DB-T29-186-2011天津市矩形钢管混凝土节点技术规程

天津市矩形钢管混凝土节点技术规程主编单位：天津大学天津市钢结构学会批准部门：天津市城乡建设和交通委员会实施日期：2011年04月01日天津市城乡建设和交通委员会文件签发人：韩培俊为了在矩形钢管混凝土结构的节点设计与施工中做到安全适用、经济合理、技术先进，确保工程质量，天津大学和天津统第二批工程建设地方标准编制计划的通知》(建科教【2010】533号)的要求，对《天津市矩形钢管混凝土节点技术规程》 为我市地方工程建设标准，自2011年4月1日起在我市实施，原根据天津市城乡建设和交通委员会《关于下达2010年度天津市建设系统第一批工程建设地方标准编制计划的通知》(建科教[2010]533号)文件要求，标准编制组经广泛调研，认真总结实践经验的基础上，修订本规程。本规程的主要技术内容是：总则、术语和符号、基本设计规定、计算原则、节点构造、施工。本规程此次主要修订的内容是：增加了关于矩形钢管内混凝土的浇筑时间、矩形钢管混凝土结构的施工质量管理、矩形钢管混凝土结构的施工质量验收和矩形钢管结构制作工艺的条文，借鉴国内外工程实践经验，补充了隔板贯通节点十多种构造形式和混凝土浇筑方式，修订了部分描述不准确或用语不规范的条文。本标准由天津市城乡建设和交通委员会负责管理，天津大学建筑工程学院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄天津大学建筑工程学院(地址：天津市南开区卫津路92号，邮编：300072)本标准主编单位：天津大学天津市钢结构学会本标准参编单位：天津大学建筑工程学院天津市建筑设计院清华大学天津大学建筑设计研究院浙江杭萧钢构股份有限公司北京赛博思金属结构工程有限责任本标准主要起草人：陈志华姜忻良韩庆华刘锡良 12术语和符号 2 2 33基本设计规定 63.1一般规定 6 9 4计算原则 4.2梁与柱的连接计算 4.3梁柱的拼接计算 5节点构造 5.1梁柱连接节点 5.2梁的拼接构造 5.3次梁与主梁的连接 5.5柱脚构造 44 446.2矩形钢管构件的制作、安装 44 附录 1现行钢结构相关标准 3埋弧焊焊接接头的基本形式与尺寸 4工地焊接接头的基本形式与尺寸 5冷弯正方形钢管外形尺寸、允许偏差及截面特性 6冷弯长方形钢管外形尺寸、允许偏差及截面特性 本规程用词说明 引用标准名录 条文说明 1 2 2 33FundamentalRegulationofDesign 6 6 9 4CalculationPrinc 4.2ConnectionCalculationbetw 22 25 365.3ConnectionBetweenMainBeam 37 44 446.2RectangularSteelTubeMemb 44 47 1.0.1为了在矩形钢管混凝土结构的节点设计与施工中贯彻执行国家和天津市的技术经济政策，做到安全适用、经济合理、技术先进、确保质量，特制定本规程。1.0.2本规程适用于天津市工业与民用建筑和一般构筑物的矩形钢管混凝土梁柱节点的设计与施工。1.0.3本规程未考虑直接承受动力荷载的承重结构节点的特殊1.0.4本规程的设计原则是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的规定制定的。1.0.5按本规程设计和施工时，除本规程有明确规定外，荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定执行；设计应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017、《混凝土结构设计规范》GB50010和《建筑抗震设计规范》GB50011的要求；施工质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的要求；按本规程进行矩形钢管混凝土节点设计和施工时还应符合《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159-2004、《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS28-90、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的规定。1.0.6对有特殊设计要求的矩形钢管混凝土节点设计，除应符合本规程的规定外，尚应符合现行国家有关标准的要求。22术语和符号在矩形钢管内浇筑混凝土并由矩形钢管和管内混凝土共同承担荷载的构件。2.1.2矩形钢管混凝土结构Structurewithconcrete-filled主要由矩形钢管混凝土构件组成的结构。2.1.3管内混凝土Concreteinthetube浇筑在矩形钢管内的混凝土。在矩形钢管混凝土轴心受压构件中，管内混凝土的抗压承载力占全部抗压承载力的百分数。矩形钢管混凝土柱与H型钢梁相连接所形成的节点。2.1.6铰接节点Pinnedconnection在外力作用下，节点连接的梁与柱轴线夹角能自由转动，传递竖向力和水平力而不能传递弯矩的构件相互连接方式。2.1.7半刚接节点Semi-rigidconnection在外力作用下，节点连接的梁与柱轴线夹角的改变量介于铰接连接和刚接连接之间，能传递竖向力、水平力和部分弯矩且容许有一定转动变形的构件相互连接方式。2.1.8刚接节点Rigidconnection在外力作用下，节点连接对转动的约束能使梁与柱轴线夹角保持不变，能传递竖向力和水平力，又能传递全部弯矩的构2.1.12扭剪型高强度螺栓连接副Torsheartypehighstrength高强度螺栓连接中，使连接件摩擦面产生滑动时的外力与在建筑结构设计中，为保证结构安全或正常使用，在构造4N-轴心压(拉)力设计值；63基本设计规定3.1一般规定3.1.1矩形钢管混凝土节点的设计，应满足强度、刚度、稳定性和抗震等要求，保证力的传递，且便于制作、安装和管内混凝土的浇筑施工。3.1.2矩形钢管混凝土构件的最小边尺寸不宜小于100mm,钢管壁厚不宜小于4mm。截面的高宽比不宜大于2。当有可靠依据时，上列限值可适当放宽。当矩形钢管混凝土构件截面最大边尺寸不小于800mm时，宜采取在柱子内壁上焊接栓钉、纵向加劲肋等构造措施。3.1.3节点设计时宜减少现场焊接。当确实需现场焊接时，焊缝质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205相应级别的要求。当焊缝用来传递拉力时，宜采用全熔透焊缝，且焊缝至少应与连接件等强。焊缝应避免交叉，应减少应力集中。3.1.4节点构造应与结构分析所采用的计算模型相符，必须满足在正常使用荷载作用下的变形连续条件和在极限设计荷载作用下的静力平衡条件。3.1,5抗震设计中，当钢梁的上下翼缘与矩形钢管混凝土柱外短梁、隔板或柱面焊接连接时，应采用全熔透坡口焊缝，并在梁上下翼缘的底面设置焊接衬板(可附在柱上)。为方便衬板的设置和施焊，梁腹板端头上下应切割成弧形缺口，缺口半径可采用35mm。当柱钢管壁较薄时，节点域应加强以利于钢梁焊接。当柱钢管壁较厚(大于30mm)时，应采取措施防止其层状撕裂。3.1.6抗震设防框架柱和梁的板件宽厚比不应超过表3.1.6的不超过层柱梁工字形梁和超过层柱梁93.1.7不考虑地震作用参与组合时，框架梁的板件宽厚比应符合表3.1.7-1规定的限值；不考虑地震作用参与组合时，框架柱的板件宽厚比不应超过表3.1.7-2和表3.1.7-3规定的限值。受压翼缘的宽厚比限制当梁截面计算考虑塑性发展时b/t≤13表注：表列b/和b4的数值适用于Q235钢，当材料为其他牌号时，应乘以√2351,λ≤30时，bt≤1330<λ<100时，b/t≤(10+0.1λ)λ≤30时，hot≤13λ≥100时，høt≤7530<λ<100时，hdt≤(25+0.5A)8当0<α₀<1.6时当1.6<αn<2.0时当0<αo<1.6时当1.6<αo<2.0时当0<αo<1.6时当1.6<αg<2.0时弯矩作用平面外的长细比λ不考虑地震作用表注：表列数值适用于Q235钢，当材料为其他牌号时，应乘以3.1.10当现浇钢筋混凝土梁与矩形钢管混凝土柱连接时，梁钢筋的锚固和箍筋加密区应满足现行国家标准《建筑抗震设计3.2.1矩形钢管混凝土构件的钢管，可采用牌号为Q235、Q345、Q390和Q420的钢材，其质量标准应符合现行国家标准3.2.2矩形钢管混凝土承重构件的钢管材料，应根据构件受力性能、连接方式、环境条件等因素合理选取钢材牌号及质量等高层钢结构。3.2.3矩形钢管可采用冷弯成型的直缝或螺旋缝焊接管或热轧管，也可选用冷弯型钢或热轧钢板、型钢焊接成型的矩形管。3.2.4结构中钢筋混凝土构件的钢筋应符合现行国家标准《混1手工焊接用的焊条，应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定。选择的焊条2自动或半自动焊接用的焊丝及焊剂应与主体金属相适3二氧化碳气体保护焊接用的焊丝，应符合现行国家标准4当两种不同钢材相焊接时，宜采用与主体金属强度较低3.2.6用于矩形钢管混凝土构件的连接紧固件应符合下列规2高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1228-1231或度螺栓的预拉力和摩擦面的抗滑移系数按现行国家标准《钢结3.2.7矩形钢管中的混凝土强度等级应不低于C30。对Q235钢管，宜配C30或C40级混凝土；对Q345钢管，宜配C40或C50级以上的混凝土；对Q390、Q420钢管，宜配C50级以上的混凝3.2.8混凝土的强度等级、力学性能指标和质量标准应分别符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《混凝土3.3设计指标3.3.1热轧成型或由热轧钢板焊接组成的矩形钢管的钢材的强度设计值，应根据钢材厚度或直径按表3.3.1采用。抗剪f,3.3.2冷弯成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管的钢材的强表3.3.2冷弯成型钢材的强度设计值(N/mm²)弹性模量E(N/mm²)剪切模量G(N/mm²)线膨胀系数α((℃)3.3.4混凝土的强度设计值、强度标准值和弹性模量应按表表3.3.4混凝土的强度指标和弹性模量(N/mm²)设计值轴心抗拉f标准值注：上表中仅列出了矩形钢管混凝土结构中较为常用的混凝土指标，混凝土线膨胀系数、混凝土的收缩性、超声波在钢和混凝土中的传播速度等指标可参见《混凝土结构设计规范》GB50010。3.3.5焊缝的强度设计值应按表3.3.5的规定采用。表3.3.5焊缝的强度设计值(N/mm²)号f自动焊、和E43××型焊条的>16~40>40~60自动焊、和F50××型焊条的>16~35>35~50注：1.自动焊和半自动焊采用的焊丝和焊剂，其熔敷小于相应手工焊焊条的抗拉强度。2.一、二级是指现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205中规定的全熔透焊缝内部缺陷的质量等级。3.3.6焊缝可按下述原则分别选用不同的质量等级。1凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透。其质量等级当受拉时应不低于二级，受压时宜为二级；2不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，其外观质量标准可为三级。3.3.7螺栓连接的强度设计值，应按《钢结构设计规范》GB4计算原则4.1一般计算原则4.1.1本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计法，用分项系数的设计表达式进行计算。4.1.2设计矩形钢管混凝土节点时，荷载组合、荷载标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数等除应满足本规程规定外，尚应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定采用，并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。4.1.3采用冷弯成型或冷弯型钢焊接组成的矩形钢管，当钢管截面板件尺寸符合《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018中的5.6.1条规定即全截面有效时，可根据现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的规定，选取考虑冷弯效应后4.1.4不考虑地震作用参与组合的多、高层民用建筑钢结构，节点设计应满足杆件内力设计值的要求，但节点连接的承载力应高于杆件截面的承载力。4.1.5矩形钢管混凝土结构构件应根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求进行设计计算。1承载能力极限状态设计应考虑荷载效应的基本组合，必要时应考虑荷载效应的偶然组合，荷载及材料强度均采用设计值。构件的承载能力应包括对构件的强度及稳定性的计算和连接的强度计算。处于地震区的结构，应参照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011和其它有关规范的规定进行结构构件的抗震能力计算。结构构件承载能力计算应满足下列公式要求：式中：Y₀—结构重要性系数，按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的规定选取，一般工业与民用建筑矩形钢管混凝土结构的安全等级可取为二级，设计使用年限为50S—不考虑地震作用时的荷载效应设计值；Se—考虑多遇地震作用时，荷载和地震作用效应组合的设计值；R—结构构件承载力的设计值；YnE—构件承载力抗震调整系数，矩形钢管混凝土结构中的梁柱注：1.当仅计算竖向地震作用时，承载力抗震调整系数宜取1.0,4.2梁与柱的连接计算4.2.1不考虑地震作用参与组合时，梁柱连接宜按下列方法进行设计：1翼缘所受的轴力按下式计算：N=Af(4.2.1-1)式中A;——梁翼缘的截面面积；f——梁的钢材抗拉强度设计值。式中M——梁与柱连接处梁截面所受的组合弯矩设计值，或取梁截面的最大抗弯设计值；I、I——分别为梁腹板和梁全截面的惯性矩。4.2.2考虑地震作用参与组合，梁柱连接节点设计时，应加强梁端与柱的连接或采用削弱梁翼缘的犬骨式连接，并应符合下1当腹板用高强螺栓连接时，其螺栓应能承受1.1倍由腹板所能承受的最大抗弯设计值和地震作用效应组合下的剪力设计值在螺栓中所产生的合成剪力。2当腹板采用工地焊缝连接时，其焊缝应能承受1.2倍由腹板所能承受的最大抗弯设计值和地震作用效应组合下的剪力设计值在角焊缝中所产生的合成剪力。3除第1、2款的规定外，梁柱刚性连接处的极限受弯受剪承载力应满足按下式：式中M_——梁上下翼缘全熔透坡口焊缝的极限受弯承载力；V₄——梁腹板连接的极限受剪承载力，垂直于角焊缝受剪时，可提高1.22倍Mp——梁(梁贯通时为柱)的全塑性受弯承载力；l₄——梁的净跨(梁贯通时取该楼层柱的净高);hwtv——梁腹板的高度和厚度；f;——钢材的屈服强度。4.2.3-对于铰接节点，应按下式计算节点抗剪强度：式中β,——剪力放大系数，抗震设计时取1.3,非抗震设计时取V——节点所承受的剪力设计值；V₁——节点抗剪承载力设计值；γ——不考虑地震作用时，Y=Y₀(重要性系数);考虑地震作用时，Y=YRE(构件承载力抗震调整系数)。4.2.4隔板贯通式节点(图5.1.4-1)应按下列规定进行计算：1梁翼缘的承载力为：式中P——梁翼缘的承载力；式中P——隔板的承载力；b——梁翼缘宽度；4.2.5外肋环板节点(图5.1.4-2)应按下列规定进行计2)柱翼缘承载力为：4.2.7带内隔板的矩形钢管混凝土柱与钢梁的刚性连接节点，除应验算连接焊缝和高强度螺栓的强度外，须按下列规定验算节点的强度(图4.2.7):h——腹板或肋板高度；b——角焊缝包入的宽度；tw——腹(肋)板厚度；4.2.9矩形钢管混凝土柱与现浇钢筋混凝土梁采用穿筋式连接时(图4.2.9)须按下列规定进行设计：1环梁的抗剪强度应按式(4.2.9-1)计算：A,ff——弯起钢筋(应置于环梁外侧)的面积及其抗拉强V——梁端剪力设计值；n—一剪力放大系数，抗震设计时按表5.1.8确定其值，非A,,f;——柱宽或3倍框架梁宽二者之小者范围的箍筋面积0——弯起钢筋与水平面的夹角。应包括肋钢筋的焊缝强度、混凝土的直剪承载力和混凝土的局验算肋钢筋焊缝强度时，可将焊缝所受剪力按纯剪切作用验算连接面混凝土抗剪承载力时，混凝土抗剪强度设计直Vs——环梁与柱连接面的直剪承载力设计值，按下式计验算连接面肋钢筋上混凝土的抗压承载力时，局部承压混凝土的垂直抗压强度取1.5f.,承压面积为肋钢筋长度与直径的式中V—一环梁与柱连接面处肋钢筋上混凝土局部承压力设计ld——肋钢筋(肋钢板)的长度和直径(挑出宽度)。4.3.1非抗震设计时，当梁柱拼接处的内力大于其承载力设计值的一半时，则拼接连接的计算和梁柱刚性连接时的要求相同。当内力小于其承载力设计值的一半时，连接承载力不应低于梁柱截面承载力设计值的50%。4.3.2抗震设计时，梁柱的工地拼接应考虑构件运输，其工地拼接点应避开塑性区，梁的拼接点应在距1/10跨长或两倍梁高范围之外，柱的拼接点位于框架梁顶面以上1.3m附近。此时梁Mo—构件有轴向力时的全截面受弯承载力；式中N,N——一个高强度螺栓的极限受剪承载力和对应的板N*——腹板拼接中弯矩引起的一个螺栓的4.3.5公式(4.3.3-3)中梁柱构件有轴力时的全截面受弯承载工字形截面(绕强轴)和箱形截面式中Ny——构件轴向屈服承载力，取N,=A,fy。4.3.6焊缝的极限承载力应按下列公式计算：对接焊缝受式中A"——焊缝的有效受力面积；f——构件母材的抗拉强度最小值。4.3.7高强度螺栓连接的极限承载力应取下列二式计算的较小者式中n——螺栓连接的剪切面数量；A&——螺栓螺纹外的有效截面面积；fb——螺栓钢材的抗拉强度最小值；d——螺栓杆直径；∑——同一方向的钢板厚度之和；f&—螺栓连接板的极限承压强度，取1.5万。5节点构造5.1梁柱连接节点5.1.1梁柱节点形式应做到构造简单、整体性好、传力明确、安全可靠、节约材料和施工方便。节点设计应注意节点的合理构造，使节点有必要的延性，并能保证焊接质量，避免应力集中和过大约束应力。5.1.2梁柱铰接节点钢梁与矩形钢管混凝土柱铰接连接时，可采用图5.1.2示的构造形式。当梁端剪力较小时可采用图(a)及图(b)所示的构造形式，当梁端剪力较大的情况，可采用图(c)和图(d)所示的构造形式。5.1.3梁柱半刚接节点钢梁与矩形钢管混凝土的半刚性连接时，可采用图5.1.3所示的构造形式。e图5.1.3半刚性节点1隔板贯通式连接将内隔板式连接的内隔板贯穿柱截面，并与钢梁的翼缘焊接，梁腹板与焊接在柱上的连接板通过式样一式样二式样三式样五式样七式样四甲式样八2外肋环板式连接将加强环板式连接一个方向两侧的水平外环板改为平贴焊于柱壁的切肢T型钢(图5.1.4-2),钢梁腹板与柱外预设的连接件采用高强度螺栓摩擦型连接。3带短梁的内隔板式连接矩形钢管混凝土柱内设隔板，柱外预焊短钢梁，钢梁翼缘与柱边预设短钢梁的翼缘焊接，钢梁腹板与短钢梁的腹板采用高强度螺栓摩擦型连接(图5.1.4-3)。4加强环板式连接》钢梁腹板与柱外预设的连接件采用高强度螺栓摩擦型连接；柱外设水平外环板，钢梁翼缘与外环板焊接连接(图5.1.4-4)。5内隔板式连接钢梁腹板与柱钢管壁通过连接板采用高强度螺栓摩擦型连接，矩形钢管混凝土柱内设隔板，钢梁翼缘直接与柱钢管壁焊接或与焊在柱钢管壁上的外伸悬臂段焊接(图5.1.4-5)。5.1.58度设防Ⅲ、IV类场地的矩形钢管混凝土结构，柱与钢梁的刚性连接宜采用能将塑性铰外移的大骨式连接(图5.1.5-1),亦可采用在梁端局部加大梁截面(图5.1.5-2,3)或梁下加腋的方式(图5.1.5-4),以增加连接的抗弯承载力和提高节点的延性。(a)翼缘平面2(b)腹板用高强度螺栓连接(c)腹板用工地焊缝连接 (d)腹板用高强度螺栓连接 (e)腹板用工地焊缝连接图5.1.5-1犬骨式连接5.1.6矩形钢管混凝土柱与现浇钢筋混凝土梁的连接可采用下1环梁-钢承重销式连接在钢管外壁焊半穿心钢牛腿，柱外设八角形钢筋混凝土环梁(图5.1.6-1);梁端纵筋锚入钢筋混凝土环梁传递弯矩(图5.1.6-1)。2穿筋式连接柱外设矩形钢筋混凝土环梁，在钢管外壁焊水平肋钢筋(或水平肋板),通过环梁和肋钢筋(或肋板)传递梁端剪力(图5.1.6-2);框架梁纵筋通过预留孔穿越钢管传递弯矩(图5.1.6-2)。15.1.7矩形钢管混凝土柱与组合梁的连接可采用下列形式：1压型钢板组合梁连接当钢梁与钢管连接后，在钢梁上翼缘铺设压型钢板和焊接栓钉，然后绑扎钢筋和浇筑混凝土，钢筋传递一部分弯矩。2穿筋式帽形组合梁连接钢管壁上设穿框架梁纵筋的小孔，管壁外壁设水平钢筋和暗牛腿；将钢管混凝土柱的钢管定位安装；U型截面钢梁与钢管连接，纵筋穿过钢管；U型截面钢梁上焊接抗剪连接件；最后，向钢管柱内和U型截面钢梁上浇筑混凝土，形成穿筋式钢管混凝土柱一帽型组合梁连接节点(图5.1.7-1)。3锚板式帽形组合梁连接在钢管内壁设T型锚定板，钢管外壁设暗牛腿和上下钢板，上下层纵向钢筋分别与上下钢板焊接；帽型组合梁是将钢板焊接或冷弯成U型截面钢梁，在U型截面钢梁上焊接抗剪连接件，浇捣混凝土，形成的组合截面构件。最后，向钢管柱内浇筑混凝土，形成钢管混凝土柱一帽型组合梁连接节点(图5.1.7-2)。15.1.8抗震设计时，钢梁与柱的连接除应按地震组合内力进行强度验算外，尚应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》混凝土柱的连接节点(图5.1.6-1、图5.1.6-2),在柱边处按实际配筋计算所得的抗弯承载力与该处设计弯矩之比值不应小于梁端处相应比值的7m倍；柱边处的抗剪承载力应不小于梁两端出二三T5.1.9矩形钢管混凝土柱的内隔板厚度应满足板件的宽厚比限值，且不小于钢梁翼缘的厚度。钢管外环板的挑出宽度h,(图5.1.4-4)应满足式(5.1.9-1):5.1.10钢管内隔板上应设置混凝土浇筑孔，其孔径按施工要求不应小于200mm;内隔板四角应设透(图5.1.10)。5.1.12当采用环梁-钢承重销式(图5.1.6-1)连接时，垂直于梁轴的柱截面宽度(B)不宜小于框架梁宽度的1.8倍。钢牛腿的里端进入钢管内的长度不应小于D/4(D为平行与梁轴线的柱边长),外端宜进入框架梁端。钢牛腿应尽可能高但不能影响5.1.13当钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁采用穿筋式节点时，孔径宜取1.2d,d为梁纵筋直径，最大不能超过2d;不得在现场用气割扩孔，避免造成刻槽，产生严重的应力集中；柱钢管壁开孔后，应在钢管内壁采取相应补强措施；贯穿钢管的钢筋之间净距不应小于1.5倍柱中混凝土骨料的最大粒径及40mm。5.1.14当采用钢管壁上焊接肋钢筋(或钢板)来传递连接面剪力时，肋钢筋的直径(或肋钢板的挑出宽度)由式(4.2.9-6)确定，且应与环梁混凝土粗骨料的最大粒径相当，一般可取为20-30mm,其最少应在中部、下部设两道肋钢筋。抗震设计时应至少设上、中、下三道肋钢筋。5.2梁的拼接构造5.2.1梁的工地拼接构造图5.2.1-1H型钢梁工地拼接构造5.2.2)梁的工厂拼接构造H型钢梁如受型材限制在现场拼接时可采用如下构造形式。(a)(b)(c)当承受动荷载时的拼接图5.2.2-1H型钢梁工厂的拼接构造5.3次梁与主梁的连接5.3.1简支次梁与主梁的连接5.3.2连续次梁与主梁的连接(a)次梁与主梁不等高连接(一)(d)次梁与主梁不等高连接(一)(g)次梁与主梁不等高连接(一)(b)次聚与主梁不等高连接(二)(e)次梁与主粱不等高连接(二)(h)次梁与主梁不等高连接(二)(c)次梁与主梁等高连接(f)次梁与主梁等高连接(a)次梁与主梁等高连接5.4.1根据构造和运输要求，框架柱可按多个楼层下料分段制作，亦可按每层下料制作，分段接头位置宜在楼面以上1.0-5.4.2柱端的对接拼接可采用如下方式对内壁平齐的对接拼接，当钢管外壁的高差不超过4mm时，可按图5.4.2-1(a)的方式焊接；当梁钢管壁厚相差大于4mm时，较厚钢管管壁应按图5.4.2-1(b)的方式加工成一定对外壁平齐的对接拼接，当较薄钢管公称壁厚不大于5mm时，钢管内壁的高差应小于1.5mm;当较薄钢管公称壁厚大于5mm时，钢管内壁高差不应超过该公称壁厚的0.1倍且不超过3mm;当两钢管壁厚相差较大不能满足以上规定时，应使用图5.4.2-1(c)所示的有高差的内衬板，或按图5.4.2-1(d)所示将较厚钢管内壁加工成有一定斜率的过渡段。图5.4.2-1(b)、(d)中下柱顶部管壁做成斜坡过渡，顶端厚度与上柱底端钢管厚度相等或最多相差不超过4mm。2钢管的工地焊接钢管的工地焊接宜采用图5.4.2-2所示的方式连接。下节柱的上端设置开孔隔板或环状隔板，隔板顶面与柱口平齐或略低。接口应采用坡口全熔透焊接，管内设衬管或衬板。5.4.3两钢管混凝土柱的截面宽度或高度明显不同时，可采用以下方式拼接：1连接处上节柱外壁与下节柱外壁间距离s不大于25mm时，可采用图5.4.3-1(a)所示的顶板拼接方式，顶板厚度应满足下式要求t≥s-t₁+t₂且不小于16mmt₁,t₂——下节柱、上节柱壁厚，且t≥tz。2上节柱外壁与下节柱外壁间距离s大于25mm但不大于50mm时，可采用上节柱外壁加劲方式拼接(图5.4.3-1(b))。顶板厚度不宜小于柱下段壁厚+2mm。3上节柱外壁与下节柱外壁间距离s大于50mm时，钢管宜采用台锥形拼接。边柱的拼接如图5.4.3-2(a)所示；中柱的拼接如图5.4.3-2(b)所示。下节柱顶面和台锥形拼接钢管顶面设开孔隔板。台锥形拼接钢管位于梁柱节头部位时，可采用图5.4.3-2(c)的处理方法，拼接钢管两端突出梁翼缘外侧各150mm,并在梁翼缘高度处设置开孔隔板，或采用图5.4.3-2(d)的方法，在拼接钢管两端设置外伸盖板。1锚栓应有足够的锚固长度，防止柱脚在轴拉力或弯矩作用下将锚栓从基础中拔出。锚栓应采用双重螺帽拧紧或采用其2底板除满足强度要求外，尚应具有足够的面外刚度。3底板应与基础顶面密切接触。4柱底剪力可由底板与混凝土间的摩擦传递，摩擦系数可取0.4。当基础顶面预埋钢板时，柱底板与预埋钢板间应采取剪力传递措施。当剪力大于摩擦力或柱脚受拉时，宜采用抗剪当仅有一层地下室时，柱底板可位于基础顶面(图5.5.2-1);当有多层地下室时，柱至少应向地下室延伸一层，柱底板可位于下层地下室梁的顶面(图5.5.2-2)。柱底板采用预埋锚栓连接。地下室中的钢管混凝土柱全部采用钢筋混凝土外包，在外包部分的柱身上应设置栓钉，保证外包混凝土与柱共同工作。柱脚部位的轴拉力应由预埋锚栓承受，弯矩应由混凝土承压部分和锚栓共同承受。5.5.3埋入式柱脚底板埋入基础的深度宜为柱截面高度的2至3倍。柱脚底板应采用预埋锚栓连接，必要时可在埋入部分的柱身上设置抗剪键传递柱子承受的拉力(图5.5.3)。灌入的混凝土应采用微膨胀细石混凝土，其强度等级应高于基础混凝土。年1年111图5.5.3埋入式柱脚5.5.4柱脚锚栓固定支架(a)柱脚锚检固定支架(一)(b)柱脚锚栓固定支架(二)m图5.5.4柱脚锚栓固定支架5.5.5外包式、埋入式柱脚可按现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98的规定计算。6施工6.1一般规定6.1.1矩形钢管混凝土结构的制作除应符合本规程的规定外，尚应遵守现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关6.1.2矩形钢管结构的制作单位应根据已批准的技术设计文件编制施工详图，施工详图应由原设计单位批准。但需修改时，制作单位应向原设计单位申报，经签署确认后方能生效。6.1.3矩形钢管结构在制作前，应根据设计文件和施工详图的要求编制制作工艺。制作工艺应至少包括：制作所依据的标准，制作厂的质量保证体系，成品的质量保证和为保证成品达到规定的要求而制定的措施。6.1.4矩形钢管结构的制作单位应在必要时对构造复杂的构件进行工艺试验，并根据试验评定结果制定相应的施工工艺或方案。6.1.5矩形钢管混凝土结构采用的钢材、焊接材料、连接材料及混凝土材料的性能应符合本规程中有关材料的规定。6.1.6矩形钢管内的混凝土浇筑应在钢构件安装并经有关单位验收合格后进行。6.1.7矩形钢管混凝土结构施工的质量管理应按过程管理，合理进行施工组织，保证施工质量。6.2矩形钢管构件的制作、安装6.2.1矩形钢管构件应根据施工详图进行放样。放样与号料应预留焊接收缩量和切割、端铣等加工余量。对于高层框架柱上应预留弹性压缩量，弹性压缩量可由制作单位和设计单位协商6.2.2需要边缘加工的零件，宜采用精密切割；焊接坡口加工宜采用自动切割、坡口机、刨边机等方法进行，并应用样板控允许偏差按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205和现行国家行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》6.2.4矩形钢管构件的焊接(包括施工现场焊接)应严格按照所编施工文件规定的焊接方法、工艺参数、施焊顺序进行，并应符合设计文件和现行国家行业标准《建筑钢结构焊接技术规进行。构件表面的除锈方法和除锈等级应符合设计规定，其质量要求应符合现行国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈6.2.6矩形钢管制作完成后，应按照施工图和现行国家标准6.2.7矩形钢管构件制作完些后应仔细清除钢管内的杂物，并吊点的位置应根据矩形钢管构件本身的承载力和稳定性验算后前，应将其管口包封，防止异物和雨水落入管内。当采用钢管混凝土构件时，应待管内混凝土强度达到设计值的50%以上，6.2.10矩形钢管构件吊装就位后，应立即进行校正，采取可6.2.11矩形钢管采用现场焊接拼接时，应对施焊工艺进行控工程施工质量验收规范》GB50205和现6.3.2矩形钢管内混凝土浇筑方式宜采用导管浇筑法，也可采用泵送顶升浇筑法、高位抛落免振捣法或手工逐段浇筑法。矩形钢管管内混凝土浇筑施工前应根据设计要求进行混凝土配合比设计和必要的浇筑工艺试验，并在试验结果的基础上制定浇6.3.3采用导管浇筑法时，在矩形钢管柱内插入上段装有混凝土料斗的钢制管，自下而上边退边完成混凝土的浇筑，浇筑前导管下口距离矩形钢管底部不小于300mm,浇注过程中导管下口宜置于混凝土中1000mm。导管与柱内水平隔板浇筑孔的侧隙不宜小于50mm,以便于振捣棒的插入。边长小于400mm的矩形钢管柱宜采用外壁附着振捣器进行振捣。管内混凝土分段浇6.3.4采用泵送顶升浇筑法时，在矩形钢管柱适当的位置安装一个带有防回流的装置的进料支管，直接与泵车的输送管相连，将混凝土连续不断的自下而上灌入钢管，无需振捣。进料支管宜小于矩形钢管短边尺寸的二分之一。对泵送顶升浇筑的多高层超高柱下部入口处的管壁以及钢管柱纵向焊缝必要时应6.3.5采用手工逐段浇筑法时，混凝土自钢管上口灌入，用振捣器捣实。管截面最小边长大于350mm时，采用内部振捣器进行振捣，每次振捣时间不少于30秒，一次浇灌高度不宜大于1.5m。管截面最小边长小于350mm时，可采用附着在钢管外部的振捣器进行振捣，外部振捣器的位置应随混凝土浇灌的进展加以调整。6.3.6混凝土的配合比，除需满足强度指标外，应注意混凝土塌落度的选择。混凝土配合比应根据混凝土设计等级计算，并通过试验后确定。对于泵送顶升浇筑法，混凝土的配合比尚应满足可泵性的要求。6.3.7矩形钢管内的混凝土浇筑工作，宜连续进行，必须间歇时，时间不应超过混凝土的初凝时间。需留施工缝时，应将管口封闭，防止水、油和异物等落入。6.3.8每次浇筑混凝土前(包括有施工缝时),应先浇灌一层厚度为100～200mm的与混凝土等级相同的水泥砂浆，以免自由下落的混凝土骨料产生弹跳。6.3.9矩形钢管混凝土管柱内部混凝土浇灌质量一般可用敲击钢管的方法来检查其密实度，对于重要构件或部位应采用超声波进行检测。对于不密实的部位，应采用局部钻孔压浆法进行6.3.10必须在梁柱焊接连接后再浇捣柱内的混凝土，不应在浇捣完成后再焊接。6.4.1矩形钢管混凝土结构工程的质量验收应按现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205和《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204中的有关规定执行。附录(国家标准9个)123456789(行业标准26个)12网架结构设计与施工规程3网架结构工程质量检验评定标准4网壳结构技术规程56789门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(地方标准10个)12钢管混凝土结构技术规程(福建省)3钢—混凝土混合结构技术规程(福建省)4建筑钢结构防火技术规程(上海市)5轻型钢结构设计规程(上海市)6建筑防火涂料(板)工程设计、施工与验收规程(北京市)7高层建筑钢结构设计暂行规定(上海市)8网架结构技术规程(上海市)9膜结构技术规范(上海市)(建筑结构用钢材标准49个)12碳素结构钢3厚度方向性能钢板4低合金高强度结构钢5高耐候结构钢6焊接结构用耐候钢789焊接H型钢热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允热轧扁钢尺寸、外形、重量及允许偏差热轧槽钢尺寸、外形、重量及允许偏差结构用无缝钢管螺旋焊钢管一般结构用热连轧钢板和钢带不锈钢热轧钢带建筑结构用轧制钢热轧H型钢和剖分T型钢允许偏差建筑结构用冷弯矩形钢管结构用不锈钢无缝钢管钢网架焊接球节点钢网架螺栓球节点门式刚架轻型房屋钢构件塑料护套半平行钢丝拉索建筑缆索用钢丝12钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角345GB/T18230.1~6六角头螺栓C级78紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱9紧固件机械性能自钻自攻螺钉12345埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂6埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂789序号坡口1V0FV020FH03FHV0p=03不限制4≥b60b6序号示意图坡口允许偏差(mm)1FF2F3FF4F序号示意图坡口10FH√02F0HF0HA3FHV00,+1.54FV0b6tMAW66.977.291.9BtMA1453170221182981BtMAW8054允许mmBtMABtMA32723738418448115392注：表中理论重量按钢密度7.85g/cm³计算重量HBtMAL4fU土108±1013.3106129士23.3111138155110123土土104129±110108土104130147115144163141317982154土HBtMAI15WV土±334836685.85.75099士23132714338944084624±土110123339751545792±107349310812413939625042685476438340HBtMAI15WVg±1081211021201381041191341131321521719.99.8±13.613.513.313.212.910481274146416551831±104119134113132152171113122144166187士104122141159185HBtMAL1xfWU士1041231411591304158818282295±12014116318421517.417.317.116.91651234029663386±48837556316205516.9±17.217.116.9161318532320士土184823332656 士HB!MAL45WV3282419548243453394850885706注：表中理论重量按钢密度7.85g/cm³计算本规程用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：1)表示很严格，非这样做不可的：正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2)表示严格，在正常情况均应这样做的：正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的：正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择，在一定条件下可这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其它有关标准执行的写法，为“应符合……的规定”或“应按照……执行”。引用标准名录《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923《建筑结构荷载规范》GB50009《混凝土结构设计规范》GB50010《建筑抗震设计规范》GB50011《钢结构设计规范》GB50017《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083《混凝土强度检验评定标准》GB50107《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300《钢管混凝土结构设计与施工规程》CECS28-90《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159-2004《碳素结构钢》GB/T700《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条《低台金高强度结构钢》GB/T1591《焊接术语》GB/T3375-94《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T3632《低合金高强度结构钢》GB/T1591《碳钢焊条》GB/T5117《低合金钢焊条》GB/T5118《六角头螺栓》GB/T5782《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178-2005天津市矩形钢管混凝土节点技术规程条文说明本标准修订过程中，编制组进行了矩形钢管混凝土节点的调查研究，总结了我国近年来矩形钢管混凝土节点工程建设的实践经验，同时参考了《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《矩形钢管混凝土结构技术规程》(CECS159:2004)及《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28:90)等国家标准和行业标准的相关内容修订了本标准。为便于广大设计、施工、科研等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定。《天津市矩形钢管混凝土节点技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据及执行中需注意的有关事项进行了说明，但是本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。 75 763基本设计规定 774设计原则 825节点构造 846施工 88 911.0.2本规程主要适用于工业与民用房屋和一般构筑物。对于桥梁结构，由于缺少相关资料，并未考虑适用该规范。1.0.5本规程所采用的符号和术语是根据现行国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083制定的。本规程中许多参数(如荷载、材料等)引用了国家现行有关标准的规定，因此，除本规程有明确规定者外，在设计时还必须遵守国家现行有关的标准。2术语和符号2.1.6—2.1.8在外力作用下，梁与柱轴线夹角能自由转动的连接，只能传递剪力和轴力，不能传递弯矩，是理想的铰接节点。但是，梁柱体系的实际结构工程中不存在理想的铰接节点，例如，门式刚架结构的典型柱脚节点虽然可以传递弯矩，但以4个螺栓为主的节点抗弯刚度只有柱的30%以下，工程中近似认为它是铰接节点。根据相关的理论分析和研究结果，本规程认为，节点抗弯刚度在梁与柱构件的20%以下(或者按照弯矩转角曲线的相应判断)时，梁柱的连接为铰接节点。在外力作用下，梁与柱轴线夹角不改变的连接，除了传递剪力和轴力外，可以传递全部弯矩，是理想的刚接节点。梁柱体系的实际结构工程中也不存在理想的刚接节点，大多数文献研究认为，节点抗弯刚度达到梁及柱构件的80%以上，工程中近似认为它是刚接节点。根据相关的理论分析和研究结果，本规程偏于安全地认为，节点抗弯刚度在梁与柱构件的90%以上(或者按照弯矩转角曲线的相应判断)时，梁柱的连接为刚接节点。在外力作用下，梁与柱轴线夹角可以改变的连接，除了传递剪力和轴力外，可以传递部分弯矩，节点的抗弯刚度介于刚结和铰接之间，是半刚接节点。根据相关的理论分析和研究结果，本规程偏于安全地认为，节点抗弯刚度在梁与柱构件的20%-90%之间(或者按照弯矩转角曲线的相应判断)时，梁柱的连接为半3基本设计规定3.1.2为了方便向钢管内浇筑混凝土，本规程规定矩形钢管的截面最小边尺寸不应小于100mm。规程还规定钢管壁厚不宜小于4mm,这是为了避免钢管在浇筑混凝土时出现局部外鼓现象。如果浇筑混凝土工艺能确保管内混凝土施工质量和不发生钢管管壁外鼓现象，上列限值尚可适当放宽。此外，当矩形钢管混凝土构件截面最大边长不小于800mm时，为确保钢管和混凝土共同作用，宜在柱内壁上采取焊接栓钉、纵向加劲板等构造措施。由于目前这方面的资料很少，本规程中难以提出栓钉、加劲板等构造措施的具体尺寸和设置要求，设计时可借鉴已有的工程经验处理。当有可靠依据时，管内需要设置栓钉的柱截面最大边长尺寸尚可适当放宽。看来，钢结构的焊接是引起梁柱连接脆性断裂的主要原因。这是因为焊接会影响钢材材性，此外焊缝本身质量也具有较大的离散性。现场焊接难度较大，应尽可能在工厂焊接，减少工地3.1.5当钢梁的上下翼缘采用焊接与预设短梁、隔板或柱面直接连接时，应采用全熔透坡口焊缝。当与柱面直接连接时，应注意翼缘与柱管壁厚之比不宜过大，一般不大于2。柱管壁防止层状撕裂的措施可参阅现行行业标准《高层民用建筑钢结构技3.1.6框架梁柱板件宽厚比的规定，是以结构符合强柱弱梁为前提，考虑柱仅在后期出现少量塑性，不需要很高的转动能力，参考《建筑抗震设计规范》GB50011的规定制定的。3.1.7对于本条和本规程后面一些条文提及的“不考虑地震作用参与组合”的规定，除了适用于不考虑地震作用参与组合外，也适用于非抗震设防地区的结构设计，其它地方对于本规程的参考。3.1.8已形成塑性铰的截面，在结构尚未达到破坏机构前必须继续变形，为了使塑性铰处在转动过程中能保持承受弯矩极限值的能力，不但要避免板件的局部屈曲，而且必须避免构件的侧向扭转屈曲，要使构件不发生侧向扭转屈曲，应在塑性铰处及其附近适当距离处设置侧向支承。本条文规定的侧向支承点间的构件长细比限制，是根据理论和试验研究的结果，再加以简化得出的。详细说明可参阅现行国家标准《钢结构设计规3.1.9框架柱的长细比关系到钢结构的整体稳定，研究表明，钢结构高度很大时，轴向力大，竖向地震对框架柱的影响很大，本规范的数值参考国外标准，对7度时适当放宽。3.2.1本规程规定矩形钢管混凝土构件的钢管可采用Q235、Q345、Q390和Q420四种牌号的钢材，这是依据现行国家标准《钢结构设计规范))GB50017的规定和我国多年来钢管混凝土结构实践经验提出的。根据现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的规定，冷弯型钢构件主要采用Q235和Q345两种牌号钢材。因此，冷弯成型的矩形钢管目前主要采用上述两种钢材。条文还规定“当有可靠依据时，可采用其他牌号的钢材”,所谓“可靠依据”是指所取用的钢材，其力学性能和化学成分应符合我国有关建筑结构用钢标准的要求。3.2.2建筑结构用钢除了应具有合格的力学性能指标外，还应对一些化学成分含量加以限制，以确保构件的可焊性等加工和维护要求。因此，设计者应根据结构的重要性、荷载特征、应力状态、钢材厚度、连接和加工方法，以及环境条件等不同情况，合理地选用钢材的牌号和级别。根据现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低台金高强度结构钢》GB/T1591的规定，每一牌号的钢材按其质量又分为不同等级，如Q235分为A、B、C、D四个等级，Q345、Q390和Q420钢分为A、B、C、D、E五个等级。各类牌号的A级钢不提供任一温度量级的冲击韧性试验，且只有当用户提出要求时才进行冷弯试验。Q235A级钢还不保证焊接要求的含碳量。除所含化学成分限量不同外，各级钢材分别保证在+20℃、0℃、一20℃和-40℃时应具有的冲击韧性要求。对在-40℃以下要求保证冲击韧性的钢材，则应选取相应钢材牌号的E级钢。用于承重结构的钢管材料应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证，对于一些重要的结构和直接承受动力作用的结构还应有冷弯试验合格和冲击韧性的要求。因此，各类牌号的A级钢一般不宜用于直接承受动力作用的结构、要求保证冲击韧性性能的结构条文中未给出矩形钢管混凝土结构钢材抗拉强度和屈服强度的比值，但一般强屈比不应小于1.2。用于抗震结构的钢材的伸长率应大于20%,以保证构件具有足够的塑性变形能力。3.2.3国内生产高频焊接直缝矩形管比较多，但也有一些钢厂生产螺旋焊缝圆管变方矩形管的，故本条列入了螺旋焊缝生产工艺的矩形管。热轧矩形钢管目前国内尚未生产，但国外的有关标准中均已列入并已生产和应用，例如：国际标准IS0657/14[40]HotFofmedStructuralH列有热轧方管(SHS)截面20mm×20mm~400mm×400mm,热轧矩形管(RHS)截面50mm×30mm~50mm×300mm,壁厚2.6~25mm;欧洲标准EN10212-2HotFinishedStructuralHollowSection中列有方管(SHS)截面20mm×20mm~400mm×400mm,2.5~20mm;此外，英国规范也列有热轧方钢管(SHS),规格35mm×850mm~700mm×700mm,壁厚12~40mm。随着我国加入WTO,国外先进的生产工艺可能会很快引进国内，故本条文中也列入了热轧矩形钢管。对于采用一条直缝和螺旋焊缝冷弯成型的矩形管，焊缝强度宜与母材等强。3.2.5当焊接两种不同强度等级的钢材时，宜选用与被焊钢材强度较低一种钢材相匹配的焊条或焊丝。这是因为若焊缝金属强度比主体金属强度过高，焊缝接头质量难以保证，容易产生裂缝。采用强度较低的焊缝材料，既可得到与被焊钢材等强的焊缝接头，还可提高焊缝的塑性和韧性。3.2.7根据钢管混凝土结构的工程实践经验，混凝土的强度等级不宜低于C30级。按照常用的钢管和混凝土面积比值范围，采用Q235钢管配置C30～C40级混凝土，Q345钢管配置C40或C50级及以上混凝土，Q390、Q420钢管配置C50级及以上的混凝土较为3.3本节设计指标中加入了热轧成型钢材的强度设计值、冷弯成型钢材的强度设计值、钢材的物理性能指标、焊缝的强度设计值，以便于在设计施工中使用。3.3.2本条提供的冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管的钢材强度设计值(表3,3.2)取自现行国家标准《冷弯薄壁型钢结以，对板厚t≤6mm的冷成型矩形钢管的钢材强度设计值可按表3.3.2取用；对板厚>6mm的冷成型矩形钢管的钢材强度设计值，可参照《钢结构设计规范》GB50017的规定取用。3.3.4由于目前钢管混凝土结构中很少采用C30以下的混凝土，另外使用较高标号的混凝土有利于强度的提高。故此表3.3.4中并未列出C30以下的混凝土强度设计值。3.3.6本条内容实质上是参考《钢结构设计规范》GB50017,对过去工程实践经验的系统总结，条文所遵循的原则为：1焊缝质量等级主要与其受力情况有关，受拉焊缝的质量等级要高于受压或受剪的焊缝；受动力荷载的焊缝质量等级要高于受静力荷载的焊缝。2凡对接焊缝，除非作为角焊缝考虑的部分熔透的焊缝外，焊缝的质量等级不宜低于二级。3在建筑钢结构中。角焊缝一般不进行无损探伤检验，但对外观缺陷的等级(见现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205附录A)可按实际需要选用二级或三级。4根据现行国家标准《焊接术语》GB/T3375-94,凡T形、十字或角接接头的对接焊缝基本上都没有焊脚，这不符合建筑钢结构对这类接头焊缝截面形状的要求。为避免混淆，对上述对接焊缝应一律按《焊接术语》书写为“对接和角接组合焊缝”。4设计原则4.1.3钢板经过冷成型加工后，钢板弯角部分的强度将有不同程度的提高，但其塑性性能略有降低，这种现象称之为冷弯效应。因此，冷成型的矩形钢管四个弯角部分的钢材强度将高于钢管平板部分，弯角部分冷弯提高后的强度值以及矩形钢管考虑冷弯效应后整个截面加权平均强度设计值的计算公式，可参考现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018附录C的规定采用。国内外设计实践表明，矩形钢管按考虑冷弯效应后的强度设计值设计，比不考虑冷弯效应的设计可节省钢材约截面必须全截面有效。要确保全截面有效，应限制截面板件的宽4.1.5采用矩形钢管混凝土结构的建筑处于抗震设防地区时，均应按照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定进行地震作用下的承载能力验算。本条还提出应按照其他有关标准是指：凡结构体系的主要抗侧力结构为钢筋混凝土结构时，应按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的规定；主要抗侧力结构为钢结构时，应按现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98的规定。承载力抗震调整系数γ一般在0.7～1.0之间。现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011没有给出钢管混凝土结构构件的γm值，本条表4.1.5给出的钢管混凝土结构承载能力抗震调整的最大轴力设计值可表示为N₂=0.75Af,翼缘连接焊缝应承受的轴向力设计值为N=0.904f,(二者之比”,-12),对于等截面工字梁而言，其翼缘与柱的坡口焊缝是不满足节点连接承载力应高于杆件截面承载力要求的，因此应加强梁端与柱的连接或采用削弱梁翼缘的犬骨式连接。4.2.4带内隔板的矩形钢管混凝土柱与钢梁的刚性焊接节点的抗剪强度计算公式中分别考虑了柱焊缝(柱腹板)、内隔板和混凝土斜压受力对节点的抗剪贡献。节点抗弯强度计算公式是通过节点板的拉伸试验，根据虚功原理得到的。在推导中分别考虑了柱翼缘和内隔板的抗弯作用。可参阅《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159-2004的相关条文说明。4.2.9设计穿筋式连接，验算柱边的抗弯强度时应计入矩形环梁的抗弯作用，并要求强震下框架梁端先于柱边抗弯失效。环梁受到有效的周向约束是结合面剪力能有效传递的必要条件。肋钢筋上局部承压混凝土受到三轴约束，其垂直承压强度获得较大的提高。当结合面剪力较大，肋钢筋处混凝土的局部承压不能满足抗剪要求时，可将底肋钢筋改成角钢，但角钢的挑出长度不宜大于50mm。当按公式计算的直剪承载力不能满足要求时，应增加环梁的截面高度。结合面的直剪承载力验算时，其直剪强度为拉区和压区的平均值。5节点构造5.1.3框架结构中，梁与柱的刚性连接应符合受力过程中梁柱间交角不变的假定，同时连接应具有充分的强度承受交汇构件端部传递的所有最不利内力。梁与柱铰接时，应使连接具有充分的转动能力，且能有效地传递横向剪力与轴心力。梁与柱的半刚性连接只具有有限的转动刚度，在承受弯矩的同时会产生相应的交角变化，在内力分析时，必须预先确定连接的弯矩-梁柱连接一般采用刚性连接和铰接连接。半刚性连接的弯矩-转角关系较为复杂，它随连接形式、构造细节的不同而异。进行结构设计时，这种连接形式的实验数据或设计资料必5.1.4当水平构件为钢梁时，纯钢结构的做法可以用于矩形钢连接的形式有：全部焊接、栓焊混合连接、全部用高强度螺栓连接。全部焊接适合于工厂连接，不适用于工地连接；全部用高强度螺栓连接费用太高；我国大多数采用栓焊混合的现场连体情况进行细部设计，宜优先选用隔板贯通节点或外肋环板节5.1.58度设防Ⅲ、IV类场地，柱与钢梁的刚性连接宜采用能将塑性铰外移的骨形连接，其具体措施参照现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定，亦可采用在梁端局部加大梁截面或梁下加腋的方式，以加大连接的抗弯承载力，提高节高层钢结构中，柱与梁的典型刚性连接是梁腹板用高强度螺栓连接。梁翼缘用焊接。这种接头的施工顺序为，先拧紧腹板上的螺栓，再焊接梁翼缘板的焊缝(或称“先栓后焊”)。当钢梁与柱铰接连接时，钢梁翼缘与柱翼缘或外隔板无须焊接或螺栓连接。当柱截面较大设置内隔板不影响管内混凝土的浇筑质量时，宜采用内隔板式梁柱连接，否则宜采用加强环板式或外伸隔板式梁柱连接。5.1.6对现浇钢筋混凝土梁和矩形钢管混凝土柱之间的连接，应用和研究均较少。这里推荐两种连接型式：环梁-钢承重销式连接和穿筋式连接。对环梁-钢承重销式连接，弯矩通过钢筋混凝土环梁传递给柱，剪力主要通过钢承重销传递。承重销有穿心、不穿心和半穿心等三种。穿心承重销性能最好，但施工很麻烦。不穿心承重销施工简单但传递弯矩能力较差，受荷转动时承重销与钢管壁间会出现较大的应力集中，甚至会造成钢管壁撕裂。半穿心承重销的性能虽比不上穿心式，但因承重销锚入钢管混凝土柱中一定长度面具有一定的传递弯矩能力，减少了应力集中，施工也不复杂。采用半穿心钢承重销传递剪力时，承重销可以采用工字钢或双槽形钢。承重销除了为传递剪力而提供足够的承压面积外，还应进入框架梁端一定的长度，一般不宜小于2倍钢牛腿截面高度，以使其能传递一部分梁端弯矩，形成所谓的剪弯钢现浇混凝土梁和矩形钢管混凝土柱的连接，在抗震设计时，宜采用环梁-钢承重销式连接。穿筋式连接的剪力传递是在钢管上预设水平肋钢筋或肋钢板，通过钢管柱外的矩形钢筋混凝士环梁与肋钢筋间的相互作用，将剪力传递至钢管。结合面的抗剪试验表明，在环梁的周向约束足够的情况下，这种剪力传递方式是可靠的。穿筋式节点的梁端弯矩传递主要通过穿越钢管的框架梁纵筋，但矩形环梁对柱边受弯承载力也有一定的贡献。设计时，要求满足“强环梁，弱框梁”。使框架梁端先于柱边处抗弯屈服，保证矩形环梁受到有效的周边约束，从而保证结合面的剪力传递能力。为降低施工难度，穿越钢管的钢筋可采用并股双钢筋的形式。也有研究和设计人员提出了一种外置式钢筋混凝土环梁连接节点。以实现钢筋混凝土梁与矩形钢管混凝土柱的连接。该连接型式的组成为：八角形钢筋混凝土环梁用于传递弯矩、钢管四壁设拉筋用于抗冲切作用，两者组成环梁钢筋笼；其结合面同穿筋式节点。框架梁端纵筋弯折锚入环梁内，梁端弯矩通过八角形钢筋混凝土环梁传递。剪力通过环梁混凝土与焊在钢管上的肋钢筋间的相互作用来传递。这种连接型式通过环梁混凝土作用于柱身的压应力形成力偶来传递梁端弯矩，其主要不足之处是正常使用状态下连接节点的刚度偏小。这种连接型