4.3.1 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，縱向受力鋼筋直徑不宜小于16mm，縱筋與型鋼的凈間距不宜小于30mm，其縱向受力鋼筋的最小錨固長(zhǎng)度、搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 10-89的要求。

4.3.2 考慮地震作用組合的型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件，宜采用封閉箍筋，其末端應(yīng)有135°彎鉤，彎鉤端頭平直段長(zhǎng)度不應(yīng)小于10倍箍筋直徑。

4.3.3 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 10-89的規(guī)定。型鋼的混凝土保護(hù)層最小厚度，對(duì)梁不宜小于100mm，且梁內(nèi)型鋼翼緣離兩側(cè)距離之和(b1+b2)，不宜小于截面寬度的1/3；對(duì)柱不宜小于120mm(圖4.3.3)。

圖4.3.3  混凝土保護(hù)層最小厚度

4.3.4 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的型鋼鋼板厚度不宜小于6mm，其鋼板寬厚比應(yīng)符合表4.3.4的規(guī)定(圖4.3.4)。當(dāng)滿足寬厚比限值時(shí)，可不進(jìn)行局部穩(wěn)定驗(yàn)算。

表4.3.4  型鋼鋼板寬厚比限值


圖4.3.4  型鋼鋼板寬厚比

4.3.5 在需要設(shè)置栓釘?shù)牟课?，可按彈性方法?jì)算型鋼翼緣外表面處的剪應(yīng)力，相應(yīng)于該剪應(yīng)力的剪力由栓釘承擔(dān)；栓釘承載力應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 17-88的規(guī)定計(jì)算。型鋼上設(shè)置的抗剪栓釘?shù)闹睆揭?guī)格宜選用19mm和22mm，其長(zhǎng)度不宜小于4倍栓釘直徑，栓釘間距不宜小于6倍栓釘直徑。

 

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4.3 一般構(gòu)造

4.3.1～4.3.2 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是鋼和混凝土兩種材料的組合體，在此組合體中，箍筋的作用尤為突出，它除了增強(qiáng)截面抗剪承載力，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生剪切脆性破壞外，還起到約束核心混凝土，增強(qiáng)塑性鉸區(qū)變形能力和耗能能力的作用，對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件而言，更起到保證混凝土和型鋼、縱筋整體工作的重要作用，因此，為保證在大變形情況下能維持箍筋對(duì)混凝土的約束，箍筋應(yīng)做成封閉箍筋，其末端應(yīng)有 135°彎鉤，彎鉤平直段也應(yīng)有一定長(zhǎng)度，當(dāng)采用拉結(jié)箍筋時(shí)，至少一端應(yīng)有 135°彎鉤。

4.3.3 在確定型鋼的截面尺寸和位置時(shí)，宜滿足型鋼有一定的混凝土保護(hù)層厚度，以防止型鋼不發(fā)生局部壓屈變形，保證型鋼、鋼筋混凝土相互粘結(jié)而整體工作，同時(shí)，也是提高耐火性、耐久性的必要條件。

4.3.4 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中型鋼鋼板不宜過薄，以利于焊接和滿足局部穩(wěn)定要求。由于型鋼受混凝土和箍筋的約束，不易發(fā)生局部壓屈，因此，型鋼鋼板的寬厚比可以比現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 99—98 的規(guī)定放松，參考日本有關(guān)資料，規(guī)定鋼板寬厚比大致比純鋼結(jié)構(gòu)放松 1.5～1.7 倍左右。

4.3.5 型鋼上設(shè)置的抗剪栓釘，為發(fā)揮其傳遞剪力作用，栓釘?shù)闹睆?、長(zhǎng)度、間距宜正確的選定。

5.1.1 型鋼混凝土框架梁，其正截面受彎承載力應(yīng)按下列基本假定進(jìn)行計(jì)算:
        1 截面應(yīng)變保持平面；
        2 不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度；
        3 受壓邊緣混凝土極限壓應(yīng)變εcu取0.003，相應(yīng)的最大壓應(yīng)力取混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc，受壓區(qū)應(yīng)力圖形簡(jiǎn)化為等效的矩形應(yīng)力圖，其高度取按平截面假定所確定的中和軸高度乘以系數(shù)0.8，矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力取為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；
        4 型鋼腹板的應(yīng)力圖形為拉、壓梯形應(yīng)力圖形。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，簡(jiǎn)化為等效矩形應(yīng)力圖形；
        5 鋼筋應(yīng)力取等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣的極限拉應(yīng)變εsu取0.01。
5.1.2 型鋼截面為充滿型實(shí)腹型鋼的型鋼混凝土框架梁，其正截面受彎承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算(圖5.1.2):

        非抗震設(shè)計(jì)

 （5.1.2-1）
      （5.1.2-2）

        抗震設(shè)計(jì)

 （5.1.2-3）

 （5.1.2-4）

當(dāng)時(shí)
（5.1.2-5）
（5.1.2-6）
（5.1.2-7）

        混凝土受壓區(qū)高度x尚應(yīng)符合下列公式要求：

（5.1.2-8）
（5.1.2-9）

式中        ——相對(duì)受壓區(qū)高度，；
              ——相對(duì)界限受壓區(qū)高度，；
               ——界限受壓區(qū)高度；
               ——型鋼腹板承受的軸向合力對(duì)型鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的力矩；
               ——型鋼腹板承受的軸向合力；
               ——型鋼腹板上端至截面上邊距離與的比值；
               ——型鋼腹板上端至截面上邊距離與的比值；
               ——型鋼腹板厚度；
                ——型鋼翼緣厚度；
                ——型鋼腹板高度；
                ——型鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至混凝土受壓邊緣距離。

圖5.1.2 框架梁正截面受彎承載力計(jì)算

5.1.3 型鋼混凝土框架梁考慮抗震等級(jí)的剪力設(shè)計(jì)值Vb應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:
        一級(jí)抗震等級(jí)

 （ 5.1.3-1）

        二級(jí)抗震等級(jí)

 （5.1.3-2）

        三級(jí)抗震等級(jí)

 （5.1.3-3）

        式中    、——框架梁左、右端用實(shí)配鋼筋和實(shí)配型鋼、強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，且考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)的正截面受彎承載力做對(duì)應(yīng)的彎矩值；
                    、——考慮地震作用組合的框架梁左。右端彎矩設(shè)計(jì)值；
                    ——考慮地震作用組合時(shí)的重力荷載代表值產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值，可按簡(jiǎn)支梁計(jì)算確定；
                    ——梁的凈跨。
        在公式（5.1.3-1）~（5.1.3-3）中，和之和，以及和之和，應(yīng)分別按順時(shí)針和逆時(shí)針方向進(jìn)行組合，并取其較大值。每端的可按本規(guī)程第5.1.2條中有關(guān)公式計(jì)算。

5.1.4 型鋼混凝土框架梁的受剪截面應(yīng)符合下列條件:
        非抗震設(shè)計(jì)

 （5.1.4-1）

 （5.1.4-2）

        抗震設(shè)計(jì)

 （5.1.4-3）
（5.1.4-4）

5.1.5 型鋼為充滿型實(shí)腹型鋼的型鋼混凝土框架梁，其斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算:
        非抗震設(shè)計(jì)

 （5.1.5-1）

        抗震設(shè)計(jì)

 （5.1.5-2）

        集中荷載作用下的梁，其斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：
        非抗震設(shè)計(jì)

 （5.1.5-3）

        抗震設(shè)計(jì)

 （5.1.5-4）

        式中    ——箍筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)；
                  ——配置在同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積；
                       s——沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向上箍筋的間距；
                      ——計(jì)算截面剪跨比，可取，a為計(jì)算截面至支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣的距離，計(jì)算截面取集中荷載作用點(diǎn)處的截面。當(dāng)<1.4時(shí)，取=1.4；當(dāng)>3時(shí)，取=3。

5.1.6 配置桁架式型鋼的型鋼混凝土梁，其受彎承載力可按國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ 10-89的有關(guān)公式計(jì)算，計(jì)算中可將上、下弦型鋼考慮為縱向鋼筋；斜腹桿承載力的豎向分力可作為受剪箍筋考慮。

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5.1 承載力計(jì)算
5.1.1 型鋼混凝土受彎構(gòu)件試驗(yàn)表明，受彎構(gòu)件在外荷載作用下，截面的混凝土、鋼筋、型鋼的應(yīng)變保持平面，受壓極限變形接近于 0.003 、破壞形態(tài)以型鋼上翼緣以上混凝土突然壓碎、型鋼翼緣達(dá)到屈服為標(biāo)志，其基本性能與鋼筋混凝土受彎構(gòu)件相似，由此，建立了型鋼混凝土框架梁的正截面受彎承載力計(jì)算的基本假定。
5.1.2 配置充滿型實(shí)腹型鋼的型鋼混凝土框架梁的正截面受彎承載力計(jì)算，是把型鋼翼緣也作為縱向受力鋼筋的一部分，在平衡式中增加了型鋼腹板受彎承載力項(xiàng)M_aw和型鋼腹板軸向承載力項(xiàng)N_awo M_aw 、N_aw的確定是通過對(duì)型鋼腹板應(yīng)力分布積分，再做一定的簡(jiǎn)化得出的。根據(jù)平截面假定提出了判斷適筋梁的相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξ_b的計(jì)算公式。
5.1.3 為使框架梁滿足“強(qiáng)剪弱彎”要求，對(duì)不同抗震等級(jí)的框架梁剪力設(shè)計(jì)值V_b進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整原則與國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GBJ 10—89 相一致。
5.1.4 型鋼混凝土梁的剪切破壞，隨著剪跨比的不同主要是剪壓破壞和斜壓破壞兩種形式。防止剪壓破壞由受剪承載力計(jì)算來保證，斜壓破壞由截面控制條件來保證。通過集中荷載作用下斜截面受剪承載力試驗(yàn)，建立了控制斜壓破壞的截面控制條件，即給出了型鋼混凝土梁受剪承載力的上限，此條件對(duì)均布荷載是偏于安全的。
5.1.5 型鋼混凝土梁受剪承載力計(jì)算公式是在試驗(yàn)研究基礎(chǔ)上，采用分別考慮型鋼和鋼筋混凝土二部分的承載力，通過 52 根試驗(yàn)梁數(shù)據(jù)回歸分析和可靠度分析，得出了型鋼部分對(duì)受剪承載力的貢獻(xiàn)為型鋼腹板部分的受剪承載力，其值與腹板強(qiáng)度、腹板含量有關(guān)，對(duì)集中荷載作用下的梁，還與剪跨比有關(guān)，而且近似假定型鋼腹板全截面處于純剪狀態(tài)，即。
5.1.6 當(dāng)梁的荷載較大，需要的截面高度較高時(shí)，為節(jié)省鋼材，減少自重，可采用桁架式空腹型鋼的型鋼混凝土梁，其承載力計(jì)算可把上、下弦型鋼作為縱向受力鋼筋，斜腹桿承載力的豎向分力作為受剪箍筋考慮。由于對(duì)型鋼混凝土寬扁梁尚未進(jìn)行試驗(yàn)研究，為此，規(guī)程規(guī)定的框架梁受剪承載力計(jì)算公式對(duì)寬扁梁不能直接采用，有待進(jìn)一步研究。