彈性模量；

Gco、Gci、Ga—分別為鋼管外混凝土、鋼管內(nèi)混凝土和鋼管的剪切變形模量；

Aco、Aci、Aa—分別為鋼管外混凝土、鋼管內(nèi)混凝土和鋼管的截面面積；

Ico、Ici、Ia—分別為鋼管外混凝土、鋼管內(nèi)混凝土和鋼管截面在所計(jì)算方向

對(duì)柱截面形心軸的慣性矩。

2鋼管混凝土剪力墻的軸向剛度可按下式計(jì)算：

EA=EcoAco+EciAci+EaAa（3.3.5-4）

式中：EA—鋼管混凝土剪力墻的軸向剛度；

Eco、Eci、Ea—分別為管外混凝土、管內(nèi)混凝土和鋼管的彈性模量；

Aco、Aci、Aa—分別為管外混凝土、管內(nèi)混凝土和鋼管的截面積。

3一字形截面鋼管混凝土剪力墻，鋼管可按鋼管外混凝土強(qiáng)度等級(jí)折算為等效混

凝土面積計(jì)入墻截面計(jì)算其抗彎剛度和抗剪剛度。

4有端柱或有翼墻的鋼管混凝土剪力墻，可按帶翼緣剪力墻計(jì)算其抗彎剛度和抗

剪剛度，端柱內(nèi)鋼管或翼墻有效長(zhǎng)度內(nèi)鋼管可折算為等效混凝土面積計(jì)入翼緣，腹板

內(nèi)鋼管可折算為等效混凝土面積計(jì)入腹板，墻的抗剪剛度可不計(jì)入端柱內(nèi)鋼管或翼墻

有效長(zhǎng)度內(nèi)鋼管作用。

10

【說(shuō)明】疊合柱的軸向剛度、抗彎剛度和抗剪剛度以及鋼管混凝土剪力墻的軸向剛

度，采用疊加法計(jì)算，即分別計(jì)算管外混凝土、鋼管、管內(nèi)混凝土的剛度后相加得到。

鋼管混凝土剪力墻僅兩端有鋼管時(shí)，也可不計(jì)鋼管對(duì)剛度的提高作用，近似按相同截

面混凝土剪力墻計(jì)算其剛度。剪力墻單側(cè)翼緣有效長(zhǎng)度可取下述3個(gè)數(shù)值的最小值：

翼緣墻厚的6倍，墻面至洞口的距離，與相鄰剪力墻間距的1/2。

3.3.6疊合柱結(jié)構(gòu)的彈性?xún)?nèi)力和位移計(jì)算時(shí)，樓面梁的抗彎剛度可考慮樓板的作用予

以增大，現(xiàn)澆和裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋樓面梁剛度增大系數(shù)可取1.3~2.0，鋼-混

凝土組合樓蓋樓面梁剛度增大系數(shù)可取1.5~2.0。

3.3.7疊合柱結(jié)構(gòu)的阻尼比，多遇地震作用下，采用鋼筋混凝土梁時(shí)可取0.05，采用

鋼梁時(shí)可取0.045；罕遇地震作用下，彈塑性時(shí)程分析時(shí)可采用與多遇地震作用下相

同的阻尼比，推覆分析或等效彈性分析時(shí)，可采用0.06~0.07，也可根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈

服情況確定。

【說(shuō)明】參考鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的阻尼比，確定多遇地震作用下采用鋼梁的疊合柱結(jié)構(gòu)

的阻尼比。罕遇地震作用下彈塑性時(shí)程分析，構(gòu)件屈服后滯回耗能，采用彈性結(jié)構(gòu)的

阻尼比；罕遇地震作用下推覆分析或等效彈性分析，采用增大結(jié)構(gòu)阻尼比的方法考慮

構(gòu)件屈服后滯回耗能。

3.3.8疊合柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE應(yīng)按表3.3.8采用。

表3.3.8疊合柱結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)

材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)γRE

強(qiáng)度0.75

鋼梁，螺栓，焊縫

穩(wěn)定0.80

梁受彎0.75

軸壓比小于0.15的疊合柱和鋼筋混凝土柱偏壓0.75

混凝土軸壓比不小于0.15的疊合柱和鋼筋混凝土柱偏壓0.80

鋼管混凝土剪力墻和鋼筋混凝土剪力墻偏壓0.85

各類(lèi)構(gòu)件受剪，偏拉0.85

3.3.9在風(fēng)荷載或多遇地震標(biāo)準(zhǔn)值作用下，疊合柱結(jié)構(gòu)按彈性方法計(jì)算的樓層內(nèi)最大

層間水平位移應(yīng)符合下式要求：

Δue≤[θe]h(3.3.9)

式中：Δue—風(fēng)荷載或多遇地震標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的樓層內(nèi)最大彈性層間水平位移；

[θe]—彈性層間位移角限值，高度不大于150m的疊合柱結(jié)構(gòu)，宜按表3.3.9采

11

用；高度不小于250m采用鋼筋混凝土梁的疊合柱筒中筒結(jié)構(gòu)不宜大于1/500，高度

不小于250m采用鋼梁的疊合柱框架-支撐結(jié)構(gòu)不宜大于1/250，高度不小于250m采

用鋼梁的疊合柱框架-核心筒、疊合柱筒中筒結(jié)構(gòu)不宜大于1/400；高度在150m~250m

時(shí)，可按表3.3.9限值與上述限值的線(xiàn)性插值取用；

h—計(jì)算樓層層高。

表3.3.9疊合柱結(jié)構(gòu)彈性層間位移角限值

結(jié)構(gòu)類(lèi)型[θe]

鋼筋混凝土梁1/500

疊合柱框架

鋼梁1/350

疊合柱框架-支撐鋼梁1/350

疊合柱框架-剪力墻，疊合柱框架-核心筒，鋼筋混凝土梁1/800

疊合柱筒中筒鋼梁1/600

【說(shuō)明】疊合柱框架結(jié)構(gòu)、疊合柱框架-支撐結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值，小于相應(yīng)

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值，采用鋼筋混凝土梁的疊合柱框架-剪力墻、

疊合柱框架-核心筒結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值與相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的相同，筒中

筒與框架-核心筒結(jié)構(gòu)都是由框架與剪力墻（井筒）組成，采用鋼筋混凝土梁的筒中

筒的彈性層間位移角限值與框架-核心筒結(jié)構(gòu)的相同，采用鋼梁的疊合柱框架-剪力

墻、疊合柱框架-核心筒、疊合柱筒中筒結(jié)構(gòu)的彈性層間位移角限值比采用鋼筋混凝

土梁的相應(yīng)結(jié)構(gòu)大。

3.3.10在罕遇地震作用下，疊合柱結(jié)構(gòu)薄弱層（部位）彈塑性層間位移應(yīng)符合下式要

求：

Δup≤[θp]h(3.3.10)

式中：Δup—彈塑性層間位移；

[θp]—彈塑性層間位移角限值，可按表3.3.10采用；對(duì)框架結(jié)構(gòu)，當(dāng)軸壓比小

于0.40時(shí)，可提高10%；當(dāng)柱全高的箍筋構(gòu)造采用比本規(guī)程中框架柱箍筋最小配箍

特征值大30%時(shí)，可提高20%，但累計(jì)不超過(guò)25%。

表3.3.10疊合柱結(jié)構(gòu)彈塑性層間位移角限值

結(jié)構(gòu)類(lèi)型[θp]

疊合柱框架，疊合柱框架-支撐1/50

疊合柱框架-剪力墻，疊合柱框架-核心筒，疊合柱筒中筒1/100

【說(shuō)明】疊合柱框架、疊合柱框架-支撐結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角限值與鋼管混凝土

12

框架、鋼管混凝土框架-支撐結(jié)構(gòu)的相同；疊合柱框架-剪力墻、疊合柱框架-核心筒的

彈塑性層間位移角限值與相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的相同，疊合柱筒中筒結(jié)構(gòu)的彈性層間

位移角與疊合柱框架-核心筒結(jié)構(gòu)的相同，因此，其彈塑性層間位移角限值也與疊合

柱框架-核心筒結(jié)構(gòu)的相同。

3.3.11高度大于150m的疊合柱結(jié)構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足風(fēng)振舒適度要求。在現(xiàn)行國(guó)家《建筑結(jié)構(gòu)

荷載規(guī)范》GB50009規(guī)定的10年一遇的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和

橫風(fēng)向振動(dòng)最大加速度計(jì)算值不應(yīng)超過(guò)表3.3.11的限值。結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的順風(fēng)向和橫風(fēng)向

振動(dòng)最大加速度可按合適的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，也可通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果確定，計(jì)算時(shí)結(jié)構(gòu)

阻尼比宜取0.01～0.02。

表3.3.11結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)風(fēng)振加速度限值alim

2

使用功能alim（m/s）

住宅、公寓0.15

辦公、旅館0.25

3.3.12疊合柱結(jié)構(gòu)的計(jì)算自振周期，應(yīng)根據(jù)填充墻的剛度和數(shù)量予以折減。

13

4疊合柱框架設(shè)計(jì)

4.1一般規(guī)定

4.1.1鋼筋混凝土梁-疊合柱節(jié)點(diǎn)處，除框架頂層、柱軸壓比小于0.15者及轉(zhuǎn)換梁-疊

合柱節(jié)點(diǎn)外，疊合柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求：

MccMbua(4.1.1)

式中：—節(jié)點(diǎn)上、下柱端截面順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和，上、

Mc

下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值，可按彈性分析的上、下柱端彎矩之比分配；

Mbua—節(jié)點(diǎn)左、右梁端截面反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较驅(qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d

力所對(duì)應(yīng)的彎矩值之和，根據(jù)實(shí)配鋼筋面積(計(jì)入梁受壓筋和相關(guān)樓

板鋼筋)和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定；

ηc—強(qiáng)柱系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)及框支層框架不應(yīng)小于1.2，其他結(jié)構(gòu)不應(yīng)小于

1.1。

【說(shuō)明】采用實(shí)配梁端彎矩確定柱端彎矩設(shè)計(jì)值?？蚣芙Y(jié)構(gòu)以外其他結(jié)構(gòu)的主要抗震

構(gòu)件是剪力墻，因此，其強(qiáng)柱系數(shù)小于框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)柱系數(shù)；框支層的主要抗震構(gòu)件

也是剪力墻，考慮到框支層框架的重要性，其強(qiáng)柱系數(shù)與框架結(jié)構(gòu)的相同。

4.1.2鋼梁-疊合柱節(jié)點(diǎn)處，除框架頂層、柱軸壓比小于0.15者及與支撐斜桿相連的

節(jié)點(diǎn)外，疊合柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合式(4.1.2-1)、式(4.1.2-2)要求：

1等截面梁與柱連接時(shí)

（）

McsfWybpb4.1.2-1

2梁端加強(qiáng)型連接或骨式連接的端部變截面梁與柱連接時(shí)

（）

Mc()sfWybpb1Mv4.1.2-2

式中：Wpb—梁的塑性截面模量；

Wpb1—梁塑性鉸所在截面的梁塑性截面模量；

fyb—梁的鋼材屈服強(qiáng)度；

ηs—強(qiáng)柱系數(shù)，框架結(jié)構(gòu)不應(yīng)小于1.2，其他結(jié)構(gòu)不應(yīng)小于1.1；

Mv—梁塑性鉸剪力對(duì)梁端產(chǎn)生的附加彎矩，Mv=Vpb·x；

Vpb—梁塑性鉸剪力；

x—塑性鉸至柱面的距離，塑性鉸可取梁端部變截面翼緣的最小處。梁端加

強(qiáng)型連接可取加強(qiáng)板的長(zhǎng)度加四分之一梁高，骨形連接取(0.5~0.75)bf

14

+(0.3~0.45)hb，bf和hb分別為梁翼緣寬度和梁截面高度，有試驗(yàn)依據(jù)時(shí)，

也可按試驗(yàn)取值。

【說(shuō)明】按鋼梁-鋼柱節(jié)點(diǎn)確定柱端彎矩設(shè)計(jì)值的方法確定疊合柱的彎矩設(shè)計(jì)值。鋼

柱軸壓比小于0.4調(diào)整為疊合柱軸壓比小于0.15可不按強(qiáng)柱弱梁確定柱的彎矩設(shè)計(jì)

值，強(qiáng)柱系數(shù)與鋼筋混凝土梁-疊合柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)柱系數(shù)相同。

4.1.3疊合柱框架結(jié)構(gòu)底層柱的下端，其組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)，一、二、

三、四級(jí)分別不應(yīng)小于1.7、1.5、1.3和1.2；底層柱縱向鋼筋應(yīng)按上下端的不利情況

配置。

【說(shuō)明】與鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)柱底彎矩增大系數(shù)相同。

4.1.4疊合柱組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求：

bt

VMMH1.2(cuacua)n(4.1.4)

式中：V—柱端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值；

Hn—柱的凈高；

bt

Mcua、Mcua—分別為柱的上、下端順時(shí)針或反時(shí)針?lè)较驅(qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇?/p>

載力所對(duì)應(yīng)的彎矩值，根據(jù)實(shí)配鋼筋面積、材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和軸力

設(shè)計(jì)值等確定。

【說(shuō)明】為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎，采用實(shí)配受彎承載力確定柱剪力設(shè)計(jì)值。

4.1.5對(duì)于角部疊合柱，經(jīng)本規(guī)程第4.1.1、4.1.2、4.1.3和4.1.4調(diào)整后的組合彎矩設(shè)

計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值尚應(yīng)乘以不小于1.10的增大系數(shù)。

4.1.6對(duì)于鋼筋混凝土梁-疊合柱框架，其梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要

求：

VMMlV1.1(lr)(4.1.6)

bbuabuanGb

式中：Vb—梁端截面組合的剪力設(shè)計(jì)值；

ln—梁的凈跨；

VGb—梁柱重力荷載代表值（9度時(shí)高層建筑還應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）

作用下按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值）；

MlMr—分別為梁左右端反時(shí)針或順時(shí)針?lè)较驅(qū)嵟涞恼孛婵拐鹗軓澇休d力所

bua、bua

對(duì)應(yīng)的彎矩值，根據(jù)實(shí)配鋼筋面積（計(jì)入受壓鋼筋和相關(guān)樓板鋼筋）和材

料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。

15

【說(shuō)明】為實(shí)現(xiàn)強(qiáng)剪弱彎，采用實(shí)配受彎承載力確定框架梁剪力設(shè)計(jì)值。

4.1.7疊合柱受剪截面應(yīng)符合下列要求：

1持久、短暫設(shè)計(jì)狀況

Vc≤0.25cofcobh0（4.1.7-1）

2地震設(shè)計(jì)狀況

剪跨比大于2的柱

1

Vc≤(0.20cofcobh0)（4.1.7-2）

RE

剪跨比不大于2的柱及框支柱

1

Vc≤(0.15cofcobh0)（4.1.7-3）

RE

式中：Vc—用于驗(yàn)算疊合柱受剪截面的剪力設(shè)計(jì)值，可按下式計(jì)算：

1a2

VVfA（4.1.7-4）

c8λaa

V—疊合柱剪力設(shè)計(jì)值；

a—鋼管內(nèi)、外直徑的比值；

λ—驗(yàn)算截面的剪跨比，λ≤0.5時(shí)取λ=0.5，λ≥2時(shí)取λ=2；

βco—鋼管外混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)，βco取1.0，

當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，βco取0.8，其間按線(xiàn)性?xún)?nèi)插法確定；

fco—鋼管外混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fa—鋼管鋼材抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

b—矩形截面柱寬度；

h0—柱截面有效高度；

Aa—鋼管截面面積。

【說(shuō)明】疊合柱的最小受剪截面要求與鋼筋混凝土柱的相同。驗(yàn)算疊合柱受剪截面

及受剪承載力時(shí)，考慮鋼管混凝土的抗剪作用。進(jìn)行了鋼管混凝土柱、疊合柱在跨中

橫向集中荷載作用下的試驗(yàn)，結(jié)果表明：鋼管混凝土柱試件的破壞形態(tài)與剪跨比、軸

壓力有關(guān)，剪跨比小于0.5、施加軸壓力的試件為剪切破壞，剪跨比為0.5~1、施加

軸壓力的試件為剪彎破壞；鋼管混凝土柱的受剪承載力由混凝土、軸壓力和鋼管3

部分貢獻(xiàn)組成，剪跨比不小于0.5時(shí)，混凝土、軸壓力和鋼管的貢獻(xiàn)分別為0.2ftAc、

16

1a21a2

0.1N和fA；剪跨比不大于1的疊合柱的破壞形態(tài)為剪切破壞，采用fA

8λaa8λaa

計(jì)算鋼管對(duì)疊合柱受剪承載力的貢獻(xiàn)，采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼筋混凝土柱的相關(guān)

方法計(jì)算混凝土、軸壓力和箍筋對(duì)受剪承載力的貢獻(xiàn)，疊合柱試件的受剪承載力試驗(yàn)

值大于計(jì)算值。一般情況下，疊合柱的剪跨比大于0.5。因此，鋼管對(duì)疊合柱受剪承

1a21a2

載力的貢獻(xiàn)采用fA進(jìn)行計(jì)算。采用剪力設(shè)計(jì)值扣除fA后的剪力值驗(yàn)

8λaa8λaa

算疊合柱的受剪截面。

4.1.8鋼筋混凝土梁-疊合柱框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗震驗(yàn)算應(yīng)符合下列要求：

1一、二、三級(jí)框架的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，應(yīng)進(jìn)行抗震驗(yàn)算；

2四級(jí)框架的節(jié)點(diǎn)核心區(qū)，可不進(jìn)行抗震驗(yàn)算，但應(yīng)符合對(duì)抗震構(gòu)造措施的要求；

3節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面的抗震驗(yàn)算方法應(yīng)符合本規(guī)程附錄A的規(guī)定。

4.1.9現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓（屋）蓋的框架梁部分上部縱向鋼筋布置在樓板內(nèi)時(shí)，應(yīng)符

合下列規(guī)定：

1鋼筋布置范圍不宜超過(guò)梁側(cè)面2倍板厚；

2布置在樓板內(nèi)的鋼筋面積不宜超過(guò)梁端上部鋼筋總面積的20%；

3鋼筋直徑不宜小于16mm；

4鋼筋應(yīng)與垂直布置的板面鋼筋綁扎牢固，且應(yīng)在梁端箍筋加密區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置

直徑不小于8mm、間距不大于200mm封閉箍筋；

5鋼筋彎折繞過(guò)鋼管時(shí)，在柱截面以?xún)?nèi)的彎折角度不宜大于1:6，在柱截面以

外的彎折角度不宜大于1:12。

【說(shuō)明】框架梁端部負(fù)彎矩鋼筋比較多、影響混凝土澆注時(shí)，可以將少量鋼筋配置在

樓板內(nèi)。本條對(duì)梁縱筋布置在樓板內(nèi)的構(gòu)造要求作了規(guī)定。

4.2疊合柱設(shè)計(jì)

4.2.1不同期施工的疊合柱澆筑鋼管內(nèi)混凝土前，施工階段荷載作用下的鋼管最大壓

應(yīng)力不宜大于鋼管鋼材抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的60%，并應(yīng)滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求。

4.2.2不同期施工的疊合柱的疊合比可通過(guò)試算確定，一般情況下可為0.3~0.6。疊合

比可按下式計(jì)算：

N

ni（4.2.2）

N

17

式中：n—不同期施工的疊合柱的疊合比；

N—疊合柱的軸壓力設(shè)計(jì)值，應(yīng)取按結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和按柱實(shí)際受載面積和荷

載情況計(jì)算所得兩個(gè)軸力中的較大者；

Ni—澆筑管外混凝土前鋼管混凝土部分已承受的軸壓力設(shè)計(jì)值，該軸力設(shè)計(jì)值

應(yīng)由施工期的結(jié)構(gòu)自重和施工荷載產(chǎn)生，荷載分項(xiàng)系數(shù)可分別取1.2和

1.4，施工荷載的大小可根據(jù)實(shí)際情況確定。

4.2.3疊合柱的軸心受壓承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：

1持久、短暫設(shè)計(jì)狀況

'

N0.9[(fcoAcofyAss)N0](4.2.3-1)

2地震設(shè)計(jì)狀況

'

N0.9[(fcoAcofyAss)N0]/RE(4.2.3-2)

式中：N—疊合柱軸心壓力設(shè)計(jì)值；

φ—鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，可按表4.2.3采用；

fco—鋼管外混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

'

fy—縱向鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

Aco—鋼管外混凝土截面面積；

Ass—全部縱向鋼筋截面面積；

N0—鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值，可按本規(guī)程第4.2.4條計(jì)算；

γRE—承載力抗震調(diào)整系數(shù)，可按本規(guī)程表3.3.8采用。

表4.2.3鋼筋混凝土軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)

l0/b≤81012141618202224262830

l0/d≤78.510.5121415.517192122.52426

φ1.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.560.52

注：表中，l0為構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度，b為矩形截面的短邊尺寸；d為圓形截面的直徑。

【說(shuō)明】疊合柱軸心受壓試驗(yàn)研究及理論分析表明，達(dá)到軸心受壓承載力時(shí)，鋼管混

凝土的承受的軸壓力大約為鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力的0.9倍。因此，采用式

(4.2.3)計(jì)算疊合柱的軸心受壓承載力。統(tǒng)計(jì)了清華大學(xué)、華南理工大學(xué)、大連理工大

學(xué)的35個(gè)軸心受壓疊合柱試件的試驗(yàn)結(jié)果，軸心受壓承載力試驗(yàn)值與式(4.2.3-1)的計(jì)

算值之比的平均值大于1.2，有安全裕度。

18

4.2.4鋼管混凝土短柱軸心受壓承載力設(shè)計(jì)值N0可按下式計(jì)算：

當(dāng)θ≤1/(α-1)2時(shí)

N0=0.9fciAci(1+αθ)（4.2.4-1）

當(dāng)1/(α-1)2<θ≤2.5時(shí)

N0=0.9fciAci(1++θ)（4.2.4-2）

式中：fci—鋼管內(nèi)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

Aci—鋼管內(nèi)混凝土截面面積；

θ—鋼管混凝土套箍指標(biāo)，θ=faAa/(fciAci)；

α—與混凝土強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)的系數(shù)，可按表4.2.4采用。

表4.2.4系數(shù)α

混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C50C50~C100

α2.01.8

【說(shuō)明】采用現(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的相關(guān)公式計(jì)算

鋼管混凝土短柱的軸心受壓承載力。

4.2.5偏心受壓疊合柱正截面受壓承載力計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：

1可采用管外鋼筋混凝土分擔(dān)的軸力設(shè)計(jì)值和彎矩設(shè)計(jì)值、管外混凝土強(qiáng)度等

級(jí)、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鋼筋混凝土柱正截面受壓承

載力公式進(jìn)行計(jì)算；

2方形及矩形截面疊合柱可按如圖4.2.5所示的等效工字型截面鋼筋混凝土柱、

圓截面疊合柱可按扣除鋼管混凝土的環(huán)形截面鋼筋混凝土柱進(jìn)行正截面承載力計(jì)算；

3管外鋼筋混凝土分擔(dān)的軸力設(shè)計(jì)值Nco和彎矩設(shè)計(jì)值Mco可按下列規(guī)定確定：

N≤Nb時(shí)

Nco=N（4.2.5-1）

Mco=M-M0（4.2.5-2）

N>Nb時(shí)

fAcoco

NNco（4.2.5-3）

fAcocoN0

1.3NNci0

McoMM()0(Nci≤0.255N0)（4.2.5-4）

N0

19

NN0ci

McoMM1.79()0(Nci>0.255N0)（4.2.5-5）

N0

M0=0.3N0rc（4.2.5-6）

Nci=N-Nco（4.2.5-7）

式中：Nb—疊合柱界限破壞時(shí)的軸壓力，Nb=0.5α1β1fcoA；

M、N—分別為偏心受壓疊合柱的彎矩設(shè)計(jì)值和軸力設(shè)計(jì)值；

Mco、Nco—分別為管外鋼筋混凝土分擔(dān)彎矩設(shè)計(jì)值和軸力設(shè)計(jì)值；

Nci—鋼管混凝土分擔(dān)的軸力設(shè)計(jì)值；

M0—鋼管混凝土柱的受彎承載力；

N0—鋼管混凝土短柱的軸心受壓承載力，可按本規(guī)程第4.2.4條的規(guī)定計(jì)算；

rc—鋼管混凝土管內(nèi)混凝土半徑；

α1、β1—鋼管外混凝土等效矩形應(yīng)力圖圖形系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C50時(shí)，

1取為1.0，1取為0.8，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C80時(shí)，1取為0.94，1

取為0.74，其間1和1取值分別按線(xiàn)性?xún)?nèi)插法確定；

fco—鋼管外混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

A—疊合柱截面面積。

圖4.2.5疊合柱管外鋼筋混凝土等效工字型截面

注：DeD/2，D為鋼管外徑

【說(shuō)明】采用疊加法計(jì)算偏心受壓疊合柱正截面受壓承載力，即疊合柱正截面受壓

承載力為鋼管混凝土柱正截面受壓承載力和管外鋼筋混凝土柱正截面受壓承載力之

和。鋼管混凝土柱的正截面受壓承載力按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》

GB50936-2014第6.1.3條說(shuō)明給出的鋼管混凝土短柱M-N相關(guān)曲線(xiàn)及有關(guān)公式確定。

疊合柱為大偏心受壓時(shí)，不考慮軸力對(duì)鋼管混凝土柱正截面受壓承載力的影響，管外

鋼筋混凝土的軸力設(shè)計(jì)值取疊合柱的軸力設(shè)計(jì)值，管外鋼筋混凝土的彎矩設(shè)計(jì)值取疊

20

合柱彎矩設(shè)計(jì)值扣除鋼管混凝土柱的受彎承載力；疊合柱為小偏心受壓時(shí)，軸力設(shè)計(jì)

值在鋼管混凝土與管外鋼筋混凝土之間分配，鋼管混凝土柱分擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值由鋼管

混凝土柱分配到的軸力確定，管外鋼筋混凝土的彎矩設(shè)計(jì)值取疊合柱彎矩設(shè)計(jì)值扣除

鋼管混凝土柱分擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值。采用管外鋼筋混凝土分擔(dān)的軸力設(shè)計(jì)值和彎矩設(shè)

計(jì)，按扣除鋼管混凝土的等效工字型截面或環(huán)形截面鋼筋混凝土柱進(jìn)行正截面受壓承

載力計(jì)算，確定柱的縱向鋼筋。

4.2.6矩形截面偏心受壓疊合柱的斜截面受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：

1持久、短暫設(shè)計(jì)狀況

1.75Asv1+a

V≤ftobh0+fyvh0faAa+0.07N(4.2.6-1)

1218s

2地震設(shè)計(jì)狀況

11.05Asv1+a

V≤(ftobh0+fyvh0faAa+0.056N）(4.2.6-2)

RE118s2

式中：V—疊合柱剪力設(shè)計(jì)值；

N—疊合柱軸壓力設(shè)計(jì)值，當(dāng)N大于0.3fcoA時(shí)，取0.3fcoA；

fto—管外混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

fyv—箍筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

Asv—同一截面內(nèi)各肢箍筋（包括拉筋）的全部截面面積；

s—箍筋間距；

λ1、λ2—疊合柱剪跨比