xxx-202x
中国工程建设标准化协会标准
外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构应用技术规程
（征求意见稿）
Technicalspecificationforframestructureswithwrappedpositebeamsandconcrete-filledsteeltube
columns
2021北京
中国工程建设标准化协会标准
外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构应用技术规程
Technicalspecificationforframestructureswithwrappedpositebeamsandconcrete-filledsteeltube
columns
T/CECSxxx-202x
主编单位：重庆渝建实业集团股份有限公司中国建筑科学研究院有限公司
批准单位：中国工程建设标准化协会施行日期：202x年x月x日
中国xx出版社
2021北京
前言
根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2020年第一批协会标准制订、修订计划>的通知》（建标协字[2020]14号）的要求，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外有关标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本规程。
本规程共8章，主要技术内容包括：总则、术语和符号、材料、设计基本规定、构件设计、连接节点设计、制作与施工、验收。
本规程的某些内容涉及专利，涉及专利的具体技术问题，使用者可直接与本规程主编单位协商处理，本规程的发布机构不承担识别专利的责任。
本规程由中国工程建设标准化协会建筑产业化分会归口管理，由重庆渝建实业集团股份有限公司负责具体技术内容的解释，执行过程中如有意见或建议，请寄送至解释单位（地址：重庆市南岸区烟雨路9号国瑞中心22楼，邮政编码：400066）。
主编单位：重庆渝建实业集团股份有限公司中国建筑科学研究院有限公司 参编单位：重庆大学主要起草人： 主要审查人： 目次 1总则............................................................................................................................1
2术语和符号................................................................................................................2 2.1
术语
钢材
矩形钢管混凝土柱
矩形钢管混凝土柱与梁连接节点.........................................................................................506.2异形钢管混凝土柱与梁连接节点.........................................................................................656.3支撑节点
一般规定
7.4钢构件安装与连接
一般规定
8.3外包钢组合梁混凝土浇筑质量验收.....................................................................................848.4外包钢组合梁连接质量验收
2Termsandsymbols......................................................................................................2 2.1
Terms
Steel
3.5Others
Rectangularconcrete-filledsteeltubecolumn..........................................................................195.2Special-shapedconcrete-filledsteeltubecolumn.....................................................................235.3Wrappedsteelandpositebeam...........................................................................34 6Designofjoints.........................................................................................................50 6.1
Jointofrectangularconcrete-filledsteeltubeandbeam...........................................................506.2Jointofspecial-shapedconcrete-filledsteeltubeandbeam.....................................................656.3Bracejoint
6.4Floor
7.2Manufacturingofrectangularsteeltubecolumn......................................................................767.3Manufacturingofspecial-shapedcolumn.................................................................................777.4Installationandconnectionofsteelmember............................................................................787.5Concreteconstruction
Generalrequirements................................................................................................................82
8.2SitequalityeptanceofU-shapedsteelbeam.......................................................................838.3Concretepouringqualityeptanceofwrappedsteelandpositebeam.............848.4Connectionqualityeptanceofwrappedsteelandpositebeam......................85 Explanationofwordinginthisspecification...............................................................88Listofquotedstandards...............................................................................................89 1
总则 1.0.1为规范和促进外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的推广应用，做到安全适用、技术先进、经济合理、施工方便、确保质量，制定本规程。
【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构是一种由外包U形钢-混凝土组合梁和矩形或异形钢管混凝土柱等构件组成的新型装配式组合结构体系，其具有以下优势： 1）框架柱及梁均为组合受力，可充分发挥钢材和混凝土的力学性能优势；2）可实现施工免模板、免支撑（或少支撑），同时发挥现浇混凝土的效率和成本优势；3）可缩短施工周期，减少机械及措施费，有利于降低成本；4）装配率高，符合国家及地方政策要求，符合建筑工业化的发展趋势。
为便于其推广应用，有必要制定相关技术标准，对其设计、制作、施工及验收等内容作出规定。
1.0.2本规程适用于抗震设防烈度为6度至8度地区工业与民用建筑的外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作、施工及验收。
1.0.3外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作、施工及验收，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作、施工及验收尚应符合国家现行标准《钢结构设计标准》GB50017、《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011、《钢管混凝土结构技术规范》GB50936、《钢-混凝土组合结构施工规范》GB50901、《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、《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232、《组合结构设计规范》JGJ138、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99、《装配式钢结构住宅建筑技术标准》JGJ/T469等的有关规定。
1 2术语和符号 2.1术语2.1.1外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构Framestructurewithwrappedpositebeamsandconcrete-filledsteeltubecolumns 由外包U形钢-混凝土组合梁作为框架梁，钢管混凝土柱作为框架柱的装配式钢-混凝土组合框架结构。
简称组合框架结构，框架柱采用矩形钢管混凝土柱时称为矩形柱组合框架结构，框架柱采用异形钢管混凝土柱时称为异形柱组合框架结构。
【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构的框架梁采用外包U形钢混凝土组合梁，框架柱采用矩形钢管混凝土柱或异形钢管混凝土柱，非框架梁一般也采用外包U形钢-混凝土组合梁，必要时也可采用钢梁或其他形式的组合梁。
组合框架结构局部如图1所示。
13
2 图1组合框架结构局部三维示意图1—钢管混凝土柱；2—外包U形钢-混凝土组合梁；3—混凝土板 2.1.2外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架-支撑结构Frame-bracingstructurewithwrappedpositebeamsandconcrete-filledsteeltubecolumns 由外包U形钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱组成的框架与钢支撑共同组成抗侧力体系的结构。
简称组合框架-支撑结构，框架柱采用矩形钢管混凝土柱时称为矩形柱组合框架-支撑结构，框架柱采用异形钢管混凝土柱时称为异形柱组合框架-支撑结构。
2 【条文说明】纯框架结构适用高度范围相对较小，当需要较大的结构高度及抗侧移需求时，可在组合框架结构中设置柱间钢支撑，形成组合框架-支撑结构。
2.1.3外包U形钢-混凝土组合梁WrappedU-shapedsteelandpositebeam 由带翼缘的外包U形钢及内部混凝土与混凝土翼板组合而成的可整体受力的钢-混凝土组合梁。
简称外包钢组合梁。
【条文说明】外包U形钢-混凝土组合梁由外包U形钢、外包U形钢内的混凝土和混凝土翼板组成，其中外包U形钢的开口端内折形成上翼缘，且在上翼缘设置抗剪连接件，待翼板混凝土和外包U形钢内混凝土浇筑后形成组合梁。
2.1.4外包U形钢WrappedU-shapedsteel 用于外包U形钢-混凝土组合梁的U形截面型钢。
简称U形钢，在内部混凝土浇筑前称为U形钢梁。
【条文说明】外包U形钢可通过一次冷弯成型、冷弯焊接成型或全焊接成型。
本规程中外包U形钢顶部开口端为内折式。
作为外包U形钢-混凝土组合梁中的钢构件，在内部混凝土浇筑前称为U形钢梁。
2.1.5矩形钢管混凝土柱Rectangularconcrete-filledsteeltubecolumn 在矩形钢管内浇筑混凝土形成的由钢管和管内混凝土共同承担荷载的柱。
在内部混凝土浇筑前称为矩形钢管柱。
2.1.6异形钢管混凝土柱Speciallyshapedconcrete-filledsteeltubecolumn 在异形（包括L形、T形、十字形、Z形）钢管内浇筑混凝土形成的由钢管与管内混凝土共同承担荷载的柱。
在内部混凝土浇筑前称为异形钢管柱。
2.1.7内隔板式连接Innerdiaphragmconnection 梁与钢管混凝土柱节点处，柱贯通且主要通过在钢管内部焊接隔板来传递内力的连接形式。
2.1.8贯通隔板式连接Throughdiaphragmconnection 梁与钢管混凝土柱节点处，柱在梁翼缘高度处断开且主要通过焊接贯通的隔板来传递内力的连接形式。
2.1.9外环板式连接Outerringplateconnection 梁与钢管混凝土柱节点处，柱贯通且主要通过在钢管外部焊接环形钢板来传递内力的连接形式。
3 2.1.10端板式连接Outerringplateconnection梁与钢管混凝土柱节点处，柱贯通且主要通过在梁端与钢管之间焊接端板来 传递内力的连接形式。
2.1.11分离内隔板式连接Separateinnerdiaphragmconnection 梁与钢管混凝土柱节点处，柱贯通且主要通过在钢管内部焊接分离的隔板来传递内力的连接形式。
2.2符号 2.2.1材料性能 fc——混凝土轴心抗压强度设计值； fck——混凝土轴心抗压强度标准值； ft——混凝土轴心抗拉强度设计值； ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值； fa——钢管或钢板抗拉、抗压强度设计值； fya——钢管或钢板屈服强度； fva——钢管或钢板抗剪强度设计值； fuva——钢管或钢板的极限抗剪强度； fs——纵向钢筋抗拉强度设计值； fsv——横向钢筋抗拉强度设计值。
2.2.2作用和作用效应 N——轴向力设计值； V——剪力设计值； M、M——正、负弯矩设计值；
N c1v ——单个抗剪连接件作用范围的受剪承载力设计值； vl1——单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计值； s——按荷载准永久组合计算的开裂截面纵向受拉钢筋的应力； Vujd——连接的受剪承载力设计值； Vuj——连接的极限受剪承载力；
4 Vuj——节点核心区的受剪承载力设计值；Muj——节点单侧受弯承载力设计值；q0——施工无支撑时组合梁的挠度计算值；qb——施工有支撑时组合梁的挠度计算值。
2.2.3几何参数b——截面宽度；be——翼板有效宽度；h——截面高度；t——截面板件厚度；bf——组合梁纵向受剪界面的横向长度；mi——组合梁剪跨区段长度；As——正弯矩区U形钢内底部纵向钢筋截面面积；As——负弯矩区翼板有效宽度范围内的纵向钢筋截面面积；Aa——钢管或钢板的截面面积；Ac——钢管内混凝土的截面面积；Asv——组合梁单位长度上横向钢筋的截面面积；x——混凝土受压区高度；xc——混凝土实际受压区高度，xcx/1；hc——混凝土翼板厚度。
2.2.4计算系数及其他k——钢号修正系数，其值为235与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方 根；——轴心受压稳定系数；1——受压区混凝土等效矩形应力图压应力系数；1——受压区混凝土等效矩形应力图受压区高度系数；c——混凝土强度影响系数；jv——节点剪力增大系数；jm——节点单侧弯矩增大系数。
5 【条文说明2.2】本节参考现行国家标准《工程结构设计通用符号标准》GB/T50132和有关设计标准，并结合本规程具体情况规定了涉及的符号及其含义。
6 3材料 3.1钢材 3.1.1组合框架及框架-支撑结构中钢材的牌号及标准、材料选用、设计指标和设计参数等除应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定外，尚应符合下列规定： 1框架柱、框架梁及支撑用钢材应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定； 2高层民用建筑用钢材应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定； 3厚度不大于6mm的冷成型钢应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018和现行行业标准《建筑结构用冷弯薄壁型钢》JG/T380的有关规定。
3.1.2外包钢组合梁用U形钢宜冷弯成型，并应符合下列规定： 1宜采用Q235、Q355、Q390钢，质量等级不应低于B级，并应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的有关规定，当有可靠依据时也可采用其他牌号的钢材； 2宜一次冷弯成型，当截面尺寸较大时，也可冷弯焊接成型，焊缝可采用高频焊、自动或半自动焊和手工对接焊缝。
【条文说明】U形钢一般采用Q235、Q355、Q390钢，当采用Q420及以上的钢材时，应有可靠的加工工艺及受力性能试验依据。
当截面尺寸较大时，U形钢也可由两个冷弯成型的不等边C形钢在下翼缘处焊接组成。
3.1.3钢管混凝土柱用矩形钢管应符合下列规定： 1宜采用冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管，当采用冷弯矩形钢管时应选用符合现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178规定的Q235、Q355或Q390钢的I级产品； 2当采用热轧成型或由热轧钢板、型钢焊接组成的矩形钢管时，原料钢板应选用符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的Q235、Q355、Q390、Q420钢；
7 3当抗震设防烈度为8度或柱直接承受动力荷载时，原料钢板尚宜符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T19879的有关规定。
【条文说明】矩形钢管应优先采用冷成型矩形钢管，现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178规定的I级产品通过优选原料材质及采用直接成方等合理成型工艺，可保证成管时冷弯圆角区的冷作硬化效应较低。
当荷载较大或壁厚较厚时，可采用焊接箱形截面。
3.1.4热轧钢板、槽钢、角钢等应符合现行国家标准《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带》GB/T3274和《热轧型钢》GB/T706的有关规定，冷弯薄壁型钢应符合现行行业标准《建筑结构用冷弯薄壁型钢》JG/T380的有关规定。
3.2钢筋 3.2.1钢筋的牌号及标准、选用、设计指标和设计参数等应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。
3.2.2外包钢组合梁翼板内的钢筋和板中受力钢筋可采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；板中构造钢筋可采用HPB300、HRB400钢筋。
3.2.3抗震等级为
一、二、三级的框架和斜撑构件的纵向受力钢筋，其抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比不应小于1.25，屈服强度实测值与屈服强度标准值之比不应大于1.3，且最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
【条文说明3.2】参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《建筑抗震设计规范》GB50011对组合框架及框架-支撑结构中的钢筋要求作了规定。
3.3连接材料 3.3.1钢构件用焊条、焊丝、焊剂等焊接材料和螺栓、铆钉等紧固件材料的型号及标准、材料选用、设计指标和设计参数等应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定。
3.3.2用作抗剪连接件的槽钢连接件、角钢连接件宜采用Q235钢；吊筋连接件可采用HPB300、HRB400钢筋；栓钉连接件应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T10433的有关规定。
3.3.3钢筋之间、钢筋与钢板的焊接材料应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收
8 规程》JGJ18的有关规定；钢筋机械连接材料应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定。
3.3.4钢筋与钢构件连接用可焊接机械连接套筒应符合《钢筋机械连接用套筒》JG/T163-2013的要求，且应满足可焊性要求。
可焊接机械连接套筒的实测受拉承载力不应小于被连接钢筋受拉承载力标准值的1.1倍，钢筋受拉承载力标准值应按抗拉极限强度标准值乘以钢筋截面面积计算。
3.4混凝土 3.4.1混凝土的力学性能指标、原材料及配合比设计等应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《混凝土结构工程施工规范》GB50666和《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55等的有关规定。
3.4.2钢管混凝土柱的混凝土强度等级不应低于C30，抗震设防烈度为6度、7度时不宜超过C80，抗震设防烈度为8度时不宜超过C70。
对Q235钢管，宜采用C30、C35或C40混凝土；对Q355钢管，宜采用C40及以上的混凝土；对Q390、Q420钢管，宜采用C50及以上的混凝土。
3.4.3钢管内及梁柱节点内宜采用自密实混凝土。
自密实混凝土的配合比设计、施工、质量检验和验收等应符合现行团体标准《自密实混凝土应用技术规程》CECS203的规定。
3.4.4外包钢组合梁及板的混凝土强度等级不宜低于C30。
外包钢组合梁的混凝土粗骨料最大粒径不应超过梁截面最小尺寸的1/4，且不应超过钢筋最小净间距的3/4。
【条文说明3.4】钢管混凝土柱的混凝土强度等级要求参考了现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138和现行团体标准《矩形钢管混凝土节点技术规程》T/CECS506的有关规定。
3.5其他 3.5.1组合框架及框架-支撑结构构件的设计耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。
防火涂料、防火板、毡状防火材料等防火保护材料应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《钢结构设
9 计标准》GB50017、《建筑钢结构防火技术规范》GB51249及国家现行有关产品标准的规定。
3.5.2钢构件应根据设计文件要求选择除锈、防腐涂装工艺。
钢构件防腐涂装可采用热镀锌、喷涂锌、喷刷涂料等方式，防腐蚀材料应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017、现行行业标准《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T251及国家现行有关产品标准的规定。
【条文说明】本规程的构件防腐涂装工艺是工程常用的方式，设计人员可根据具体工程情况进行涂装设计。
防腐涂装的热镀锌、喷涂锌、喷刷涂料等工艺、技术规范及涂层质量检验标准等应符合国家现行有关标准的规定。
3.5.3对钢筋桁架楼承板、压型钢板组合楼板等技术，其所用钢材、钢筋及混凝土等材料应符合现行行业标准《钢筋桁架楼承板》JG/T368、现行团体标准《组合楼板设计与施工规程》CECS273和有关技术资料的规定。
【条文说明】目前，钢筋桁架楼承板技术除了传统的金属底模楼承板外，还包括底模可拆式、底模免拆式等新形式的楼承板，但行业内还没有统一的技术标准，使用这些技术时，应符合相关团体标准、企业标准及标准图集的规定。
10 4设计基本规定 4.1结构体系和布置 4.1.1组合框架及框架-支撑结构房屋的最大适用高度应符合下列规定：1对乙类和丙类建筑，应符合表4.1.1的规定；2平面和竖向均不规则的结构，最大适用高度宜适当减低；3对甲类建筑，6度、7度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合表4.1.1 的要求，8度时应专门研究； 表4.1.1组合框架及框架-支撑结构房屋的最大适用高度（m） 抗震设防烈度 结构类型 8度6度7度 0.20g0.30g 矩形柱组合框架结构 70605040 矩形柱组合框架-支撑结构220200180150 异形柱组合框架结构 70503012 异形柱组合框架-支撑结构90705024 注：房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度，不包括局部突出屋顶部分。
【条文说明】矩形柱组合框架及框架-支撑结构的最大适用高度按现行国家标准 《钢管混凝土结构技术规范》GB
50936确定。
异形柱组合框架及框架-支撑结构 的最大适用高度参考了团体标准《矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程》T/CECS xxx。
4.1.2组合框架及框架-支撑结构的高宽比不宜超过表4.1.2的规定。
表4.1.2组合框架及框架-支撑结构适用的最大高宽比 结构类型 抗震设防烈度6度7度8度 矩形柱组合框架结构 654 矩形柱组合框架-支撑结构765 异形柱组合框架结构5.543 异形柱组合框架-支撑结构64.53.5 【条文说明】矩形柱组合框架及框架-支撑结构的最大高宽比按现行国家标准《钢 管混凝土结构技术规范》GB50936确定。
参照混凝土异形柱结构最大高宽比与 普通混凝土框架结构最大高宽比的相对关系，异形柱组合框架结构的最大高宽比 11 比矩形柱组合框架结构减小0.5~1.0；异形柱框架-支撑结构的最大高宽比比矩形柱框架-支撑结构减小1.0~1.5。
4.1.3设置少量支撑的组合框架结构，当底层的支撑框架在规定水平力作用下按刚度分配的地震倾覆力矩占结构总地震倾覆力矩的比值不大于50%时，最大适用高度、最大高宽比、抗震等级宜按组合框架结构确定。
【条文说明】参考现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011对钢支撑-混凝土框架结构的规定，框架-支撑结构底层的支撑框架按刚度分配的地震倾覆力矩应大于结构总地震倾覆力矩的50%，本条对不满足该规定的设置少量支撑的框架结构的执行标准进行了规定。
4.1.4组合框架及框架-支撑结构的建筑形体及结构布置的规则性应符合国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定，高层组合框架及框架-支撑结构尚应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定。
4.1.5组合框架及框架-支撑结构建筑宜通过调整平面形状和结构布置，避免设置防震缝。
体型复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析，确定是否设置防震缝，并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。
当在适当部位设置防震缝时，防震缝宽度应符合下列规定： 1当高度不超过15m时不应小于125mm；2当高度超过15m时，6度、7度、8度分别每增加高度5m、4m、3m，宜加宽25mm。
【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的防震缝宽度取钢筋混凝土框架结构与钢结构防震缝宽度的平均值，即钢筋混凝土框架结构的1.25倍。
4.1.6组合框架及框架-支撑结构的楼盖宜采用钢筋桁架组合楼板，也可采用压型钢板组合楼板、混凝土叠合板、现浇混凝土板；楼盖应具有良好的水平刚度和整体性，对转换层、加强层以及有大开洞楼层，宜采取有效措施确保水平力的可靠传递。
【条文说明】组合框架及框架-支撑结构中板的设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、现行行业标准《钢筋桁架楼承板》JG/T368、现行团体标准《组合楼板设计与施工规范》CECS273和《钢筋桁架混凝土叠合板应 12 用技术规程》T/CECS715等的有关规定。
对有大开洞楼层，宜采用钢筋桁架组合楼板或现浇混凝土板，当采用压型钢板组合楼板时，宜增加楼板的有效厚度。
4.1.7组合框架-支撑结构中的支撑可采用双槽钢、矩形钢管等截面形式；支撑布置形式宜采用单斜杆式、十字交叉斜杆式，当结构受力需要时也可采用人字形斜杆式、交叉支撑在横梁处相交形式、同时设置两组受拉单斜杆体系形式等。
4.1.8组合框架及框架-支撑结构中，非承重内墙宜采用轻质填充墙板，非承重外围护墙宜采用保温装饰一体化的外挂墙板。
4.2结构分析 4.2.1结构的作用及作用组合应根据国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068和《建筑抗震设计规范》 GB50011等确定。
4.2.2在竖向荷载、风荷载及多遇地震作用下，结构的内力和变形可采用弹性方 法计算；罕遇地震作用下，结构的弹塑性变形可采用弹塑性时程分析法或静力弹 塑性分析法计算。
4.2.3超出本规程规定的最大适用高度或最大高宽比、以及特别不规则的组合框 架及框架-支撑结构，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关 规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。
4.2.4进行结构整体分析时，可假定楼盖在其自身平面内为无限刚性。
当楼盖开 有较大洞口或其局部会产生明显平面内变形时，在结构分析中应考虑楼板面内变 形的影响。
4.2.5在进行结构弹性内力和变形计算时，钢管混凝土柱和外包钢组合梁的截面 刚度可按下列公式计算： EIEcIcEaIa （4.2.5-1） EAEcAcEaAa （4.2.5-2） GAGcAcGaAa （4.2.5-3） 式中：EI、EA、GA——构件截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度； EcIc、EcAc、GcAc——混凝土部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度； 13 EaIa、EaAa、GaAa——钢材部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度。
【条文说明】本条参照现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936给出了组合框架及框架-支撑结构进行弹性计算时主要构件的截面刚度计算方法。
4.2.6进行结构弹性内力和变形计算时，宜根据混凝土翼板的有效宽度确定外包钢组合梁的刚度，每跨混凝土翼板的有效宽度可固定取为本规程第5.3.6条规定的连续梁边跨跨中的有效宽度；当采用梁刚度放大系数法近似考虑时，两侧有翼板的梁的抗弯刚度可取为2.0EIb，仅一侧有翼板的梁的抗弯刚度可取为1.5EIb，EIb为不含梁宽范围外翼板的外包钢组合梁的抗弯刚度，其应按本规程第4.2.5条计算。
4.2.7当非承重墙体为轻质砌块填充墙、轻质填充墙板或外挂墙板时，组合框架及框架-支撑结构的周期折减系数可取0.7~1.0；结构计算中不应计入非承重墙体对结构承载力和刚度的有利作用。
4.2.8结构的阻尼比宜符合下列规定： 1多遇地震作用下的计算，高度不大于50m时可取0.04；高度大于50m且不大于100m时可取0.035，高度大于100m时可取0.03~0.02； 2在罕遇地震作用下的弹塑性分析，可取0.05；3风荷载作用下的楼层位移验算和构件设计，可取0.02~0.04；风振舒适度验算时可取0.01~0.02。
【条文说明】组合框架结构抗震计算时的阻尼比按现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936对框架及框架-支撑结构的有关规定取值。
风荷载作用下的结构计算用阻尼比按现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138的规定取值。
4.2.9结构在风荷载或多遇地震作用标准值下，按弹性方法计算的层间位移角不宜大于1/300。
对住宅，在风荷载标准值作用下，屋顶水平位移与建筑高度之比尚不宜大于1/450。
【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的弹性层间位移角限值取现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936规定的框架结构（采用钢梁-混凝土板组合楼盖）和框架-支撑结构的层间位移角限值1/300。
对住宅，参考现行国家标准《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232给出了更严格的要求。
4.2.10组合框架及框架-支撑结构在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性层间位移角不应大于1/50。
14 4.2.11高度不小于80m的住宅以及高度不小于150m的其他建筑，应按现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定进行风振舒适度验算。
4.2.12楼盖竖向振动舒适度验算应符合现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》JGJ/T441的有关规定。
4.3构件设计 4.3.1组合框架及框架结构的抗震等级和抗震措施应符合下列规定：1丙类建筑：应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施，抗震等级应按表 4.3.1确定；当建筑场地为Ⅰ类时，除6度外，应允许按本地区抗震设防烈度降低 一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施。
2甲、乙类建筑：应按本地区抗震设防烈度提高一度后按表4.3.1确定抗震等级，抗震设防烈度为8度时，抗震等级应提高一级，表中已为一级的，应采取比一级更高的抗震措施；当建筑场地为Ⅰ类时，应允许仍按本地区抗震设防烈度 的要求采取抗震构造措施。
3当建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时，对设计基本地震加速度为0.15g的地区，宜按表4.3.1中8度对应的抗震等级采取抗震构造措施；对设计基本地震加速度为0.30g的地区，宜按比表4.3.1中8度对应的抗震等级提高一级采取抗震构造措施， 表中已为一级的，应采取比一级更有效的抗震构造措施。
4甲、乙类建筑按提高一度确定抗震措施时，或Ⅲ、Ⅳ类场地且设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的丙类建筑按提高一度确定抗震构造措施时，如果房 屋高度超过提高一度后对应的房屋最大适用高度，则应采取比对应抗震等级更有 效的抗震构造措施。
表4.3.1组合框架及框架-支撑结构的抗震等级 结构类型矩形柱组合框架结构矩形柱组合框架-支撑结构 高度（m）抗震等级高度（m）抗震等级 抗震设防烈度 6度 7度 ≤24>24≤24>24 四三三
二 ≤100>100≤100>100 三二二
一 8度≤24>24二
一 一 异形柱组合框架结构高度（m）≤24>24
二 一 15 抗震等级四
三 异形柱组合框架-支撑结构抗震等级
三 二
一 注：接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。
【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的抗震等级参照现行国家标准《钢管混 凝土结构技术规范》GB50936确定，并对各抗震设防烈度对应的分界高度进行 统
一。
对异形柱组合框架及框架-支撑结构，同等抗震设防烈度下的抗震等级总 体比矩形柱框架及框架支撑结构更严格。
4.3.2矩形钢管柱、异形钢管柱和U形钢梁应进行安装阶段的施工验算，并应符 合下列规定： 1U形钢梁的强度及稳定性应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017对钢构件的有关规定； 2U形钢梁在永久荷载标准值作用下的最大挠度不应超过挠度限值，当U形 钢表面外露时，挠度限值宜取为计算跨度的1/400；当U形钢表面隐蔽时，挠度 限值宜取为计算跨度的1/250； 3矩形钢管柱、异形钢管柱在浇筑混凝土前，其轴向应力不应大于钢管抗压 强度设计值的60%，并应满足稳定性要求。
【条文说明】施工阶段，钢管混凝土柱的钢管和外包钢组合梁的U形钢均兼做 模板，其承载力及变形应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB 50666对模板的有关规定。
施工阶段的永久荷载应包括构件自重、新浇筑混凝土 自重、钢筋自重、新浇筑混凝土产生的侧压力、其余构件传来的永久荷载等；可 变荷载应包括施工人员及施工设备产生的荷载、混凝土下料产生的水平荷载、泵 送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载及风荷载等。
4.3.3
构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，并应符合下列 规定： 1各构件应进行持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况下的承载力 （包括失稳）计算； 2外包钢组合梁尚应进行挠度验算及负弯矩区裂缝宽度验算。
4.3.4构件的承载力应按下列公式验算： 持久设计状况、短暂设计状况 16 0SdRd （4.3.4-1） 地震设计状况 SdRdRE （4.3.4-2） 式中：0——结构重要性系数，对安全等级为一级的结构构件，不应小于1.1； 对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0； Sd——作用组合的效应设计值，应按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068、《建筑抗震设计规范》GB50011及本规 程的有关规定计算； Rd——构件承载力设计值； RE——构件承载力抗震调整系数，应按表4.3.4采用。
表4.3.4承载力抗震调整系数 构件类别梁 组合结构构件 柱 各类构件 节点 钢构件 梁、柱、支撑 受力受偏压（轴压轴压、偏压（轴受剪、偏 受剪、 稳 状态弯比小于0.15）压比0.1不5）小于拉、轴拉局压受弯强度定 γRE0.75 0.75 0.8 0.85 1.00.850.750.8 【条文说明】构件承载力抗震调整系数按现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ 138的规定取值。
4.3.5外包钢组合梁的最大挠度应按荷载的准永久组合，并考虑荷载长期作用的 影响进行计算，其计算值不应超过表4.3.5规定的挠度限值。
表4.3.5外包钢组合梁的挠度限值 类型 挠度限值 主梁 l0/300（l0/400） 其他梁 l0/250（l0/300） 注：1表中l0为构件的计算跨度；悬臂构件的l0按实际悬臂长度的2倍取用；2表中括号外数值为永久荷载和可变荷载组合产生的挠度允许值，构件有起拱时可将计算所得的挠度值减去起拱值； 3表中括号内数值为可变荷载标准值产生的挠度允许值。
【条文说明】外包钢组合梁属于钢与混凝土组合梁，挠度限值按现行行业标准《组 合结构设计规范》JGJ138的规定取用。
4.3.6外包钢组合梁负弯矩区按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时，其 17 最大裂缝宽度不应超过表4.3.6规定的最大裂缝宽度限值。
表4.3.6外包钢组合梁负弯矩区最大裂缝宽度限值wlim（mm） 环境类别 wlim
一 0.30（0.40） 二a、二b 0.20 注：1对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的外包钢组合梁，其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值； 2外包钢组合梁用于三a、三b、
四、五类环境时，应进行特殊设计。
【条文说明】本条参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138和《混凝土 结构设计规范》GB50010对外包钢组合梁负弯矩区的最大裂缝宽度限值作了规 定。
4.3.7组合框架-支撑结构中支撑的设计应符合国家现行标准《钢结构设计标准》 GB50017、《建筑抗震设计规范》GB50011和《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ99等的有关规定。
18 5构件设计 5.1矩形钢管混凝土柱 5.1.1矩形钢管混凝土柱的截面边长不宜小于150mm，钢管壁壁厚不宜小于4mm，截面高宽比不宜大于
2。
【条文说明】对矩形钢管混凝土柱的截面边长和壁厚，现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017规定边长不宜小于150mm，壁厚不应小于3mm；现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138规定框架柱的截面边长不宜小于400mm，壁厚不宜小于8mm，截面高宽比不宜大于2；现行团体标准《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159规定边长不宜小于100mm，壁厚不宜小于4mm，截面高宽比不宜大于
2。
本条基于上述规定，并结合工程实践确定。
5.1.2当矩形钢管混凝土柱的截面边长不小于1000mm时，应采取构造措施增强矩形钢管混凝土的约束作用和减小混凝土收缩的影响。
【条文说明】本条参考了现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定，现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138和团体标准《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159也有类似规定。
工程常用构造措施包括在钢管内壁设置竖向加劲肋、焊接栓钉等，具体可参照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017进行设计。
5.1.3矩形钢管混凝土柱的钢管壁宽厚比b/t、h/t（图5.1.3）均不应大于60εk。
t b 图5.1.3矩形钢管混凝土柱截面尺寸示意b—矩形钢管截面宽度；h—矩形钢管截面高度；t—矩形钢管壁厚 【条文说明】矩形钢管混凝土柱属于以受压为主的构件，现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936和行业标准《组合结构设计规范》JGJ138对其钢管壁宽厚比的规定一致，本条采用相同规定。
5.1.4矩形钢管混凝土框架柱的计算长度应按现行国家标准《钢结构设计标准》 19 t GB50017对框架柱的有关规定确定。
5.1.5矩形钢管混凝土框架柱的抗震承载力验算，除下列情况之一外，框架节点 左右两端和上下柱端的承载力应同时满足式（5.1.5-1）和式（5.1.5-2）的要求： 1柱所在楼层的受剪承载力比相邻上一层的受剪承载力高出25%； 2柱轴压比不超过0.4； 3柱轴力符合Nc2Ncud时（Nc2为2倍地震作用下的组合轴力设计值，Ncud 为柱轴心受压承载力设计值）； 4与支撑斜杆相连的节点。
(1Nc)Mcuk
M Ncuk1cc buk （5.1.5-1） McukcMbuk （5.1.5-2） Ncuk=fyaAafckAc （5.1.5-3） Mcuk=[0.5Aa(h2tdnk)+bt(tdnk)]fya （5.1.5-4） 式中：Nc——考虑地震作用组合的柱轴力设计值；Ncuk——按材料强度标准值计算的柱轴心受压强度承载力；Mcuk——按材料强度标准值计算的柱全塑性受弯承载力；c——矩形钢管混凝土柱中混凝土的工作承担系数，=fcAc；cfaAafcAc c——强柱系数，一级取1.15，二级取1.10，三级取1.05，四级取1.0；Mbuk——按材料强度标准值计算的梁全塑性受弯承载力，不考虑RE； fa——钢管的抗拉或抗压强度设计值；fya——钢管的屈服强度； Aa——钢管的截面面积；fc——钢管内混凝土的轴心抗压强度设计值；fck——钢管内混凝土的轴心抗压强度标准值；Ac——钢管内混凝土的截面面积；b、h——分别为矩形钢管截面平行、垂直于弯曲轴的边长； t——钢管壁厚； 20 dnk——按材料强度标准值计算的钢管内混凝土受压区高度，d=Aa2bt。
n(b2t)fck4tfa 【条文说明】本条规定的“强柱弱梁”的验算公式参考了现行团体标准《矩形钢 管混凝土结构技术规程》CECS159；考虑钢管混凝土柱抗震性能优于钢柱，框 架梁采用外包钢组合梁时比采用钢梁更容易保证“强柱弱梁”，因此本条参考现 行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50010对钢结构的有关规定给出了可不验 算“强柱弱梁”的几种情况及强柱系数。
5.1.6矩形钢管混凝土框架柱考虑地震作用组合的剪力设计值的应按下列规定计 算： 一级抗震等级：
V =1.2 (Mctua
M bcua ) c Hn （5.1.6-1） 二级抗震等级：
V =1.3 (
M tc
M bc ) c Hn （5.1.6-2） 三级抗震等级 V=1.2(MctMcb) c Hn （5.1.6-3） 四级抗震等级
V =1.1(Mct
M bc ) c Hn （5.1.6-4） 式中： Vc——柱剪力设计值；
M tcua 、
M bcua ——柱 上 、 下 端 顺 时 针 和 逆 时 针 方 向 按 材 料 强 度 标 准 值 ， 且 考虑承载力抗震调整系数计算的正截面受弯承载力所对 应的弯矩值，计算时轴力设计值可取重力荷载代表值作 用下的结果；二者之和应分别按顺时针和逆时针方向计 算，并取其较大值；
M t
c 、
M bc ——考虑地震作用组合，且经调整后的框架柱上、下端弯矩 21 设计值；二者之和应分别按顺时针和逆时针方向计算， 并取其较大值；Hn——柱的净高。
【条文说明】本条参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138给出了矩形 钢管混凝土框架柱剪力设计值的计算规定，以保证框架柱的“强剪弱弯”。
5.1.7矩形钢管混凝土框架角柱宜按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算。
一、二、
三、四级抗震等级的框架角柱的剪力设计值应在按本规程第5.1.6条调 整的基础上乘以不小于1.1的增大系数。
5.1.8矩形钢管混凝土柱的承载力计算及相关构造要求应符合现行行业标准《组 合结构设计规范》JGJ138的有关规定。
5.1.9考虑地震作用组合的矩形钢管混凝土框架柱，其轴压比应按下式计算，且 不宜大于表5.1.9规定的限值。
nNfcAcfaAa （5.1.9） 式中：n——框架柱轴压比； N——考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值； Ac——矩形钢管内的混凝土面积； Aa——矩形钢管截面面积。
表5.1.9矩形钢管混凝土框架柱的轴压比限值 抗震等级 一级 二级 三级 四级 0.65 0.75 0.85 0.90 注：1剪跨比不大于2的柱，其轴压比限值应比表中数值减小0.05；2当混凝土强度等级采用C65、C70时，轴压比限值应比表中数值减小0.05；当混凝土强度等级采用C75、C80时，轴压比限值应比表中数值减小0.10。
【条文说明】本条参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138给出了矩形 钢管混凝土框架柱的轴压比限值。
5.1.10在每层矩形钢管混凝土柱下部的钢管壁上应对称开设两个排气孔，孔径为20mm。
22 5.2异形钢管混凝土柱 5.2.1异形钢管混凝土柱的钢管应由几个矩形钢管和角钢、槽钢或U形钢焊接组成，截面形式包括L形、T形、十字形和Z形（图5.2.1）。
（a）L形 （b）T形 （c）十字形 （d）Z形 图5.2.1异形钢管混凝土柱构造1—矩形钢管；2—角钢；3—槽钢；4—U形钢 【条文说明】异形钢管混凝土柱的钢管由几个矩形钢管和角钢、槽钢或U形钢通过焊接而组成，其中L形钢管柱由2个矩形钢管和1个角钢组焊而成，T形钢管柱由3个矩形钢管和1个槽钢组焊而成，十字形钢管柱由4个矩形钢管组焊而成，Z形钢管柱由1个矩形钢管和4个U形钢组焊而成。
5.2.2异形钢管混凝土柱的钢管管壁板件的宽厚比b/t、h/t（图5.2.2），不应大于表5.2.2规定的限值。
23 σ
1 ht ht b b σ
2 （a）轴压 （b）压弯 图5.2.2钢管截面板件应力分布示意表5.2.2钢管管壁板件宽厚比b/t、h/t的限值 构件类型 b/t h/t 轴压（图5.2.2-a） 60εk 60εk 压弯（图5.2.2-b） 60εk 当0<ψ≤1时30(0.921.72.8)k 当-1≤ψ≤0时30(0.7421.442.8)k 注：1=2
1，其中
1、2分别为板件最外边缘的最大、最小应力（N/mm2），压应力为正，拉应力为负。
2当施工阶段验算时，表中限值应除以1.5，但k可按235(1.10)计算，其中0取施工阶段荷载作用下的板件实际应力设计值，压弯时0取
1。
【条文说明】组成异形钢管混凝土柱的钢管管壁板件宽厚比要求，参考了现行团 体标准《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159的有关规定。
5.2.3异形钢管混凝土柱的截面宽度b1~b3均不应小于100mm且不宜大于250mm，钢管壁厚t不宜小于4mm，且截面高度与宽度之比h1/b1、h2/b2、h3/b3均不宜大于4（图5.2.3）。
h1 h1 b1 b1 h2 h2 b2（a）L形 b2（b）T形 24 h1 h1 b1 h2 b1 h3 b3 b2 b2 h2 （c）十字形 （c）Z形 图5.2.3异形钢管混凝土柱截面尺寸 【条文说明】为了方便向钢管内浇筑混凝土，本条规定矩形钢管的截面最小边尺 寸不应小于l00mm。
本条还规定了钢管壁厚不宜小于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。
5.2.4异形钢管混凝土柱的轴心受压承载力应符合下列规定： NNu式中：N——轴心压力设计值； （5.2.4） Nu——异形钢管混凝土柱的轴心受压承载力设计值；——系数，无地震作用组合时，=0；有地震作用组合时，=RE；
0 和RE钢应按本规程第4.3.4条取用。
5.2.5异形钢管混凝土短柱的轴心受压强度承载力设计值应按下列公式计算： N0AacifaciAafa （5.2.5-1） faci(1.212BiCi2)fc （5.2.5-2） B0.131fa/2130.723 （5.2.5-3） C0.070fc/14.40.026 （5.2.5-4） iii （5.2.5-5） AaifaiAcifc （5.2.5-6） 式中：N0——异形钢管混凝土短柱的轴心受压强度承载力设计值； 25 Aaci——异形钢管混凝土柱第i个腔室的截面面积，等于钢管和管内混凝土面积之和； faci——异形钢管混凝土柱第i个腔室的等效截面强度；Aa——异形钢管混凝土柱各腔室之间重合的钢板面积之和；fa——钢材的抗压强度设计值；i——异形钢管混凝土柱第i个腔室的有效约束效应系数；fc——混凝土的轴心抗压强度设计值；i——异形钢管混凝土柱第i个腔室的约束效应系数；i——异形钢管混凝土柱第i个腔室的相对约束系数，可按表5.2.5取值；Aai——异形钢管混凝土柱第i个腔室的钢管面积；Aci——异形钢管混凝土柱第i个腔室的混凝土面积。
注：矩形截面应换算成等效正方形截面进行计算，等效正方形的边长为矩形截面的长短边边长的乘积的平方根。
表5.2.5i的取值 约束情况 q 1.0 1.5 2.0 四侧弱约束 1.0001.0001.000 三侧弱约束，一侧强约束（短边） 1.1051.0731.059 三侧弱约束，一侧强约束（长边） 1.1051.1641.235 两侧弱约束（长边），两侧强约束（短边） 1.2111.1451.118 两侧弱约束（短边），两侧强约束（长边） 1.2111.3271.471 两侧弱约束（短边+长边），两侧强约束（短边+长边）1.2111.2361.294 一侧弱约束（长边），三侧强约束 1.3161.3091.353 一侧弱约束（短边），三侧强约束 1.3161.4001.529 四侧强约束 1.4211.4731.588 注：q为截面的长边与短边的比值。
【条文说明】异形钢管混凝土柱承载力的计算采用了“钢管混凝土统一理论”中 的统一设计公式。
统一理论把钢管混凝土看作是一种组合材料，研究它的组合工 作性能。
它的工作性能具有统一性、连续性和相关性。
“统一性”首先反映在钢 材和混凝土两种材料的统
一，把钢管和混凝土视为一种组合材料来看待，用组合 性能指标来确定其承载力；其次是不同截面构件的承载力的计算是统一的。
不论 是实心或空心钢管混凝土构件，也无论是圆形、多边形还是正方形截面，只要是 26 对称截面，设计的公式都是统一的。
“连续性”反映在钢管混凝土构件的性能变
化是随着钢材和混凝土的物理参数，及构件的几何参数的变化而变化的，变化是连续的。
“相关性”反映在钢管混凝土构件在各种荷载作用下，产生的应力之间存在着相关性。
本规程钢管混凝土异形短柱的轴心受压强度承载力按多个矩形腔室承载力之和计算。
现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936提出了适用于方、矩 形钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式，等效截面强度faci仅与约束效应系数i 相关。
考虑截面形状的影响，截面中各个腔室的约束效应有所不同，阳角处的约束特征尺寸取值借鉴方钢管混凝土中的阳角取值的方法，取矩形钢管混凝土相应钢板边长的1/6（图2）。
本规程参照Mander模型，将截面混凝土划分为强、 弱约束区，提出相对约束系数i，对各个腔室的约束效应系数i进行修正。
相对约束系数i定义如下： AeiiAei
（1） 式中：Aeff——异形钢管混凝土柱第i个腔室的混凝土强约束区面积（图2）； Ae——异形钢管混凝土柱第i个腔室对应的方形截面的混凝土强约束区 面积（图2）； ——抛物线切角，取45°（图2）。
（a）L形 （b）T形 27 （c）十字形 （c）Z形 图2异形钢管混凝土柱混凝土强弱约束区划分 5.2.6L形钢管混凝土柱的轴心受压承载力设计值应按下式计算： NuN0当1260时 1.08080.00620.0064 当12时1.0 式中：——L形钢管混凝土柱的轴心受压稳定系数。
（5.2.6-1）（5.2.6-2）（5.2.6-3） 【条文说明】公式（5.2.6-2）和（5.2.6-3）是根据大量试验结果得出的经验公式。
该公式的计算值与试验实测值均符合良好。
从现有的试验数据看，腹板高宽比、 钢材品种以及混凝土强度等级或套箍系数等的变化，对构件承载力的影响无明显 规律，其变化幅度都在试验结果的离散程度以内，故公式中对这些因素都不予考 虑。
为合理地发挥钢管混凝
L形柱抗压承载能力的优势，本规程对柱的长细比 作了λ≤60的限制。
5.2.7T形钢管混凝土柱的轴心受压承载力设计值应按下式计算： NuxN0 （5.2.7-1） 当80≤x≤100时 x0.000051x8020.00924x800.7228 （5.2.7-2） 当20≤x<80时 x10.000071x20
2 （5.2.7-3） 当x<20时 28 x1.0 （5.2.7-4） 式中：x——T形钢管混凝土柱对x轴的轴心受压稳定系数（图5.2.7）； x——T形钢管混凝土柱对x轴的长细比。
图5.2.7T形钢管混凝土柱截面图 【条文说明】公式（5.2.7-2）、（5.2.7-3）和（5.2.7-4）是根据大量试验结果得出的经验公式。
该公式计算值与试验实测值均符合良好。
从现有的试验数据看，腹板高宽比、钢材品种以及混凝土强度等级或套箍系数等的变化，对构件承载力的影响无明显规律，其变化幅度都在试验结果的离散程度以内，故公式中对这些因素都不予考虑。
为合理地发挥T形钢管混凝柱抗压承载能力的优势，本规程对柱的长细比作了x≤100的限制。
5.2.8异形钢管混凝土柱的长细比应按下式计算： xl0x/ix,yl0y/iy （5.2.8-1） iIaxIcxEcEa,iIayIcyEcEa x AaAcfcfay AaAcfcfa （5.2.8-2） 式中：l0x、l0y——分别为轴心受压构件对x轴和y轴的计算长度，应按现行国 家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定计算； ix、iy——分别为轴心受压构件截面对x轴和y轴的回转半径； Iax、Iay——分别为钢管截面对全截面形心轴的惯性矩； Icx、Icy——分别为钢管内混凝土截面对全截面形心轴的惯性矩； Ec——钢管内混凝土的弹性模量。
【条文说明】回转半径i的计算公式（5.2.8-2）推导过程如下：异形钢管混凝土 29 柱的欧拉力N2EaIa+EcIc=Af+Af2Ea，式中li，即得公式
E l0 aacc2fa
0 （5.2.8-2）。
5.2.9异形钢管混凝土柱的受弯承载力设计值应按下列规定计算： 1L形钢管混凝土柱 MumWacfac （5.2.9-1） m1.010.65ln(0.1) （5.2.9-2） fac=N0Aac （5.2.9-3） 式中：m——塑性发展系数； Wac——构件截面模量； fac——钢管混凝土截面抗压强度设计值； ——钢管混凝土构件截面的约束效应系数； Aac——钢管混凝土构件的截面面积，等于钢管和混凝土面积之和。
2T形钢管混凝土柱 MumWacfac （5.2.9-4） 式中：m——塑性发展系数，当0.85时，m取1.2；当0.85时，m取1.4。
【条文说明】钢管混凝土构件的受弯承载力设计值计算公式中的受弯承载力Mu 是采用有限元法导得实心钢管混凝土受弯时的弯矩与纵向纤维应变的全过程曲 线，定义最大拉应变为10000με时的弯矩为受弯极限。
空心钢管混凝土构件与此 相同，同时考虑了截面的塑性发展，由此得公式（5.2.9-1）和（5.2.9-4）。
5.2.10L形钢管混凝土柱的偏心受压强度承载力设计值应按下列公式计算： 1绕x轴压弯（图5.2.10） NM1NuMu （5.2.10-1） 2绕y轴压弯（图5.2.10） 当0.251
Nu
Mu
（5.2.10-2）
30
M1Mu
（5.2.10-3）
图5.2.10L形钢管混凝土柱截面图
【条文说明】当L形钢管混凝土短柱所受弯矩方向为x向时，N/Nu-M/Mu相关曲线可近似看作直线，故可以采用直线的函数形式来简化计算；当L形钢管混凝土短柱所受弯矩方向为y向时，N/Nu-M/Mu相关曲线形式为抛物线，故采用两段折线的函数形式来简化计算。
5.2.11T形钢管混凝土柱对x轴的偏心受压强度承载力设计值应按下列公式计算： 当1NNu1时 N11M1Nu1Mu （5.2.11-1） 当2NNu1时 N21M21Nu21Mu1211 （5.2.11-2） 当0NNu2时 N2M2Nu21Mu2
1 （5.2.11-3） 其中 1,2a2bcq2dqe （5.2.11-4） 式中：
1、2、
1、2——系数，其中1和2应按表5.2.11-1取值； a、b、c、d、e——系数，应按表5.2.11-2取值； q——腹板高宽比。
31 表5.2.11-1
1、2的取值 系数1
2 y轴正向偏心0.380.18 y轴负向偏心0.270.10 表5.2.11-2a、b、c、d、e的取值 系数 y轴正向偏心 ζ
1 ζ
2 y轴负向偏心 ζ
1 ζ
2 a 0.0022 0.0198 0.0576 0.0400 b -0.0156 -0.1063 -0.3215 -0.2251 c -0.0930 0.1305 -0.3259 -0.1336 d 0.2394 -0.3993 0.9994 0.5771 e 0.7128 1.4110 0.5594 0.7398 【条文说明】根据大量试验资料，在
M-N直角坐标系中可以足够精确地简化为 三条直线AB、BC和CD（图3）。
由于钢管混凝土约束效应系数ξ和腹板高宽 比q对T形柱压弯性能的影响较大，因此建立
B、C点坐标与ξ、q的关系来确 定T形柱N/Nu-M/Mu相关曲线。
图3T形钢管混凝土柱N/Nu-M/Mu相关曲线 5.2.12异形钢管混凝土柱的偏心受压稳定承载力设计值应按下列公式计算： 1L形钢管混凝土柱 1）绕x轴压弯 NM1NuMu （5.2.12-1） 2）绕y轴压弯 当0.251
Nu
Mu
当0N
NEx
（5.2.12-4）
——L形钢管混凝土柱的稳定系数，应按本规程第5.2.6条计算；
NEx——欧拉临界力，NEx=2EaA2；
Ea——钢管的弹性模量；
A——钢管混凝土等代全钢面积，AAaAcfcfa。
2T形钢管混凝土柱 绕x轴压弯 当1NNu1时 N11M1xNu1Mu （5.2.12-5） 当2NNu1时 N21M21xNu21Mu1211 （5.2.12-6） 当0NNu2时 N2M2xNu21Mu2
1 （5.2.12-7） 式中：x——T形钢管混凝土柱对x轴的轴心受压稳定系数，应按本规程第5.2.7 条计算。
【条文说明】弯矩作用在一个主平面内的L形钢管混凝土柱压弯构件的稳定性 分析，是在L形钢管混凝土柱压弯构件的强度分析的基础上，结合轴心受压构 件的稳定性分析，比照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的设计方法 得出的。
公式中的κ=1-0.8(N/NEx）是考虑在弹塑性阶段轴力N引起弯矩增大的 影响。
与试验结果对比后，表明这种方法简明，物理意义清楚，对于实际工程设 计是适用的。
5.2.13异形钢管混凝土柱的计算长度、轴压比计算方法及限值、抗震承载力验算 及内力调整、柱壁排气孔设置应符合本规程第5.1节对矩形钢管混凝土柱的有关 33 hut t 规定。
5.3外包钢组合梁 Ⅰ一般规定5.3.1外包钢组合梁的U形钢截面宽度b不宜小于150mm，截面高度hu不宜小于200mm，两侧上翼缘净距bs不宜小于60mm，壁厚t不宜小于4mm（图5.3.1）。
bubsbu t b 图5.3.1外包钢组合梁截面尺寸示意 【条文说明】本条根据工程经验给出了外包钢组合梁U形钢的截面尺寸最小要求。
当有可靠依据时，U形钢的壁厚也可小于4mm。
5.3.2外包钢组合梁的U形钢板件宽厚比（图5.3.1）应符合下列规定： 1受压上翼缘宽厚比bu/t不应大于23εk；2腹板高厚比hu/t不宜大于125εk；3受压下翼缘宽厚比b/t不应大于50εk。
【条文说明】对外包U形钢上翼缘，其受力状态与型钢混凝土梁中型钢翼缘类似，上下均被混凝土包裹，因此其宽厚比参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138对型钢混凝土梁的型钢钢板宽厚比的规定取值。
现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017对箱型截面梁的板件宽厚比限值作了规定，同时日本研究资料表明矩形钢管混凝土柱的钢管壁的宽厚比限值可比箱型钢管放宽1.5倍。
本条参照上述资料，考虑U形钢上翼缘之间一般采取可靠拉结措施，且与混凝土之间可以实现完全抗剪连接，将箱型截面梁腹板S2级高厚比限值（72εk）放大1.5倍，同时结合试验研究适当放宽，得到U形钢腹板的宽厚比限值。
该限值与U形钢上翼缘的拉结措施及约束有关，当有可靠试验依据时，该限值还可 34 适当放宽。
对下翼缘，参照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017对箱型截面梁 翼缘S2级宽厚比限值的规定（32εk），并放大1.5倍后得到其宽厚比限值。
5.3.3外包钢组合梁宜按完全抗剪连接设计。
抗剪连接件宜采用槽钢、角钢、吊 筋或有可靠依据的其他类型连接件。
【条文说明】外包钢组合梁的U形钢板件厚度较小，采用栓钉连接件时，栓钉 直径可能大于翼缘厚度，超出现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有 关规定，因此采用时应有可靠试验依据。
采用槽钢、角钢连接件除了满足抗剪连 接设计要求外，还可起到拉结U形钢上翼缘的作用。
当外包钢组合梁的U形钢腹板和下翼缘与内部混凝土之间存在较大剪应力 时，宜采取焊接栓钉等防滑移措施。
5.3.4外包钢组合梁的上部纵向钢筋应符合下列规定： 1梁宽范围内的上部纵向钢筋不应少于2根，直径不宜小于梁宽范围外的上 部纵向钢筋，且不宜小于10mm，钢筋净间距不应小于50mm和2.5d，d为钢筋 直径； 2梁宽范围外的上部纵向钢筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm， 其构造尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土板的 有关规定； 3负弯矩区纵向受拉钢筋的承载力应符合下式要求： fsAsfa(AbAt2twhw) （5.3.4-1） 0.1(h0tb)x0.35(h0tb) （5.3.4-2） 式中：fs——负弯矩区纵向受拉钢筋抗拉强度设计值；As——负弯矩区翼板有效宽度范围内的纵向受拉钢筋截面面积；Ab——U形钢下翼缘面积；At——U形钢上翼缘面积；hw——U形钢腹板高度；tw——U形钢腹板厚度；x——负弯矩区混凝土受压区高度； 35 h0——负弯矩区组合梁截面有效高度，即纵向受拉钢筋合力点至U形钢受压边缘的距离； tb——U形钢下翼缘厚度。
4负弯矩区纵向受拉钢筋，按包含翼板的截面计算的最小配筋百分率应取 0.2%和0.45ft f s 的较大值； 5负弯矩区纵向受拉钢筋的截断应符合现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010的有关规定； 6宜在位于梁宽中心线上的上部纵向钢筋处设置构造插筋，直径不宜小于 8mm，间距不宜大于200mm。
【条文说明】本条根据规程编制组进行的外包钢组合梁的受弯试验及工程实践， 对外包钢组合梁的上部纵向钢筋的配置数量及构造要求作了规定。
式（5.3.4-1）是按U形钢内混凝土实际受压区高度大于0推导的，其目的是为了保证U形钢下翼缘能充分屈服。
式（5.3.4-2）是为了保证按塑性及弯矩调幅设计时，负弯矩区具有足够的转动能力并限制裂缝宽度。
构造插筋的做法可参考本规程第5.3.11 条中的吊筋连接件。
5.3.5外包钢框架组合梁的上部纵向钢筋除应符合本规程第5.3.4条规定外，尚应 符合下列规定： 1支座截面梁宽范围内的上部纵向受拉钢筋的最小配筋百分率应符合表5.3.5的规定，且配筋率不宜大于2.5%； 表5.3.5框架组合梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率（%） 抗震等级最小配筋百分率（取较大值） 一级 0.40和80ft f s 二级 0.30和65ft f s
三、四级 0.25和55ft f s 2梁宽范围内沿梁全长至少应配置两根通长的纵向钢筋，对
一、二级抗震等 级，钢筋直径不应小于14mm，且不应少于全部纵向受力钢筋截面面积的1/4； 对
三、四级抗震等级，钢筋直径不应小于12mm； 3当上部纵向钢筋贯穿框架柱时，贯穿柱的每根纵向钢筋直径，对一级抗震 等级的框架结构，不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/25；对其他情况的 36
一、二、三级抗震等级，不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20。
【条文说明】本条参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010给出了 外包钢框架组合梁的上部纵向钢筋构造要求。
当纵向钢筋在框架柱内采取可靠的 锚固措施时，钢筋直径限值可适当放宽。
5.3.6外包钢组合梁跨中及支座处混凝土翼板的有效宽度be（图5.3.6）应按下式计算： beb1b0b2 beb2b0b2 hhc S1 S0 图5.3.6混凝土翼板的计算宽度 be=b0b1b2 （5.3.6） 式中：b0——U形钢截面宽度； b1、b2——组合梁外侧和内侧的翼板计算宽度，各取梁等效跨度le的1/6；b1尚不应超过翼板实际外伸宽度S1；b2尚不应超过相邻U形钢 上翼缘净距S0的1/2； le——等效跨度，对简支组合梁，取l；对连续组合梁，中间跨正弯 矩区取0.6l，边跨正弯矩区取0.8l，支座负弯矩区取相邻两跨 跨度之和的0.2倍；l为组合梁跨度。
Ⅱ承载力计算 5.3.7外包钢组合梁可按塑性分析方法进行设计，连续组合梁和框架组合梁在竖向荷载作用下的内力可采用不考虑混凝土开裂的模型进行弹性分析，并对负弯矩进行调幅，调幅应符合下列规定： 1混凝土受压区高度为0.25(h0tb)~0.35(h0tb)时，负弯矩调幅幅度可取为10%~20%；混凝土受压区高度不大于0.25(h0tb)时，负弯矩调幅幅度可取为20%~25%； 2负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大；3对框架组合梁，应先对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅，负弯矩调幅幅度 37 不宜超过20%，再与水平作用产生的弯矩进行组合。
【条文说明】本条根据编制组完成的4个外包钢连续组合梁试件的受弯试验结果，并结合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017对钢-混凝土组合梁的调幅规定及《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土梁的调幅规定确定。
5.3.8完全抗剪连接的外包钢组合梁的正截面受弯承载力应符合下列规定，对地震设计状况，应在不等式右端项除以承载力抗震调整系数γRE： 1正弯矩作用区段1）当塑性中和轴在混凝土翼板内（图5.3.8-1），即xchc时： beα1fcbex+ hhc tbhwttas+x+xc+y1 tw M+ As+b faAafs+As+ 图5.3.8-1塑性中和轴在翼板内时的外包钢组合梁截面 MfAyfA(ha1xc) aa1ss s2 （5.3.8-1） 11fcbexcfaAafsAs （5.3.8-2） 式中：M——正弯矩设计值；Aa——U形钢截面面积； fa——钢材抗拉、抗压强度设计值； As——正弯矩区U形钢内底部纵向受拉钢筋截面面积； fs——正弯矩区U形钢内底部纵向受拉钢筋抗拉强度设计值； y1——U形钢截面应力的合力至翼板受压区截面应力的合力的距离； x——正弯矩区混凝土受压区高度； xc——正弯矩区混凝土实际受压区高度，xcx1； be——混凝土翼板有效宽度； hc——混凝土翼板厚度； h——组合梁高度； 38 hw——U形钢腹板高度；tw——U形钢腹板厚度；tt——U形钢上翼缘厚度；tb——U形钢下翼缘厚度；as——正弯矩区U形钢内底部纵向受拉钢筋合力点至U形钢下翼缘外表 面的距离； 1——受压区混凝土压应力影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取1.0，当混凝土强度等级为C80时，取0.94，其间按线性 内插法得到； 1——系数，当混凝土强度等级不超过50时，取0.8，当混凝土强度等级为C80时，取0.74，其间按线性内插法确定。
2）当塑性中和轴在U形钢截面内（图5.3.8-2）且hcxchc1时： hhc tbhwttas+x+xc+ be tw M+ As+b α1fcbex+faAt 2fatw(xc+-hc-tt)2fatw(h-xc+-tb)fs+As+ faAb 图5.3.8-2塑性中和轴在U形钢内时的外包钢组梁截面（情况1） MfA(hxtb)ft(hxt)2ft(xht)2 ab c2 aw cb awc ct fA(xhtt)fbx(x1xc)fA(hxa) atcc2 11ccc
2 ss 1c s （5.3.8-3） 11fcbxcfaAt2fatw(xchctt)2fatw(hxctb)faAbfsAs（5.3.8-4） 3）当塑性中和轴在U形钢截面内（图5.3.8-3）且xchc1时： be tw M+ As+b α1fcbehcfaAtαfc(b-2tw)(x+-hc-tt) 2fatw(xc+-hc-tt)2fatw(h-xc+-tb)fs+As+faAb hhc tbhwttas+x+xc+ 39 图5.3.8-3塑性中和轴在U形钢内时的外包钢组梁截面（情况2） MfA(hxtb)ft(hxt)2ft(xht)2 ab c2 aw cb awc ct fA(xhtt)1f(b2t)(xht)[(2)xht] atcc221c w1c ct 1c ct fbh(xhc)fA(hxa) 1cecc2 ss c s （5.3.8-5） 1fcbehc1fc(b2tw)(1xchctt)faAt2fatw(xchctt)2fatw(hxctb)faAbfsAs （5.3.8-6） 2负弯矩作用区段 hhc tbhwttxxcas- be twb AsM- fs-As- faAt2fatw(hw-xc-) 2fatwxcαfc(b-2tw)xfaAb 图5.3.8-4负弯矩作用时的外包钢组合梁截面 MfsAs(hast2b)faAt(hwt2tt2b)fatw(hwxc)(hwxctb)fatwxc(xctb)1211fc(b2tw)xc(1xctb) （5.3.8-7） fsAsfaAt2fatw(hwxc)2fatwxc11fc(b2tw)xcfaAb式中：xc——负弯矩区混凝土实际受压区高度，xcx
1。
as——负弯矩区纵向受拉钢筋合力点至翼板顶面的距离。
（5.3.8-8） 【条文说明】本条根据编制组完成的外包钢组合梁的受弯破坏试验结果，基于塑 性理论给出了外包钢组合梁正截面受弯承载力的计算公式。
对正弯矩作用区段， 当塑性中和轴正好位于
U形钢上翼缘内时，可按xc=hctu计算。
5.3.9外包钢组合梁的受剪承载力应符合下列公式的规定： 1持久、短暂设计状况 Vb2fvatwhwcvft(b2tw)(htb) （5.3.9-1） 2地震设计状况 40 V1[2fth0.6f(b2t)(ht)] bRE vaww cvt w b （5.3.9-2） 式中：Vb——剪力设计值；fva——U形钢腹板的抗剪强度设计值；cv——斜截面混凝土受剪承载力系数，取0.7；对集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的 剪力值占总剪力的75%以上的情况）的独立梁，取1.75/(λ+1)，λ 为计算截面的剪跨比，可取λ=a/(h-tb)，当λ小于1.5时，取1.5， 当λ大于3时，取3，a取集中荷载作用点至支座截面或节点边缘 的距离； ft——U形钢内混凝土的轴心抗拉强度设计值。
【条文说明】外包钢组合梁的受剪承载力包括U形钢腹板抗剪贡献、U形钢内 凝土及梁宽范围内翼板混凝土抗剪贡献，其中混凝土项参考了现行国家标准《混 凝土结构设计规范》GB50010对钢筋混凝土梁的规定。
编制组完成了4个外包 钢组合梁试件的受剪试验，结果表明按本条公式计算结果偏于安全。
5.3.10用塑性方法计算外包钢组合梁的正截面受弯承载力时，受正弯矩作用的组 合梁可不考虑弯矩和剪力的相互影响，受负弯矩作用的组合梁应考虑弯矩与剪力 的相互影响，按下列规定对U形钢腹板强度设计值进行折减： 1当剪力设计值Vbfvatwhw0.5cvftbc(htb)时： fae(1e)fa （5.3.10-1） e[Vb/[fvatwhw0.5cvftbc(htb)]1]
2 （5.3.10-2） 2当剪力设计值Vbfvatwhw0.5cvftbc(htb)时，可不对腹板强度设计值进 行折减； 3对地震设计状况，本条第1款、第2款判别式右端应除以γRE。
式中：fae——折减后的U形钢腹板抗压、抗拉设计值； e——折减系数。
【条文说明】本条参考现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017给出了外包 钢组合梁正截面受弯承载力计算时考虑弯矩和剪力相互影响的规定。
Ⅲ抗剪连接件及纵向抗剪计算 41 5.3.11外包钢组合梁单个抗剪连接件的受剪承载力设计值应由下列公式确定： 1槽钢连接件： Nvc1=min0.26(tchf0.5tchw)lch Ec fc , Nchvw （5.3.11-1） 式中：tchf——槽钢翼缘的平均厚度； tchw——槽钢腹板的厚度； lch——槽钢的长度； Nchvw ——槽 钢 角 焊 缝 的 受 剪 承 载 力 设 计 值 ， 应 按 现 行 国 家 标 准 《 钢 结 构 设 计标准》GB
50017计算。
2角钢连接件：
N c1v =min f clan han 1.5, Nanvw （5.3.11-2） 式中：lan——角钢的长度； han——角钢的截面高度； Nanvw ——角 钢 角 焊 缝 的 受 剪 承 载 力 设 计 值 ， 应 按 现 行 国 家 标 准 《 钢 结 构 设 计标准》GB
50017计算。
3吊筋连接件：
N c1v =min fsr Asr , 0.15 fc Acr , (2.5 0.06 fc ) Acr ,
8 Acr （5.3.11-3） 式中：
fsr——吊筋的抗拉强度设计值；Asr——单个吊筋的截面面积；fc——吊筋处混凝土轴心抗压强度设计值；Acr——单个吊筋作用范围内的混凝土界面面积。
【条文说明】外包钢组合梁单个抗剪连接件作用范围的受剪承载力除了连接件自 身的贡献，还有贯通混凝土的抗剪贡献，本条公式未考虑贯通混凝土的抗剪贡献， 偏于保守，若需计入贯通混凝土的抗剪贡献时，应通过试验研究确定。
槽钢连接 件的受剪承载力计算公式参考了现行国家标准《钢结构设计标准》GB
50017。
角钢连接件的受剪承载力计算公式参考了现行行业标准《波形钢腹板组合梁桥技 术标准》CJJ/T272的规定。
吊筋连接件（图4）的受剪承载力计算公式参考了美国规范ACI318对整体 浇筑界面受剪承载力计算的规定。
42 3 12 图4吊筋连接件示意1—吊筋连接件；2—U形钢；3—混凝土板 5.3.12位于负弯矩区的抗剪连接件，其受剪承载力设计值Nvc1应乘以折减系数0.9，且不应考虑贯通混凝土的抗剪贡献。
5.3.13当采用槽钢、角钢、吊筋或栓钉抗剪连接件时，应以弯矩绝对值最大点及支座为界限，将外包钢组合梁划分为若干个区段（图5.3.13），逐段进行布置。
每个剪跨区段内U形钢及其内部混凝土与翼板交界面的纵向剪力Vs1、U形钢与内部混凝土及翼板接触面的纵向剪力Vs2和抗剪连接件的布置应符合下列规定： 图5.3.13连续组合梁剪跨区段划分图 1正弯矩最大点至边支座区段，即m1区段：当塑性中和轴在混凝土翼板内，即xchc时： Vs1=faAafsAsVs2=faAa 当塑性中和轴在U形钢截面内，且hcxchc1时：Vs1=11fcbexc Vs2=11fcbexcfsAs当塑性中和轴在U形钢截面内，且xchc1时： Vs1=1fcbehc 43 （5.3.13-1）（5.3.13-2） （5.3.13-3）（5.3.13-4） （5.3.13-5） Vs2=1fcbehc1fc(b2tw)(1xchctt)fsAs （5.3.13-6） 2正弯矩最大点至中支座（负弯矩最大点）区段，即m2和m3区段： 当塑性中和轴在混凝土翼板内，即xchc时： Vs1=faAafsAsfsAs （5.3.13-7） Vs2=2faAb4fatwxc （5.3.13-8） 当塑性中和轴在U形钢截面内，且hcxchc1时： Vs1=11fcbexcfsAs （5.3.13-9） Vs2=11fcbexcfsAsfsAs11fc(b2tw)xc （5.3.13-10） 当塑性中和轴在U形钢截面内，且xchc1时： Vs1=1fcbehcfsAs （5.3.13-11） Vs2=1fcbehc1fc(b2tw)(1xc1xchctt)fsAsfsAs （5.3.13-12） 3按完全抗剪连接设计时，每个剪跨区段内需要的连接件总数nf应符合下式 要求： nfNvc1Vs1 （5.3.13-13） nfNvc1Vs2 （5.3.13-14） 4按本条第3款计算的连接件数量，可在对应剪跨区段内均匀布置。
当在此 剪跨区段内有较大集中荷载作用时，应将连接件个数nf按剪力图面积比例分配 后再各自均匀布置。
【条文说明】外包钢组合梁与普通组合梁相比，除了钢梁与混凝土翼板的交界面 受剪问题外，还存在U形钢与全部混凝土（包括外包钢内填混凝土及翼板混凝 土）的接触面整体受剪问题，正弯矩区段和负弯矩区段内的纵向剪力Vs1和Vs2 可由组合梁极限状态下的隔离体受力分析得到。
剪跨区段的划分参考了现行国家 标准《钢结构设计标准》GB50017。
5.3.14外包钢组合梁的混凝土翼板纵向受剪承载力验算应符合下列规定： 44 e b1 b2 a Ast hc abbAsb≥1.2lab 图5.3.14外包钢组合梁的混凝土翼板纵向受剪界面Ast、Asb—板顶、板底单位长度内横向钢筋截面面积的总和（mm2/mm） 1应分别验算图5.3.14所示的纵向受剪界面a-a、b-b； 2纵向受剪界面上的纵向剪力设计值应按本规程第5.3.15条计算，纵向受剪 承载力应符合下式要求： vl10.7ftbf0.8Asvfsv （5.3.14-1） vl10.25fcbf （5.3.14-2） 式中：vl1——单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计值（N/mm），应按本规程第5.3.15条计算； ft——混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2）；bf——受剪界面的横向长度，按图5.3.14所示的a-a、b-b连线在抗剪连接 件以外的最短长度取值（mm）；Asv——单位长度上横向钢筋的截面面积（mm2/mm）；对界面a-a， Asv=AsbAst；对界面b-b，Asv=2Asb；fsv——横向钢筋抗拉强度设计值（N/mm2）。
3横向钢筋最小配筋应符合下式要求： Asvfsv/bf0.75（N/mm2） （5.3.14-3） 4横向钢筋自梁边缘伸进板跨内的长度不应小于1.2lab，lab为横向钢筋的基 本锚固长度，当横向钢筋兼做板受力钢筋时尚应符合受力钢筋的锚固或搭接要 求。
【条文说明】本条参考了现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规 定，同时给出了横向钢筋伸入板跨内的长度要求。
5.3.15外包钢组合梁的混凝土翼板单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计 45 值应按下列规定计算： 1受剪界面a-a（图5.3.14）： vl1 max Vs1 b1 , Vs1 b2 mibemibe （5.3.15-1） 2受剪界面b-b（图5.3.14）： vVs1l1mi （5.3.15-2） 式中：Vs1——每个剪跨区段内U形钢及其内部混凝土与翼板交界面的纵向 剪力，按本规程第5.3.13条计算（N）； mi——剪跨区段长度（图5.3.13）（mm）； b1、b2——分别为混凝土翼板左右两侧外伸的宽度（图5.3.14）（mm）； be——混凝土翼板的有效宽度，按本规程第5.3.6条的规定取跨中有效宽度。
5.3.16抗剪连接件的设置尚应符合下列规定： 1槽钢连接件的截面不宜大于［12.6，且上翼缘下表面高出翼板底部钢筋顶 面的距离不宜小于30mm； 2连接件沿梁跨度方向的最大间距不应大于混凝土翼板厚度的3倍，且不应 大于300mm； 3连接件的外侧边缘至U形钢翼缘边缘的距离不应小于20mm； 4连接件的外侧边缘至混凝土翼板边缘的距离不应小于100mm； 5连接件顶面的混凝土保护层厚度不应小于15mm。
Ⅳ挠度及负弯矩区裂缝宽度计算 5.3.17外包钢组合梁的挠度计算应符合下列规定：1应按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响进行计算；2可按结构力学公式进行挠度计算；3计算时可假定各同号弯矩区段内的刚度相等，并取用该区段内最大弯矩处 的刚度；对框架组合梁，翼板有效宽度可按连续组合梁的中间跨取值；4短期刚度和考虑长期作用影响的长期刚度，可按下列公式计算： 46 B(0.223.75Es)EIEI s Ecscc aa （5.3.17-1） BBsEaIaEI aa （5.3.17-2） =2.00.4sasa （5.3.17-3） 式中：Bs——组合梁的短期刚度；B——组合梁的长期刚度； sa——组合梁截面受拉区的纵向受拉钢筋和U形钢受拉翼缘面积之和的截面配筋率； sa——组合梁截面受压区的纵向受压钢筋和U形钢受压翼缘面积之和的 截面配筋率； s——纵向受拉钢筋配筋率；Ec——混凝土弹性模量；Ea——U形钢弹性模量；Es——钢筋弹性模量；Ic——按截面尺寸计算的混凝土截面惯性矩；Ia——U形钢的截面惯性矩；——考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。
【条文说明】本条参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138对型钢混凝 土梁的挠度计算规定给出了外包钢组合梁的挠度计算方法。
编制组完成的外包钢 组合梁受弯试验结果表明，按本条公式计算的结果偏于安全。
5.3.18计算外包钢组合梁挠度时应考虑施工方法及工序的影响，且应符合下列规 定： 1施工无支撑时，应按下式计算： q01Gk2GkqiQiki
1 （5.3.18-1） 式中：q0——施工无支撑时组合梁的挠度计算值； 1Gk——施工阶段按永久荷载标准值计算的U形钢梁挠度值；2Gk——除施工阶段永久荷载外，其他永久荷载标准值作用下，且考虑荷 47 载长期作用影响的组合梁挠度计算值； Qik——第i个可变荷载标准值作用下，且考虑荷载长期作用影响的组合梁挠度计算值； qi——第i个可变荷载的准永久值系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009采用。
2施工有支撑时，应按下式计算： qb1Gk1Gk2GkqiQiki
1 （5.3.18-2） 式中：qb——施工有支撑时组合梁的挠度计算值； 1Gk——施工阶段有支撑条件下按永久荷载标准值计算的U形钢梁挠度值； 1Gk——拆除支撑后将支承点反力标准值反向施加，按组合梁截面计算的考虑荷载长期作用影响的组合梁挠度值。
【条文说明】本条按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017中组合梁考虑 施工过程的计算原则，给出了外包钢组合梁具体的挠度计算方法。
5.3.19外包钢组合梁负弯矩区混凝土，按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的 最大裂缝宽度wmax可按下列公式计算： w=s(1.9c0.08deq) maxcrEs s te （5.3.19-1） =1.10.65ftktes （5.3.19-2） =Mqs0.87h0As （5.3.19-3） deq= nidi2nividi （5.3.19-4） = As te0.5bh(beb)hc （5.3.19-5） 式中：cr——构件受力特征系数，取2.7；——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：小于0.2时取0.2；大于1.0 时取1.0； 48 s——按荷载准永久组合计算的开裂截面纵向受拉钢筋的应力；Es——钢筋的弹性模量；cs——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离（mm）：小于20 时取20；大于65时取65；deq——受拉区纵向钢筋的等效直径； te——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，小于0.01 时取0.01；ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值；Mq——荷载准永久组合作用下考虑弯矩调幅的支座截面负弯矩值，负弯矩 调幅幅度可按本规程第5.3.7条取用，且不宜大于15%；h0——取翼板纵筋的合力中心至U形钢下翼缘外表面的距离；As——翼板纵筋截面面积；ni——受拉区第i种纵向钢筋的根数；di——受拉区第i种纵向钢筋的公称直径；vi——受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数，对带肋钢筋取1.0；b——外包钢组合梁的截面宽度；be——外包钢组合梁的翼板有效宽度；h——外包钢组合梁的截面高度；hc——翼板厚度。
【条文说明】本条参考现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，结合编制组完成的外包钢组合梁的受弯试验，将构件受力特征系数调整为2.7，试验结果表明，按本条公式计算的结果偏于安全。
49 6连接节点设计 6.1矩形钢管混凝土柱与梁连接节点 Ⅰ一般规定 6.1.1外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱应采用刚性连接。
矩形钢管混凝土柱外宜预焊短梁，短梁与矩形钢管混凝土柱可采用内隔板式连接、贯通隔板式连接、外环板式连接等连接形式。
U形钢梁与短梁焊接连接，结合临时固定方式，可采用直口连接、坡口连接、弧形连接等方式。
【条文说明】对组合框架-支撑结构，必要时梁与柱也可采用铰接。
6.1.2矩形钢管混凝土柱外预焊的短梁截面宜与U形钢梁相同，长度不应小于截面高度。
短梁与柱壁、U形钢梁与短梁均应采用质量等级不低于二级的全熔透焊缝连接。
【条文说明】焊缝的坡口形式和尺寸，宜根据板厚和施工条件，按现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的要求选用。
6.1.3外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱连接的抗剪键，宜采用工字形截面（图6.1.3），且应符合下列规定：
1 3
A 3
2 c1
2 tkbf1 hktf c2
4 lk
A c34A-
A 图6.1.3外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱连接处抗剪键示意1—矩形钢管混凝土柱；2—外包U形钢；3—混凝土板；4—抗剪键 1与柱壁应采用一级全熔透焊缝连接；2长度lk可取200~300mm；3板件厚度不宜小于6mm，翼缘外伸部分的宽厚比bf1/tf不应大于23εk，腹板高厚比hk/tk不应大于107εk； 50 4上翼缘顶面至U形钢内混凝土顶面的距离c1、下翼缘底面至U形钢内混凝土底面的距离c2、翼缘侧面至U形钢内混凝土侧面的距离c3均不宜小于50mm。
【条文说明】工字形抗剪键的构造要求参考了现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138对于型钢混凝土梁的有关规定。
6.1.4矩形钢管混凝土柱内隔板的中心部位应设置混凝土浇筑孔，孔径不宜小于100mm；围绕浇筑孔周边应设置排气孔，孔径宜取25mm。
Ⅱ连接节点计算 6.1.5当外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱采用本规程第6.1.1条、第6.1.2条的 连接方式且符合相应构造要求时，可不验算连接的受弯承载力。
6.1.6外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱连接的受剪承载力应按下列公式验算： 1永久、短暂设计状况 VbVujd （6.1.6-1） 2地震设计状况 一级抗震等级： VujdVubd （6.1.6-2） VujVuby （6.1.6-3）
二、三、四级抗震等级： V1VjbREud （6.1.6-4） Vuj1.2(Mbu/ln)VGb （6.1.6-5） 3连接的受剪承载力 Vujd=2fvatwhwVukd （6.1.6-6） 式中： Vuj=2fauvtwhwVuk （6.1.6-7） Vb——剪力设计值，应取按本规程调整后的梁端截面组合的剪力设计 值； Vujd——连接的受剪承载力设计值；Vuj——连接的极限受剪承载力；Vubd——外包钢组合梁端截面的受剪承载力设计值，应按本规程第5.3.9 51 条计算，且不考虑RE； Vuby——外包钢组合梁端截面的屈服受剪承载力，应按本规程第5.3.9条计算，且fav由U形钢腹板的屈服抗剪强度fayv替代，ft由混凝 土轴心抗拉强度标准值ftk替代，同时不考虑RE； Mbu——外包钢组合梁端截面塑性受弯承载力，应按本规程第5.3.8条计算，且fa由钢材屈服强度fya替代，fc由混凝土轴心抗压强度标 准值fck替代，同时不考虑RE； ln——外包钢组合梁的净跨；VGb——外包钢组合梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截 面剪力设计值； fva——U形钢腹板的抗剪强度设计值；fuva——U形钢腹板的极限抗剪强度，取极限抗拉强度的0.58倍；tw——U形钢腹板厚度；hw——U形钢腹板高度；Vukd——抗剪键的受剪承载力设计值；Vuk——抗剪键的极限受剪承载力。
【条文说明】本条公式（6.1.6-1）和（6.1.6-4）用于验算连接的受剪承载力设计 值大于剪力设计值，是连接设计的基本要求。
对地震设计状况，尚应符合强连接 弱构件的原则，对
二、三、四级抗震等级，应符合公式（6.1.6-5）的要求；对
一 级抗震等级，提高要求，应符合公式（6.1.6-2）和（6.1.6-3）的要求。
连接的受 剪承载力由
U形钢腹板受剪承载力和抗剪键受剪承载力组成，当不设抗剪键时 仅由U形钢腹板承受剪力。
本规程共8章，主要技术内容包括：总则、术语和符号、材料、设计基本规定、构件设计、连接节点设计、制作与施工、验收。
本规程的某些内容涉及专利，涉及专利的具体技术问题，使用者可直接与本规程主编单位协商处理，本规程的发布机构不承担识别专利的责任。
本规程由中国工程建设标准化协会建筑产业化分会归口管理，由重庆渝建实业集团股份有限公司负责具体技术内容的解释，执行过程中如有意见或建议，请寄送至解释单位（地址：重庆市南岸区烟雨路9号国瑞中心22楼，邮政编码：400066）。
主编单位：重庆渝建实业集团股份有限公司中国建筑科学研究院有限公司 参编单位：重庆大学主要起草人： 主要审查人： 目次 1总则............................................................................................................................1
2术语和符号................................................................................................................2 2.1
术语
...........................................................................................................................................
22.2符号...........................................................................................................................................
4 3材料............................................................................................................................7 3.1钢材
...........................................................................................................................................
73.2钢筋...........................................................................................................................................
83.3连接材料...................................................................................................................................
83.4混凝土.......................................................................................................................................
93.5其他...........................................................................................................................................
9 4设计基本规定..........................................................................................................
11 4.1结构体系和布置.....................................................................................................................
114.2结构分析.................................................................................................................................
134.3构件设计.................................................................................................................................
15 5构件设计..................................................................................................................19 5.1矩形钢管混凝土柱
.................................................................................................................
195.2异形钢管混凝土柱.................................................................................................................
235.3外包钢组合梁.........................................................................................................................
34 6连接节点设计..........................................................................................................50 6.1矩形钢管混凝土柱与梁连接节点.........................................................................................506.2异形钢管混凝土柱与梁连接节点.........................................................................................656.3支撑节点
.................................................................................................................................
686.4柱拼接及柱脚节点.................................................................................................................
706.5楼盖节点.................................................................................................................................
71 7制作与施工..............................................................................................................75 7.1一般规定
.................................................................................................................................
757.2钢管柱制作.............................................................................................................................
767.3U形钢梁制作..........................................................................................................................777.4钢构件安装与连接
.................................................................................................................
787.5混凝土施工.............................................................................................................................
80 8验收..........................................................................................................................82 8.1一般规定
.................................................................................................................................
828.2U形钢梁进场质量验收..........................................................................................................838.3外包钢组合梁混凝土浇筑质量验收.....................................................................................848.4外包钢组合梁连接质量验收
.................................................................................................
85 本规程用词说明..........................................................................................................
88引用标准名录..............................................................................................................
89 Contents 1General........................................................................................................................12Termsandsymbols......................................................................................................2 2.1
Terms
..........................................................................................................................................
22.2Symbols......................................................................................................................................
4 3Materials.....................................................................................................................7 3.1Steel
............................................................................................................................................
73.2Reinforcement............................................................................................................................
83.3Connectionmaterials..................................................................................................................
83.4Concrete......................................................................................................................................93.5Others
.........................................................................................................................................
9 4Basicrequirementsofdesign....................................................................................11 4.1SystemandarrangementofStructure.......................................................................................114.1Structuralanalysis....................................................................................................................
134.2Designofmembers...................................................................................................................
15 5Designofmembers...................................................................................................19 5.1Rectangularconcrete-filledsteeltubecolumn..........................................................................195.2Special-shapedconcrete-filledsteeltubecolumn.....................................................................235.3Wrappedsteelandpositebeam...........................................................................34 6Designofjoints.........................................................................................................50 6.1
Jointofrectangularconcrete-filledsteeltubeandbeam...........................................................506.2Jointofspecial-shapedconcrete-filledsteeltubeandbeam.....................................................656.3Bracejoint
................................................................................................................................
686.4Columnconnectionandfootingjoints......................................................................................706.4Floor
joints................................................................................................................................
71 7Manufacturingandconstruction...............................................................................75 7.1Generalrequirements................................................................................................................757.2Manufacturingofrectangularsteeltubecolumn......................................................................767.3Manufacturingofspecial-shapedcolumn.................................................................................777.4Installationandconnectionofsteelmember............................................................................787.5Concreteconstruction
...............................................................................................................
80 8eptance................................................................................................................82 8.1Generalrequirements................................................................................................................82
8.2SitequalityeptanceofU-shapedsteelbeam.......................................................................838.3Concretepouringqualityeptanceofwrappedsteelandpositebeam.............848.4Connectionqualityeptanceofwrappedsteelandpositebeam......................85 Explanationofwordinginthisspecification...............................................................88Listofquotedstandards...............................................................................................89 1
总则 1.0.1为规范和促进外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的推广应用，做到安全适用、技术先进、经济合理、施工方便、确保质量，制定本规程。
【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构是一种由外包U形钢-混凝土组合梁和矩形或异形钢管混凝土柱等构件组成的新型装配式组合结构体系，其具有以下优势： 1）框架柱及梁均为组合受力，可充分发挥钢材和混凝土的力学性能优势；2）可实现施工免模板、免支撑（或少支撑），同时发挥现浇混凝土的效率和成本优势；3）可缩短施工周期，减少机械及措施费，有利于降低成本；4）装配率高，符合国家及地方政策要求，符合建筑工业化的发展趋势。
为便于其推广应用，有必要制定相关技术标准，对其设计、制作、施工及验收等内容作出规定。
1.0.2本规程适用于抗震设防烈度为6度至8度地区工业与民用建筑的外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作、施工及验收。
1.0.3外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作、施工及验收，除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架及框架-支撑结构的设计、制作、施工及验收尚应符合国家现行标准《钢结构设计标准》GB50017、《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011、《钢管混凝土结构技术规范》GB50936、《钢-混凝土组合结构施工规范》GB50901、《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、《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232、《组合结构设计规范》JGJ138、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99、《装配式钢结构住宅建筑技术标准》JGJ/T469等的有关规定。
1 2术语和符号 2.1术语2.1.1外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构Framestructurewithwrappedpositebeamsandconcrete-filledsteeltubecolumns 由外包U形钢-混凝土组合梁作为框架梁，钢管混凝土柱作为框架柱的装配式钢-混凝土组合框架结构。
简称组合框架结构，框架柱采用矩形钢管混凝土柱时称为矩形柱组合框架结构，框架柱采用异形钢管混凝土柱时称为异形柱组合框架结构。
【条文说明】外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架结构的框架梁采用外包U形钢混凝土组合梁，框架柱采用矩形钢管混凝土柱或异形钢管混凝土柱，非框架梁一般也采用外包U形钢-混凝土组合梁，必要时也可采用钢梁或其他形式的组合梁。
组合框架结构局部如图1所示。
13
2 图1组合框架结构局部三维示意图1—钢管混凝土柱；2—外包U形钢-混凝土组合梁；3—混凝土板 2.1.2外包钢组合梁-钢管混凝土柱框架-支撑结构Frame-bracingstructurewithwrappedpositebeamsandconcrete-filledsteeltubecolumns 由外包U形钢-混凝土组合梁和钢管混凝土柱组成的框架与钢支撑共同组成抗侧力体系的结构。
简称组合框架-支撑结构，框架柱采用矩形钢管混凝土柱时称为矩形柱组合框架-支撑结构，框架柱采用异形钢管混凝土柱时称为异形柱组合框架-支撑结构。
2 【条文说明】纯框架结构适用高度范围相对较小，当需要较大的结构高度及抗侧移需求时，可在组合框架结构中设置柱间钢支撑，形成组合框架-支撑结构。
2.1.3外包U形钢-混凝土组合梁WrappedU-shapedsteelandpositebeam 由带翼缘的外包U形钢及内部混凝土与混凝土翼板组合而成的可整体受力的钢-混凝土组合梁。
简称外包钢组合梁。
【条文说明】外包U形钢-混凝土组合梁由外包U形钢、外包U形钢内的混凝土和混凝土翼板组成，其中外包U形钢的开口端内折形成上翼缘，且在上翼缘设置抗剪连接件，待翼板混凝土和外包U形钢内混凝土浇筑后形成组合梁。
2.1.4外包U形钢WrappedU-shapedsteel 用于外包U形钢-混凝土组合梁的U形截面型钢。
简称U形钢，在内部混凝土浇筑前称为U形钢梁。
【条文说明】外包U形钢可通过一次冷弯成型、冷弯焊接成型或全焊接成型。
本规程中外包U形钢顶部开口端为内折式。
作为外包U形钢-混凝土组合梁中的钢构件，在内部混凝土浇筑前称为U形钢梁。
2.1.5矩形钢管混凝土柱Rectangularconcrete-filledsteeltubecolumn 在矩形钢管内浇筑混凝土形成的由钢管和管内混凝土共同承担荷载的柱。
在内部混凝土浇筑前称为矩形钢管柱。
2.1.6异形钢管混凝土柱Speciallyshapedconcrete-filledsteeltubecolumn 在异形（包括L形、T形、十字形、Z形）钢管内浇筑混凝土形成的由钢管与管内混凝土共同承担荷载的柱。
在内部混凝土浇筑前称为异形钢管柱。
2.1.7内隔板式连接Innerdiaphragmconnection 梁与钢管混凝土柱节点处，柱贯通且主要通过在钢管内部焊接隔板来传递内力的连接形式。
2.1.8贯通隔板式连接Throughdiaphragmconnection 梁与钢管混凝土柱节点处，柱在梁翼缘高度处断开且主要通过焊接贯通的隔板来传递内力的连接形式。
2.1.9外环板式连接Outerringplateconnection 梁与钢管混凝土柱节点处，柱贯通且主要通过在钢管外部焊接环形钢板来传递内力的连接形式。
3 2.1.10端板式连接Outerringplateconnection梁与钢管混凝土柱节点处，柱贯通且主要通过在梁端与钢管之间焊接端板来 传递内力的连接形式。
2.1.11分离内隔板式连接Separateinnerdiaphragmconnection 梁与钢管混凝土柱节点处，柱贯通且主要通过在钢管内部焊接分离的隔板来传递内力的连接形式。
2.2符号 2.2.1材料性能 fc——混凝土轴心抗压强度设计值； fck——混凝土轴心抗压强度标准值； ft——混凝土轴心抗拉强度设计值； ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值； fa——钢管或钢板抗拉、抗压强度设计值； fya——钢管或钢板屈服强度； fva——钢管或钢板抗剪强度设计值； fuva——钢管或钢板的极限抗剪强度； fs——纵向钢筋抗拉强度设计值； fsv——横向钢筋抗拉强度设计值。
2.2.2作用和作用效应 N——轴向力设计值； V——剪力设计值； M、M——正、负弯矩设计值；
N c1v ——单个抗剪连接件作用范围的受剪承载力设计值； vl1——单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计值； s——按荷载准永久组合计算的开裂截面纵向受拉钢筋的应力； Vujd——连接的受剪承载力设计值； Vuj——连接的极限受剪承载力；
4 Vuj——节点核心区的受剪承载力设计值；Muj——节点单侧受弯承载力设计值；q0——施工无支撑时组合梁的挠度计算值；qb——施工有支撑时组合梁的挠度计算值。
2.2.3几何参数b——截面宽度；be——翼板有效宽度；h——截面高度；t——截面板件厚度；bf——组合梁纵向受剪界面的横向长度；mi——组合梁剪跨区段长度；As——正弯矩区U形钢内底部纵向钢筋截面面积；As——负弯矩区翼板有效宽度范围内的纵向钢筋截面面积；Aa——钢管或钢板的截面面积；Ac——钢管内混凝土的截面面积；Asv——组合梁单位长度上横向钢筋的截面面积；x——混凝土受压区高度；xc——混凝土实际受压区高度，xcx/1；hc——混凝土翼板厚度。
2.2.4计算系数及其他k——钢号修正系数，其值为235与钢材牌号中屈服点数值的比值的平方 根；——轴心受压稳定系数；1——受压区混凝土等效矩形应力图压应力系数；1——受压区混凝土等效矩形应力图受压区高度系数；c——混凝土强度影响系数；jv——节点剪力增大系数；jm——节点单侧弯矩增大系数。
5 【条文说明2.2】本节参考现行国家标准《工程结构设计通用符号标准》GB/T50132和有关设计标准，并结合本规程具体情况规定了涉及的符号及其含义。
6 3材料 3.1钢材 3.1.1组合框架及框架-支撑结构中钢材的牌号及标准、材料选用、设计指标和设计参数等除应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定外，尚应符合下列规定： 1框架柱、框架梁及支撑用钢材应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定； 2高层民用建筑用钢材应符合现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定； 3厚度不大于6mm的冷成型钢应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018和现行行业标准《建筑结构用冷弯薄壁型钢》JG/T380的有关规定。
3.1.2外包钢组合梁用U形钢宜冷弯成型，并应符合下列规定： 1宜采用Q235、Q355、Q390钢，质量等级不应低于B级，并应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的有关规定，当有可靠依据时也可采用其他牌号的钢材； 2宜一次冷弯成型，当截面尺寸较大时，也可冷弯焊接成型，焊缝可采用高频焊、自动或半自动焊和手工对接焊缝。
【条文说明】U形钢一般采用Q235、Q355、Q390钢，当采用Q420及以上的钢材时，应有可靠的加工工艺及受力性能试验依据。
当截面尺寸较大时，U形钢也可由两个冷弯成型的不等边C形钢在下翼缘处焊接组成。
3.1.3钢管混凝土柱用矩形钢管应符合下列规定： 1宜采用冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管，当采用冷弯矩形钢管时应选用符合现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178规定的Q235、Q355或Q390钢的I级产品； 2当采用热轧成型或由热轧钢板、型钢焊接组成的矩形钢管时，原料钢板应选用符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的Q235、Q355、Q390、Q420钢；
7 3当抗震设防烈度为8度或柱直接承受动力荷载时，原料钢板尚宜符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB/T19879的有关规定。
【条文说明】矩形钢管应优先采用冷成型矩形钢管，现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T178规定的I级产品通过优选原料材质及采用直接成方等合理成型工艺，可保证成管时冷弯圆角区的冷作硬化效应较低。
当荷载较大或壁厚较厚时，可采用焊接箱形截面。
3.1.4热轧钢板、槽钢、角钢等应符合现行国家标准《碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带》GB/T3274和《热轧型钢》GB/T706的有关规定，冷弯薄壁型钢应符合现行行业标准《建筑结构用冷弯薄壁型钢》JG/T380的有关规定。
3.2钢筋 3.2.1钢筋的牌号及标准、选用、设计指标和设计参数等应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。
3.2.2外包钢组合梁翼板内的钢筋和板中受力钢筋可采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；板中构造钢筋可采用HPB300、HRB400钢筋。
3.2.3抗震等级为
一、二、三级的框架和斜撑构件的纵向受力钢筋，其抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比不应小于1.25，屈服强度实测值与屈服强度标准值之比不应大于1.3，且最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
【条文说明3.2】参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和《建筑抗震设计规范》GB50011对组合框架及框架-支撑结构中的钢筋要求作了规定。
3.3连接材料 3.3.1钢构件用焊条、焊丝、焊剂等焊接材料和螺栓、铆钉等紧固件材料的型号及标准、材料选用、设计指标和设计参数等应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定。
3.3.2用作抗剪连接件的槽钢连接件、角钢连接件宜采用Q235钢；吊筋连接件可采用HPB300、HRB400钢筋；栓钉连接件应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T10433的有关规定。
3.3.3钢筋之间、钢筋与钢板的焊接材料应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收
8 规程》JGJ18的有关规定；钢筋机械连接材料应符合现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》JGJ107的有关规定。
3.3.4钢筋与钢构件连接用可焊接机械连接套筒应符合《钢筋机械连接用套筒》JG/T163-2013的要求，且应满足可焊性要求。
可焊接机械连接套筒的实测受拉承载力不应小于被连接钢筋受拉承载力标准值的1.1倍，钢筋受拉承载力标准值应按抗拉极限强度标准值乘以钢筋截面面积计算。
3.4混凝土 3.4.1混凝土的力学性能指标、原材料及配合比设计等应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《混凝土结构工程施工规范》GB50666和《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55等的有关规定。
3.4.2钢管混凝土柱的混凝土强度等级不应低于C30，抗震设防烈度为6度、7度时不宜超过C80，抗震设防烈度为8度时不宜超过C70。
对Q235钢管，宜采用C30、C35或C40混凝土；对Q355钢管，宜采用C40及以上的混凝土；对Q390、Q420钢管，宜采用C50及以上的混凝土。
3.4.3钢管内及梁柱节点内宜采用自密实混凝土。
自密实混凝土的配合比设计、施工、质量检验和验收等应符合现行团体标准《自密实混凝土应用技术规程》CECS203的规定。
3.4.4外包钢组合梁及板的混凝土强度等级不宜低于C30。
外包钢组合梁的混凝土粗骨料最大粒径不应超过梁截面最小尺寸的1/4，且不应超过钢筋最小净间距的3/4。
【条文说明3.4】钢管混凝土柱的混凝土强度等级要求参考了现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138和现行团体标准《矩形钢管混凝土节点技术规程》T/CECS506的有关规定。
3.5其他 3.5.1组合框架及框架-支撑结构构件的设计耐火极限应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。
防火涂料、防火板、毡状防火材料等防火保护材料应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《钢结构设
9 计标准》GB50017、《建筑钢结构防火技术规范》GB51249及国家现行有关产品标准的规定。
3.5.2钢构件应根据设计文件要求选择除锈、防腐涂装工艺。
钢构件防腐涂装可采用热镀锌、喷涂锌、喷刷涂料等方式，防腐蚀材料应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017、现行行业标准《建筑钢结构防腐蚀技术规程》JGJ/T251及国家现行有关产品标准的规定。
【条文说明】本规程的构件防腐涂装工艺是工程常用的方式，设计人员可根据具体工程情况进行涂装设计。
防腐涂装的热镀锌、喷涂锌、喷刷涂料等工艺、技术规范及涂层质量检验标准等应符合国家现行有关标准的规定。
3.5.3对钢筋桁架楼承板、压型钢板组合楼板等技术，其所用钢材、钢筋及混凝土等材料应符合现行行业标准《钢筋桁架楼承板》JG/T368、现行团体标准《组合楼板设计与施工规程》CECS273和有关技术资料的规定。
【条文说明】目前，钢筋桁架楼承板技术除了传统的金属底模楼承板外，还包括底模可拆式、底模免拆式等新形式的楼承板，但行业内还没有统一的技术标准，使用这些技术时，应符合相关团体标准、企业标准及标准图集的规定。
10 4设计基本规定 4.1结构体系和布置 4.1.1组合框架及框架-支撑结构房屋的最大适用高度应符合下列规定：1对乙类和丙类建筑，应符合表4.1.1的规定；2平面和竖向均不规则的结构，最大适用高度宜适当减低；3对甲类建筑，6度、7度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合表4.1.1 的要求，8度时应专门研究； 表4.1.1组合框架及框架-支撑结构房屋的最大适用高度（m） 抗震设防烈度 结构类型 8度6度7度 0.20g0.30g 矩形柱组合框架结构 70605040 矩形柱组合框架-支撑结构220200180150 异形柱组合框架结构 70503012 异形柱组合框架-支撑结构90705024 注：房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度，不包括局部突出屋顶部分。
【条文说明】矩形柱组合框架及框架-支撑结构的最大适用高度按现行国家标准 《钢管混凝土结构技术规范》GB
50936确定。
异形柱组合框架及框架-支撑结构 的最大适用高度参考了团体标准《矩形钢管混凝土组合异形柱技术规程》T/CECS xxx。
4.1.2组合框架及框架-支撑结构的高宽比不宜超过表4.1.2的规定。
表4.1.2组合框架及框架-支撑结构适用的最大高宽比 结构类型 抗震设防烈度6度7度8度 矩形柱组合框架结构 654 矩形柱组合框架-支撑结构765 异形柱组合框架结构5.543 异形柱组合框架-支撑结构64.53.5 【条文说明】矩形柱组合框架及框架-支撑结构的最大高宽比按现行国家标准《钢 管混凝土结构技术规范》GB50936确定。
参照混凝土异形柱结构最大高宽比与 普通混凝土框架结构最大高宽比的相对关系，异形柱组合框架结构的最大高宽比 11 比矩形柱组合框架结构减小0.5~1.0；异形柱框架-支撑结构的最大高宽比比矩形柱框架-支撑结构减小1.0~1.5。
4.1.3设置少量支撑的组合框架结构，当底层的支撑框架在规定水平力作用下按刚度分配的地震倾覆力矩占结构总地震倾覆力矩的比值不大于50%时，最大适用高度、最大高宽比、抗震等级宜按组合框架结构确定。
【条文说明】参考现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011对钢支撑-混凝土框架结构的规定，框架-支撑结构底层的支撑框架按刚度分配的地震倾覆力矩应大于结构总地震倾覆力矩的50%，本条对不满足该规定的设置少量支撑的框架结构的执行标准进行了规定。
4.1.4组合框架及框架-支撑结构的建筑形体及结构布置的规则性应符合国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定，高层组合框架及框架-支撑结构尚应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定。
4.1.5组合框架及框架-支撑结构建筑宜通过调整平面形状和结构布置，避免设置防震缝。
体型复杂、平立面不规则的建筑，应根据不规则程度、地基基础条件和技术经济等因素的比较分析，确定是否设置防震缝，并应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。
当在适当部位设置防震缝时，防震缝宽度应符合下列规定： 1当高度不超过15m时不应小于125mm；2当高度超过15m时，6度、7度、8度分别每增加高度5m、4m、3m，宜加宽25mm。
【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的防震缝宽度取钢筋混凝土框架结构与钢结构防震缝宽度的平均值，即钢筋混凝土框架结构的1.25倍。
4.1.6组合框架及框架-支撑结构的楼盖宜采用钢筋桁架组合楼板，也可采用压型钢板组合楼板、混凝土叠合板、现浇混凝土板；楼盖应具有良好的水平刚度和整体性，对转换层、加强层以及有大开洞楼层，宜采取有效措施确保水平力的可靠传递。
【条文说明】组合框架及框架-支撑结构中板的设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、现行行业标准《钢筋桁架楼承板》JG/T368、现行团体标准《组合楼板设计与施工规范》CECS273和《钢筋桁架混凝土叠合板应 12 用技术规程》T/CECS715等的有关规定。
对有大开洞楼层，宜采用钢筋桁架组合楼板或现浇混凝土板，当采用压型钢板组合楼板时，宜增加楼板的有效厚度。
4.1.7组合框架-支撑结构中的支撑可采用双槽钢、矩形钢管等截面形式；支撑布置形式宜采用单斜杆式、十字交叉斜杆式，当结构受力需要时也可采用人字形斜杆式、交叉支撑在横梁处相交形式、同时设置两组受拉单斜杆体系形式等。
4.1.8组合框架及框架-支撑结构中，非承重内墙宜采用轻质填充墙板，非承重外围护墙宜采用保温装饰一体化的外挂墙板。
4.2结构分析 4.2.1结构的作用及作用组合应根据国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068和《建筑抗震设计规范》 GB50011等确定。
4.2.2在竖向荷载、风荷载及多遇地震作用下，结构的内力和变形可采用弹性方 法计算；罕遇地震作用下，结构的弹塑性变形可采用弹塑性时程分析法或静力弹 塑性分析法计算。
4.2.3超出本规程规定的最大适用高度或最大高宽比、以及特别不规则的组合框 架及框架-支撑结构，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关 规定进行罕遇地震作用下的弹塑性变形分析。
4.2.4进行结构整体分析时，可假定楼盖在其自身平面内为无限刚性。
当楼盖开 有较大洞口或其局部会产生明显平面内变形时，在结构分析中应考虑楼板面内变 形的影响。
4.2.5在进行结构弹性内力和变形计算时，钢管混凝土柱和外包钢组合梁的截面 刚度可按下列公式计算： EIEcIcEaIa （4.2.5-1） EAEcAcEaAa （4.2.5-2） GAGcAcGaAa （4.2.5-3） 式中：EI、EA、GA——构件截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度； EcIc、EcAc、GcAc——混凝土部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度； 13 EaIa、EaAa、GaAa——钢材部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度。
【条文说明】本条参照现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936给出了组合框架及框架-支撑结构进行弹性计算时主要构件的截面刚度计算方法。
4.2.6进行结构弹性内力和变形计算时，宜根据混凝土翼板的有效宽度确定外包钢组合梁的刚度，每跨混凝土翼板的有效宽度可固定取为本规程第5.3.6条规定的连续梁边跨跨中的有效宽度；当采用梁刚度放大系数法近似考虑时，两侧有翼板的梁的抗弯刚度可取为2.0EIb，仅一侧有翼板的梁的抗弯刚度可取为1.5EIb，EIb为不含梁宽范围外翼板的外包钢组合梁的抗弯刚度，其应按本规程第4.2.5条计算。
4.2.7当非承重墙体为轻质砌块填充墙、轻质填充墙板或外挂墙板时，组合框架及框架-支撑结构的周期折减系数可取0.7~1.0；结构计算中不应计入非承重墙体对结构承载力和刚度的有利作用。
4.2.8结构的阻尼比宜符合下列规定： 1多遇地震作用下的计算，高度不大于50m时可取0.04；高度大于50m且不大于100m时可取0.035，高度大于100m时可取0.03~0.02； 2在罕遇地震作用下的弹塑性分析，可取0.05；3风荷载作用下的楼层位移验算和构件设计，可取0.02~0.04；风振舒适度验算时可取0.01~0.02。
【条文说明】组合框架结构抗震计算时的阻尼比按现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936对框架及框架-支撑结构的有关规定取值。
风荷载作用下的结构计算用阻尼比按现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138的规定取值。
4.2.9结构在风荷载或多遇地震作用标准值下，按弹性方法计算的层间位移角不宜大于1/300。
对住宅，在风荷载标准值作用下，屋顶水平位移与建筑高度之比尚不宜大于1/450。
【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的弹性层间位移角限值取现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936规定的框架结构（采用钢梁-混凝土板组合楼盖）和框架-支撑结构的层间位移角限值1/300。
对住宅，参考现行国家标准《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232给出了更严格的要求。
4.2.10组合框架及框架-支撑结构在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性层间位移角不应大于1/50。
14 4.2.11高度不小于80m的住宅以及高度不小于150m的其他建筑，应按现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定进行风振舒适度验算。
4.2.12楼盖竖向振动舒适度验算应符合现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》JGJ/T441的有关规定。
4.3构件设计 4.3.1组合框架及框架结构的抗震等级和抗震措施应符合下列规定：1丙类建筑：应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施，抗震等级应按表 4.3.1确定；当建筑场地为Ⅰ类时，除6度外，应允许按本地区抗震设防烈度降低 一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施。
2甲、乙类建筑：应按本地区抗震设防烈度提高一度后按表4.3.1确定抗震等级，抗震设防烈度为8度时，抗震等级应提高一级，表中已为一级的，应采取比一级更高的抗震措施；当建筑场地为Ⅰ类时，应允许仍按本地区抗震设防烈度 的要求采取抗震构造措施。
3当建筑场地为Ⅲ、Ⅳ类时，对设计基本地震加速度为0.15g的地区，宜按表4.3.1中8度对应的抗震等级采取抗震构造措施；对设计基本地震加速度为0.30g的地区，宜按比表4.3.1中8度对应的抗震等级提高一级采取抗震构造措施， 表中已为一级的，应采取比一级更有效的抗震构造措施。
4甲、乙类建筑按提高一度确定抗震措施时，或Ⅲ、Ⅳ类场地且设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的丙类建筑按提高一度确定抗震构造措施时，如果房 屋高度超过提高一度后对应的房屋最大适用高度，则应采取比对应抗震等级更有 效的抗震构造措施。
表4.3.1组合框架及框架-支撑结构的抗震等级 结构类型矩形柱组合框架结构矩形柱组合框架-支撑结构 高度（m）抗震等级高度（m）抗震等级 抗震设防烈度 6度 7度 ≤24>24≤24>24 四三三
二 ≤100>100≤100>100 三二二
一 8度≤24>24二
一 一 异形柱组合框架结构高度（m）≤24>24
二 一 15 抗震等级四
三 异形柱组合框架-支撑结构抗震等级
三 二
一 注：接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。
【条文说明】组合框架及框架-支撑结构的抗震等级参照现行国家标准《钢管混 凝土结构技术规范》GB50936确定，并对各抗震设防烈度对应的分界高度进行 统
一。
对异形柱组合框架及框架-支撑结构，同等抗震设防烈度下的抗震等级总 体比矩形柱框架及框架支撑结构更严格。
4.3.2矩形钢管柱、异形钢管柱和U形钢梁应进行安装阶段的施工验算，并应符 合下列规定： 1U形钢梁的强度及稳定性应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017对钢构件的有关规定； 2U形钢梁在永久荷载标准值作用下的最大挠度不应超过挠度限值，当U形 钢表面外露时，挠度限值宜取为计算跨度的1/400；当U形钢表面隐蔽时，挠度 限值宜取为计算跨度的1/250； 3矩形钢管柱、异形钢管柱在浇筑混凝土前，其轴向应力不应大于钢管抗压 强度设计值的60%，并应满足稳定性要求。
【条文说明】施工阶段，钢管混凝土柱的钢管和外包钢组合梁的U形钢均兼做 模板，其承载力及变形应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB 50666对模板的有关规定。
施工阶段的永久荷载应包括构件自重、新浇筑混凝土 自重、钢筋自重、新浇筑混凝土产生的侧压力、其余构件传来的永久荷载等；可 变荷载应包括施工人员及施工设备产生的荷载、混凝土下料产生的水平荷载、泵 送混凝土或不均匀堆载等因素产生的附加水平荷载及风荷载等。
4.3.3
构件应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，并应符合下列 规定： 1各构件应进行持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况下的承载力 （包括失稳）计算； 2外包钢组合梁尚应进行挠度验算及负弯矩区裂缝宽度验算。
4.3.4构件的承载力应按下列公式验算： 持久设计状况、短暂设计状况 16 0SdRd （4.3.4-1） 地震设计状况 SdRdRE （4.3.4-2） 式中：0——结构重要性系数，对安全等级为一级的结构构件，不应小于1.1； 对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0； Sd——作用组合的效应设计值，应按现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068、《建筑抗震设计规范》GB50011及本规 程的有关规定计算； Rd——构件承载力设计值； RE——构件承载力抗震调整系数，应按表4.3.4采用。
表4.3.4承载力抗震调整系数 构件类别梁 组合结构构件 柱 各类构件 节点 钢构件 梁、柱、支撑 受力受偏压（轴压轴压、偏压（轴受剪、偏 受剪、 稳 状态弯比小于0.15）压比0.1不5）小于拉、轴拉局压受弯强度定 γRE0.75 0.75 0.8 0.85 1.00.850.750.8 【条文说明】构件承载力抗震调整系数按现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ 138的规定取值。
4.3.5外包钢组合梁的最大挠度应按荷载的准永久组合，并考虑荷载长期作用的 影响进行计算，其计算值不应超过表4.3.5规定的挠度限值。
表4.3.5外包钢组合梁的挠度限值 类型 挠度限值 主梁 l0/300（l0/400） 其他梁 l0/250（l0/300） 注：1表中l0为构件的计算跨度；悬臂构件的l0按实际悬臂长度的2倍取用；2表中括号外数值为永久荷载和可变荷载组合产生的挠度允许值，构件有起拱时可将计算所得的挠度值减去起拱值； 3表中括号内数值为可变荷载标准值产生的挠度允许值。
【条文说明】外包钢组合梁属于钢与混凝土组合梁，挠度限值按现行行业标准《组 合结构设计规范》JGJ138的规定取用。
4.3.6外包钢组合梁负弯矩区按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时，其 17 最大裂缝宽度不应超过表4.3.6规定的最大裂缝宽度限值。
表4.3.6外包钢组合梁负弯矩区最大裂缝宽度限值wlim（mm） 环境类别 wlim
一 0.30（0.40） 二a、二b 0.20 注：1对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的外包钢组合梁，其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值； 2外包钢组合梁用于三a、三b、
四、五类环境时，应进行特殊设计。
【条文说明】本条参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138和《混凝土 结构设计规范》GB50010对外包钢组合梁负弯矩区的最大裂缝宽度限值作了规 定。
4.3.7组合框架-支撑结构中支撑的设计应符合国家现行标准《钢结构设计标准》 GB50017、《建筑抗震设计规范》GB50011和《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ99等的有关规定。
18 5构件设计 5.1矩形钢管混凝土柱 5.1.1矩形钢管混凝土柱的截面边长不宜小于150mm，钢管壁壁厚不宜小于4mm，截面高宽比不宜大于
2。
【条文说明】对矩形钢管混凝土柱的截面边长和壁厚，现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017规定边长不宜小于150mm，壁厚不应小于3mm；现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138规定框架柱的截面边长不宜小于400mm，壁厚不宜小于8mm，截面高宽比不宜大于2；现行团体标准《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159规定边长不宜小于100mm，壁厚不宜小于4mm，截面高宽比不宜大于
2。
本条基于上述规定，并结合工程实践确定。
5.1.2当矩形钢管混凝土柱的截面边长不小于1000mm时，应采取构造措施增强矩形钢管混凝土的约束作用和减小混凝土收缩的影响。
【条文说明】本条参考了现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定，现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138和团体标准《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159也有类似规定。
工程常用构造措施包括在钢管内壁设置竖向加劲肋、焊接栓钉等，具体可参照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017进行设计。
5.1.3矩形钢管混凝土柱的钢管壁宽厚比b/t、h/t（图5.1.3）均不应大于60εk。
t b 图5.1.3矩形钢管混凝土柱截面尺寸示意b—矩形钢管截面宽度；h—矩形钢管截面高度；t—矩形钢管壁厚 【条文说明】矩形钢管混凝土柱属于以受压为主的构件，现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936和行业标准《组合结构设计规范》JGJ138对其钢管壁宽厚比的规定一致，本条采用相同规定。
5.1.4矩形钢管混凝土框架柱的计算长度应按现行国家标准《钢结构设计标准》 19 t GB50017对框架柱的有关规定确定。
5.1.5矩形钢管混凝土框架柱的抗震承载力验算，除下列情况之一外，框架节点 左右两端和上下柱端的承载力应同时满足式（5.1.5-1）和式（5.1.5-2）的要求： 1柱所在楼层的受剪承载力比相邻上一层的受剪承载力高出25%； 2柱轴压比不超过0.4； 3柱轴力符合Nc2Ncud时（Nc2为2倍地震作用下的组合轴力设计值，Ncud 为柱轴心受压承载力设计值）； 4与支撑斜杆相连的节点。
(1Nc)Mcuk
M Ncuk1cc buk （5.1.5-1） McukcMbuk （5.1.5-2） Ncuk=fyaAafckAc （5.1.5-3） Mcuk=[0.5Aa(h2tdnk)+bt(tdnk)]fya （5.1.5-4） 式中：Nc——考虑地震作用组合的柱轴力设计值；Ncuk——按材料强度标准值计算的柱轴心受压强度承载力；Mcuk——按材料强度标准值计算的柱全塑性受弯承载力；c——矩形钢管混凝土柱中混凝土的工作承担系数，=fcAc；cfaAafcAc c——强柱系数，一级取1.15，二级取1.10，三级取1.05，四级取1.0；Mbuk——按材料强度标准值计算的梁全塑性受弯承载力，不考虑RE； fa——钢管的抗拉或抗压强度设计值；fya——钢管的屈服强度； Aa——钢管的截面面积；fc——钢管内混凝土的轴心抗压强度设计值；fck——钢管内混凝土的轴心抗压强度标准值；Ac——钢管内混凝土的截面面积；b、h——分别为矩形钢管截面平行、垂直于弯曲轴的边长； t——钢管壁厚； 20 dnk——按材料强度标准值计算的钢管内混凝土受压区高度，d=Aa2bt。
n(b2t)fck4tfa 【条文说明】本条规定的“强柱弱梁”的验算公式参考了现行团体标准《矩形钢 管混凝土结构技术规程》CECS159；考虑钢管混凝土柱抗震性能优于钢柱，框 架梁采用外包钢组合梁时比采用钢梁更容易保证“强柱弱梁”，因此本条参考现 行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50010对钢结构的有关规定给出了可不验 算“强柱弱梁”的几种情况及强柱系数。
5.1.6矩形钢管混凝土框架柱考虑地震作用组合的剪力设计值的应按下列规定计 算： 一级抗震等级：
V =1.2 (Mctua
M bcua ) c Hn （5.1.6-1） 二级抗震等级：
V =1.3 (
M tc
M bc ) c Hn （5.1.6-2） 三级抗震等级 V=1.2(MctMcb) c Hn （5.1.6-3） 四级抗震等级
V =1.1(Mct
M bc ) c Hn （5.1.6-4） 式中： Vc——柱剪力设计值；
M tcua 、
M bcua ——柱 上 、 下 端 顺 时 针 和 逆 时 针 方 向 按 材 料 强 度 标 准 值 ， 且 考虑承载力抗震调整系数计算的正截面受弯承载力所对 应的弯矩值，计算时轴力设计值可取重力荷载代表值作 用下的结果；二者之和应分别按顺时针和逆时针方向计 算，并取其较大值；
M t
c 、
M bc ——考虑地震作用组合，且经调整后的框架柱上、下端弯矩 21 设计值；二者之和应分别按顺时针和逆时针方向计算， 并取其较大值；Hn——柱的净高。
【条文说明】本条参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138给出了矩形 钢管混凝土框架柱剪力设计值的计算规定，以保证框架柱的“强剪弱弯”。
5.1.7矩形钢管混凝土框架角柱宜按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算。
一、二、
三、四级抗震等级的框架角柱的剪力设计值应在按本规程第5.1.6条调 整的基础上乘以不小于1.1的增大系数。
5.1.8矩形钢管混凝土柱的承载力计算及相关构造要求应符合现行行业标准《组 合结构设计规范》JGJ138的有关规定。
5.1.9考虑地震作用组合的矩形钢管混凝土框架柱，其轴压比应按下式计算，且 不宜大于表5.1.9规定的限值。
nNfcAcfaAa （5.1.9） 式中：n——框架柱轴压比； N——考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值； Ac——矩形钢管内的混凝土面积； Aa——矩形钢管截面面积。
表5.1.9矩形钢管混凝土框架柱的轴压比限值 抗震等级 一级 二级 三级 四级 0.65 0.75 0.85 0.90 注：1剪跨比不大于2的柱，其轴压比限值应比表中数值减小0.05；2当混凝土强度等级采用C65、C70时，轴压比限值应比表中数值减小0.05；当混凝土强度等级采用C75、C80时，轴压比限值应比表中数值减小0.10。
【条文说明】本条参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138给出了矩形 钢管混凝土框架柱的轴压比限值。
5.1.10在每层矩形钢管混凝土柱下部的钢管壁上应对称开设两个排气孔，孔径为20mm。
22 5.2异形钢管混凝土柱 5.2.1异形钢管混凝土柱的钢管应由几个矩形钢管和角钢、槽钢或U形钢焊接组成，截面形式包括L形、T形、十字形和Z形（图5.2.1）。
（a）L形 （b）T形 （c）十字形 （d）Z形 图5.2.1异形钢管混凝土柱构造1—矩形钢管；2—角钢；3—槽钢；4—U形钢 【条文说明】异形钢管混凝土柱的钢管由几个矩形钢管和角钢、槽钢或U形钢通过焊接而组成，其中L形钢管柱由2个矩形钢管和1个角钢组焊而成，T形钢管柱由3个矩形钢管和1个槽钢组焊而成，十字形钢管柱由4个矩形钢管组焊而成，Z形钢管柱由1个矩形钢管和4个U形钢组焊而成。
5.2.2异形钢管混凝土柱的钢管管壁板件的宽厚比b/t、h/t（图5.2.2），不应大于表5.2.2规定的限值。
23 σ
1 ht ht b b σ
2 （a）轴压 （b）压弯 图5.2.2钢管截面板件应力分布示意表5.2.2钢管管壁板件宽厚比b/t、h/t的限值 构件类型 b/t h/t 轴压（图5.2.2-a） 60εk 60εk 压弯（图5.2.2-b） 60εk 当0<ψ≤1时30(0.921.72.8)k 当-1≤ψ≤0时30(0.7421.442.8)k 注：1=2
1，其中
1、2分别为板件最外边缘的最大、最小应力（N/mm2），压应力为正，拉应力为负。
2当施工阶段验算时，表中限值应除以1.5，但k可按235(1.10)计算，其中0取施工阶段荷载作用下的板件实际应力设计值，压弯时0取
1。
【条文说明】组成异形钢管混凝土柱的钢管管壁板件宽厚比要求，参考了现行团 体标准《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159的有关规定。
5.2.3异形钢管混凝土柱的截面宽度b1~b3均不应小于100mm且不宜大于250mm，钢管壁厚t不宜小于4mm，且截面高度与宽度之比h1/b1、h2/b2、h3/b3均不宜大于4（图5.2.3）。
h1 h1 b1 b1 h2 h2 b2（a）L形 b2（b）T形 24 h1 h1 b1 h2 b1 h3 b3 b2 b2 h2 （c）十字形 （c）Z形 图5.2.3异形钢管混凝土柱截面尺寸 【条文说明】为了方便向钢管内浇筑混凝土，本条规定矩形钢管的截面最小边尺 寸不应小于l00mm。
本条还规定了钢管壁厚不宜小于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。
5.2.4异形钢管混凝土柱的轴心受压承载力应符合下列规定： NNu式中：N——轴心压力设计值； （5.2.4） Nu——异形钢管混凝土柱的轴心受压承载力设计值；——系数，无地震作用组合时，=0；有地震作用组合时，=RE；
0 和RE钢应按本规程第4.3.4条取用。
5.2.5异形钢管混凝土短柱的轴心受压强度承载力设计值应按下列公式计算： N0AacifaciAafa （5.2.5-1） faci(1.212BiCi2)fc （5.2.5-2） B0.131fa/2130.723 （5.2.5-3） C0.070fc/14.40.026 （5.2.5-4） iii （5.2.5-5） AaifaiAcifc （5.2.5-6） 式中：N0——异形钢管混凝土短柱的轴心受压强度承载力设计值； 25 Aaci——异形钢管混凝土柱第i个腔室的截面面积，等于钢管和管内混凝土面积之和； faci——异形钢管混凝土柱第i个腔室的等效截面强度；Aa——异形钢管混凝土柱各腔室之间重合的钢板面积之和；fa——钢材的抗压强度设计值；i——异形钢管混凝土柱第i个腔室的有效约束效应系数；fc——混凝土的轴心抗压强度设计值；i——异形钢管混凝土柱第i个腔室的约束效应系数；i——异形钢管混凝土柱第i个腔室的相对约束系数，可按表5.2.5取值；Aai——异形钢管混凝土柱第i个腔室的钢管面积；Aci——异形钢管混凝土柱第i个腔室的混凝土面积。
注：矩形截面应换算成等效正方形截面进行计算，等效正方形的边长为矩形截面的长短边边长的乘积的平方根。
表5.2.5i的取值 约束情况 q 1.0 1.5 2.0 四侧弱约束 1.0001.0001.000 三侧弱约束，一侧强约束（短边） 1.1051.0731.059 三侧弱约束，一侧强约束（长边） 1.1051.1641.235 两侧弱约束（长边），两侧强约束（短边） 1.2111.1451.118 两侧弱约束（短边），两侧强约束（长边） 1.2111.3271.471 两侧弱约束（短边+长边），两侧强约束（短边+长边）1.2111.2361.294 一侧弱约束（长边），三侧强约束 1.3161.3091.353 一侧弱约束（短边），三侧强约束 1.3161.4001.529 四侧强约束 1.4211.4731.588 注：q为截面的长边与短边的比值。
【条文说明】异形钢管混凝土柱承载力的计算采用了“钢管混凝土统一理论”中 的统一设计公式。
统一理论把钢管混凝土看作是一种组合材料，研究它的组合工 作性能。
它的工作性能具有统一性、连续性和相关性。
“统一性”首先反映在钢 材和混凝土两种材料的统
一，把钢管和混凝土视为一种组合材料来看待，用组合 性能指标来确定其承载力；其次是不同截面构件的承载力的计算是统一的。
不论 是实心或空心钢管混凝土构件，也无论是圆形、多边形还是正方形截面，只要是 26 对称截面，设计的公式都是统一的。
“连续性”反映在钢管混凝土构件的性能变
化是随着钢材和混凝土的物理参数，及构件的几何参数的变化而变化的，变化是连续的。
“相关性”反映在钢管混凝土构件在各种荷载作用下，产生的应力之间存在着相关性。
本规程钢管混凝土异形短柱的轴心受压强度承载力按多个矩形腔室承载力之和计算。
现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936提出了适用于方、矩 形钢管混凝土短柱轴压承载力计算公式，等效截面强度faci仅与约束效应系数i 相关。
考虑截面形状的影响，截面中各个腔室的约束效应有所不同，阳角处的约束特征尺寸取值借鉴方钢管混凝土中的阳角取值的方法，取矩形钢管混凝土相应钢板边长的1/6（图2）。
本规程参照Mander模型，将截面混凝土划分为强、 弱约束区，提出相对约束系数i，对各个腔室的约束效应系数i进行修正。
相对约束系数i定义如下： AeiiAei
（1） 式中：Aeff——异形钢管混凝土柱第i个腔室的混凝土强约束区面积（图2）； Ae——异形钢管混凝土柱第i个腔室对应的方形截面的混凝土强约束区 面积（图2）； ——抛物线切角，取45°（图2）。
（a）L形 （b）T形 27 （c）十字形 （c）Z形 图2异形钢管混凝土柱混凝土强弱约束区划分 5.2.6L形钢管混凝土柱的轴心受压承载力设计值应按下式计算： NuN0当1260时 1.08080.00620.0064 当12时1.0 式中：——L形钢管混凝土柱的轴心受压稳定系数。
（5.2.6-1）（5.2.6-2）（5.2.6-3） 【条文说明】公式（5.2.6-2）和（5.2.6-3）是根据大量试验结果得出的经验公式。
该公式的计算值与试验实测值均符合良好。
从现有的试验数据看，腹板高宽比、 钢材品种以及混凝土强度等级或套箍系数等的变化，对构件承载力的影响无明显 规律，其变化幅度都在试验结果的离散程度以内，故公式中对这些因素都不予考 虑。
为合理地发挥钢管混凝
L形柱抗压承载能力的优势，本规程对柱的长细比 作了λ≤60的限制。
5.2.7T形钢管混凝土柱的轴心受压承载力设计值应按下式计算： NuxN0 （5.2.7-1） 当80≤x≤100时 x0.000051x8020.00924x800.7228 （5.2.7-2） 当20≤x<80时 x10.000071x20
2 （5.2.7-3） 当x<20时 28 x1.0 （5.2.7-4） 式中：x——T形钢管混凝土柱对x轴的轴心受压稳定系数（图5.2.7）； x——T形钢管混凝土柱对x轴的长细比。
图5.2.7T形钢管混凝土柱截面图 【条文说明】公式（5.2.7-2）、（5.2.7-3）和（5.2.7-4）是根据大量试验结果得出的经验公式。
该公式计算值与试验实测值均符合良好。
从现有的试验数据看，腹板高宽比、钢材品种以及混凝土强度等级或套箍系数等的变化，对构件承载力的影响无明显规律，其变化幅度都在试验结果的离散程度以内，故公式中对这些因素都不予考虑。
为合理地发挥T形钢管混凝柱抗压承载能力的优势，本规程对柱的长细比作了x≤100的限制。
5.2.8异形钢管混凝土柱的长细比应按下式计算： xl0x/ix,yl0y/iy （5.2.8-1） iIaxIcxEcEa,iIayIcyEcEa x AaAcfcfay AaAcfcfa （5.2.8-2） 式中：l0x、l0y——分别为轴心受压构件对x轴和y轴的计算长度，应按现行国 家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规定计算； ix、iy——分别为轴心受压构件截面对x轴和y轴的回转半径； Iax、Iay——分别为钢管截面对全截面形心轴的惯性矩； Icx、Icy——分别为钢管内混凝土截面对全截面形心轴的惯性矩； Ec——钢管内混凝土的弹性模量。
【条文说明】回转半径i的计算公式（5.2.8-2）推导过程如下：异形钢管混凝土 29 柱的欧拉力N2EaIa+EcIc=Af+Af2Ea，式中li，即得公式
E l0 aacc2fa
0 （5.2.8-2）。
5.2.9异形钢管混凝土柱的受弯承载力设计值应按下列规定计算： 1L形钢管混凝土柱 MumWacfac （5.2.9-1） m1.010.65ln(0.1) （5.2.9-2） fac=N0Aac （5.2.9-3） 式中：m——塑性发展系数； Wac——构件截面模量； fac——钢管混凝土截面抗压强度设计值； ——钢管混凝土构件截面的约束效应系数； Aac——钢管混凝土构件的截面面积，等于钢管和混凝土面积之和。
2T形钢管混凝土柱 MumWacfac （5.2.9-4） 式中：m——塑性发展系数，当0.85时，m取1.2；当0.85时，m取1.4。
【条文说明】钢管混凝土构件的受弯承载力设计值计算公式中的受弯承载力Mu 是采用有限元法导得实心钢管混凝土受弯时的弯矩与纵向纤维应变的全过程曲 线，定义最大拉应变为10000με时的弯矩为受弯极限。
空心钢管混凝土构件与此 相同，同时考虑了截面的塑性发展，由此得公式（5.2.9-1）和（5.2.9-4）。
5.2.10L形钢管混凝土柱的偏心受压强度承载力设计值应按下列公式计算： 1绕x轴压弯（图5.2.10） NM1NuMu （5.2.10-1） 2绕y轴压弯（图5.2.10） 当0.25
5.2.11T形钢管混凝土柱对x轴的偏心受压强度承载力设计值应按下列公式计算： 当1NNu1时 N11M1Nu1Mu （5.2.11-1） 当2NNu1时 N21M21Nu21Mu1211 （5.2.11-2） 当0NNu2时 N2M2Nu21Mu2
1 （5.2.11-3） 其中 1,2a2bcq2dqe （5.2.11-4） 式中：
1、2、
1、2——系数，其中1和2应按表5.2.11-1取值； a、b、c、d、e——系数，应按表5.2.11-2取值； q——腹板高宽比。
31 表5.2.11-1
1、2的取值 系数1
2 y轴正向偏心0.380.18 y轴负向偏心0.270.10 表5.2.11-2a、b、c、d、e的取值 系数 y轴正向偏心 ζ
1 ζ
2 y轴负向偏心 ζ
1 ζ
2 a 0.0022 0.0198 0.0576 0.0400 b -0.0156 -0.1063 -0.3215 -0.2251 c -0.0930 0.1305 -0.3259 -0.1336 d 0.2394 -0.3993 0.9994 0.5771 e 0.7128 1.4110 0.5594 0.7398 【条文说明】根据大量试验资料，在
M-N直角坐标系中可以足够精确地简化为 三条直线AB、BC和CD（图3）。
由于钢管混凝土约束效应系数ξ和腹板高宽 比q对T形柱压弯性能的影响较大，因此建立
B、C点坐标与ξ、q的关系来确 定T形柱N/Nu-M/Mu相关曲线。
图3T形钢管混凝土柱N/Nu-M/Mu相关曲线 5.2.12异形钢管混凝土柱的偏心受压稳定承载力设计值应按下列公式计算： 1L形钢管混凝土柱 1）绕x轴压弯 NM1NuMu （5.2.12-1） 2）绕y轴压弯 当0.25
2T形钢管混凝土柱 绕x轴压弯 当1NNu1时 N11M1xNu1Mu （5.2.12-5） 当2NNu1时 N21M21xNu21Mu1211 （5.2.12-6） 当0NNu2时 N2M2xNu21Mu2
1 （5.2.12-7） 式中：x——T形钢管混凝土柱对x轴的轴心受压稳定系数，应按本规程第5.2.7 条计算。
【条文说明】弯矩作用在一个主平面内的L形钢管混凝土柱压弯构件的稳定性 分析，是在L形钢管混凝土柱压弯构件的强度分析的基础上，结合轴心受压构 件的稳定性分析，比照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的设计方法 得出的。
公式中的κ=1-0.8(N/NEx）是考虑在弹塑性阶段轴力N引起弯矩增大的 影响。
与试验结果对比后，表明这种方法简明，物理意义清楚，对于实际工程设 计是适用的。
5.2.13异形钢管混凝土柱的计算长度、轴压比计算方法及限值、抗震承载力验算 及内力调整、柱壁排气孔设置应符合本规程第5.1节对矩形钢管混凝土柱的有关 33 hut t 规定。
5.3外包钢组合梁 Ⅰ一般规定5.3.1外包钢组合梁的U形钢截面宽度b不宜小于150mm，截面高度hu不宜小于200mm，两侧上翼缘净距bs不宜小于60mm，壁厚t不宜小于4mm（图5.3.1）。
bubsbu t b 图5.3.1外包钢组合梁截面尺寸示意 【条文说明】本条根据工程经验给出了外包钢组合梁U形钢的截面尺寸最小要求。
当有可靠依据时，U形钢的壁厚也可小于4mm。
5.3.2外包钢组合梁的U形钢板件宽厚比（图5.3.1）应符合下列规定： 1受压上翼缘宽厚比bu/t不应大于23εk；2腹板高厚比hu/t不宜大于125εk；3受压下翼缘宽厚比b/t不应大于50εk。
【条文说明】对外包U形钢上翼缘，其受力状态与型钢混凝土梁中型钢翼缘类似，上下均被混凝土包裹，因此其宽厚比参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138对型钢混凝土梁的型钢钢板宽厚比的规定取值。
现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017对箱型截面梁的板件宽厚比限值作了规定，同时日本研究资料表明矩形钢管混凝土柱的钢管壁的宽厚比限值可比箱型钢管放宽1.5倍。
本条参照上述资料，考虑U形钢上翼缘之间一般采取可靠拉结措施，且与混凝土之间可以实现完全抗剪连接，将箱型截面梁腹板S2级高厚比限值（72εk）放大1.5倍，同时结合试验研究适当放宽，得到U形钢腹板的宽厚比限值。
该限值与U形钢上翼缘的拉结措施及约束有关，当有可靠试验依据时，该限值还可 34 适当放宽。
对下翼缘，参照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017对箱型截面梁 翼缘S2级宽厚比限值的规定（32εk），并放大1.5倍后得到其宽厚比限值。
5.3.3外包钢组合梁宜按完全抗剪连接设计。
抗剪连接件宜采用槽钢、角钢、吊 筋或有可靠依据的其他类型连接件。
【条文说明】外包钢组合梁的U形钢板件厚度较小，采用栓钉连接件时，栓钉 直径可能大于翼缘厚度，超出现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有 关规定，因此采用时应有可靠试验依据。
采用槽钢、角钢连接件除了满足抗剪连 接设计要求外，还可起到拉结U形钢上翼缘的作用。
当外包钢组合梁的U形钢腹板和下翼缘与内部混凝土之间存在较大剪应力 时，宜采取焊接栓钉等防滑移措施。
5.3.4外包钢组合梁的上部纵向钢筋应符合下列规定： 1梁宽范围内的上部纵向钢筋不应少于2根，直径不宜小于梁宽范围外的上 部纵向钢筋，且不宜小于10mm，钢筋净间距不应小于50mm和2.5d，d为钢筋 直径； 2梁宽范围外的上部纵向钢筋直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm， 其构造尚应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土板的 有关规定； 3负弯矩区纵向受拉钢筋的承载力应符合下式要求： fsAsfa(AbAt2twhw) （5.3.4-1） 0.1(h0tb)x0.35(h0tb) （5.3.4-2） 式中：fs——负弯矩区纵向受拉钢筋抗拉强度设计值；As——负弯矩区翼板有效宽度范围内的纵向受拉钢筋截面面积；Ab——U形钢下翼缘面积；At——U形钢上翼缘面积；hw——U形钢腹板高度；tw——U形钢腹板厚度；x——负弯矩区混凝土受压区高度； 35 h0——负弯矩区组合梁截面有效高度，即纵向受拉钢筋合力点至U形钢受压边缘的距离； tb——U形钢下翼缘厚度。
4负弯矩区纵向受拉钢筋，按包含翼板的截面计算的最小配筋百分率应取 0.2%和0.45ft f s 的较大值； 5负弯矩区纵向受拉钢筋的截断应符合现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010的有关规定； 6宜在位于梁宽中心线上的上部纵向钢筋处设置构造插筋，直径不宜小于 8mm，间距不宜大于200mm。
【条文说明】本条根据规程编制组进行的外包钢组合梁的受弯试验及工程实践， 对外包钢组合梁的上部纵向钢筋的配置数量及构造要求作了规定。
式（5.3.4-1）是按U形钢内混凝土实际受压区高度大于0推导的，其目的是为了保证U形钢下翼缘能充分屈服。
式（5.3.4-2）是为了保证按塑性及弯矩调幅设计时，负弯矩区具有足够的转动能力并限制裂缝宽度。
构造插筋的做法可参考本规程第5.3.11 条中的吊筋连接件。
5.3.5外包钢框架组合梁的上部纵向钢筋除应符合本规程第5.3.4条规定外，尚应 符合下列规定： 1支座截面梁宽范围内的上部纵向受拉钢筋的最小配筋百分率应符合表5.3.5的规定，且配筋率不宜大于2.5%； 表5.3.5框架组合梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率（%） 抗震等级最小配筋百分率（取较大值） 一级 0.40和80ft f s 二级 0.30和65ft f s
三、四级 0.25和55ft f s 2梁宽范围内沿梁全长至少应配置两根通长的纵向钢筋，对
一、二级抗震等 级，钢筋直径不应小于14mm，且不应少于全部纵向受力钢筋截面面积的1/4； 对
三、四级抗震等级，钢筋直径不应小于12mm； 3当上部纵向钢筋贯穿框架柱时，贯穿柱的每根纵向钢筋直径，对一级抗震 等级的框架结构，不宜大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/25；对其他情况的 36
一、二、三级抗震等级，不应大于矩形截面柱在该方向截面尺寸的1/20。
【条文说明】本条参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010给出了 外包钢框架组合梁的上部纵向钢筋构造要求。
当纵向钢筋在框架柱内采取可靠的 锚固措施时，钢筋直径限值可适当放宽。
5.3.6外包钢组合梁跨中及支座处混凝土翼板的有效宽度be（图5.3.6）应按下式计算： beb1b0b2 beb2b0b2 hhc S1 S0 图5.3.6混凝土翼板的计算宽度 be=b0b1b2 （5.3.6） 式中：b0——U形钢截面宽度； b1、b2——组合梁外侧和内侧的翼板计算宽度，各取梁等效跨度le的1/6；b1尚不应超过翼板实际外伸宽度S1；b2尚不应超过相邻U形钢 上翼缘净距S0的1/2； le——等效跨度，对简支组合梁，取l；对连续组合梁，中间跨正弯 矩区取0.6l，边跨正弯矩区取0.8l，支座负弯矩区取相邻两跨 跨度之和的0.2倍；l为组合梁跨度。
Ⅱ承载力计算 5.3.7外包钢组合梁可按塑性分析方法进行设计，连续组合梁和框架组合梁在竖向荷载作用下的内力可采用不考虑混凝土开裂的模型进行弹性分析，并对负弯矩进行调幅，调幅应符合下列规定： 1混凝土受压区高度为0.25(h0tb)~0.35(h0tb)时，负弯矩调幅幅度可取为10%~20%；混凝土受压区高度不大于0.25(h0tb)时，负弯矩调幅幅度可取为20%~25%； 2负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大；3对框架组合梁，应先对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅，负弯矩调幅幅度 37 不宜超过20%，再与水平作用产生的弯矩进行组合。
【条文说明】本条根据编制组完成的4个外包钢连续组合梁试件的受弯试验结果，并结合现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017对钢-混凝土组合梁的调幅规定及《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土梁的调幅规定确定。
5.3.8完全抗剪连接的外包钢组合梁的正截面受弯承载力应符合下列规定，对地震设计状况，应在不等式右端项除以承载力抗震调整系数γRE： 1正弯矩作用区段1）当塑性中和轴在混凝土翼板内（图5.3.8-1），即xchc时： beα1fcbex+ hhc tbhwttas+x+xc+y1 tw M+ As+b faAafs+As+ 图5.3.8-1塑性中和轴在翼板内时的外包钢组合梁截面 MfAyfA(ha1xc) aa1ss s2 （5.3.8-1） 11fcbexcfaAafsAs （5.3.8-2） 式中：M——正弯矩设计值；Aa——U形钢截面面积； fa——钢材抗拉、抗压强度设计值； As——正弯矩区U形钢内底部纵向受拉钢筋截面面积； fs——正弯矩区U形钢内底部纵向受拉钢筋抗拉强度设计值； y1——U形钢截面应力的合力至翼板受压区截面应力的合力的距离； x——正弯矩区混凝土受压区高度； xc——正弯矩区混凝土实际受压区高度，xcx1； be——混凝土翼板有效宽度； hc——混凝土翼板厚度； h——组合梁高度； 38 hw——U形钢腹板高度；tw——U形钢腹板厚度；tt——U形钢上翼缘厚度；tb——U形钢下翼缘厚度；as——正弯矩区U形钢内底部纵向受拉钢筋合力点至U形钢下翼缘外表 面的距离； 1——受压区混凝土压应力影响系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取1.0，当混凝土强度等级为C80时，取0.94，其间按线性 内插法得到； 1——系数，当混凝土强度等级不超过50时，取0.8，当混凝土强度等级为C80时，取0.74，其间按线性内插法确定。
2）当塑性中和轴在U形钢截面内（图5.3.8-2）且hcxchc1时： hhc tbhwttas+x+xc+ be tw M+ As+b α1fcbex+faAt 2fatw(xc+-hc-tt)2fatw(h-xc+-tb)fs+As+ faAb 图5.3.8-2塑性中和轴在U形钢内时的外包钢组梁截面（情况1） MfA(hxtb)ft(hxt)2ft(xht)2 ab c2 aw cb awc ct fA(xhtt)fbx(x1xc)fA(hxa) atcc2 11ccc
2 ss 1c s （5.3.8-3） 11fcbxcfaAt2fatw(xchctt)2fatw(hxctb)faAbfsAs（5.3.8-4） 3）当塑性中和轴在U形钢截面内（图5.3.8-3）且xchc1时： be tw M+ As+b α1fcbehcfaAtαfc(b-2tw)(x+-hc-tt) 2fatw(xc+-hc-tt)2fatw(h-xc+-tb)fs+As+faAb hhc tbhwttas+x+xc+ 39 图5.3.8-3塑性中和轴在U形钢内时的外包钢组梁截面（情况2） MfA(hxtb)ft(hxt)2ft(xht)2 ab c2 aw cb awc ct fA(xhtt)1f(b2t)(xht)[(2)xht] atcc221c w1c ct 1c ct fbh(xhc)fA(hxa) 1cecc2 ss c s （5.3.8-5） 1fcbehc1fc(b2tw)(1xchctt)faAt2fatw(xchctt)2fatw(hxctb)faAbfsAs （5.3.8-6） 2负弯矩作用区段 hhc tbhwttxxcas- be twb AsM- fs-As- faAt2fatw(hw-xc-) 2fatwxcαfc(b-2tw)xfaAb 图5.3.8-4负弯矩作用时的外包钢组合梁截面 MfsAs(hast2b)faAt(hwt2tt2b)fatw(hwxc)(hwxctb)fatwxc(xctb)1211fc(b2tw)xc(1xctb) （5.3.8-7） fsAsfaAt2fatw(hwxc)2fatwxc11fc(b2tw)xcfaAb式中：xc——负弯矩区混凝土实际受压区高度，xcx
1。
as——负弯矩区纵向受拉钢筋合力点至翼板顶面的距离。
（5.3.8-8） 【条文说明】本条根据编制组完成的外包钢组合梁的受弯破坏试验结果，基于塑 性理论给出了外包钢组合梁正截面受弯承载力的计算公式。
对正弯矩作用区段， 当塑性中和轴正好位于
U形钢上翼缘内时，可按xc=hctu计算。
5.3.9外包钢组合梁的受剪承载力应符合下列公式的规定： 1持久、短暂设计状况 Vb2fvatwhwcvft(b2tw)(htb) （5.3.9-1） 2地震设计状况 40 V1[2fth0.6f(b2t)(ht)] bRE vaww cvt w b （5.3.9-2） 式中：Vb——剪力设计值；fva——U形钢腹板的抗剪强度设计值；cv——斜截面混凝土受剪承载力系数，取0.7；对集中荷载作用下（包括作用有多种荷载，其中集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的 剪力值占总剪力的75%以上的情况）的独立梁，取1.75/(λ+1)，λ 为计算截面的剪跨比，可取λ=a/(h-tb)，当λ小于1.5时，取1.5， 当λ大于3时，取3，a取集中荷载作用点至支座截面或节点边缘 的距离； ft——U形钢内混凝土的轴心抗拉强度设计值。
【条文说明】外包钢组合梁的受剪承载力包括U形钢腹板抗剪贡献、U形钢内 凝土及梁宽范围内翼板混凝土抗剪贡献，其中混凝土项参考了现行国家标准《混 凝土结构设计规范》GB50010对钢筋混凝土梁的规定。
编制组完成了4个外包 钢组合梁试件的受剪试验，结果表明按本条公式计算结果偏于安全。
5.3.10用塑性方法计算外包钢组合梁的正截面受弯承载力时，受正弯矩作用的组 合梁可不考虑弯矩和剪力的相互影响，受负弯矩作用的组合梁应考虑弯矩与剪力 的相互影响，按下列规定对U形钢腹板强度设计值进行折减： 1当剪力设计值Vbfvatwhw0.5cvftbc(htb)时： fae(1e)fa （5.3.10-1） e[Vb/[fvatwhw0.5cvftbc(htb)]1]
2 （5.3.10-2） 2当剪力设计值Vbfvatwhw0.5cvftbc(htb)时，可不对腹板强度设计值进 行折减； 3对地震设计状况，本条第1款、第2款判别式右端应除以γRE。
式中：fae——折减后的U形钢腹板抗压、抗拉设计值； e——折减系数。
【条文说明】本条参考现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017给出了外包 钢组合梁正截面受弯承载力计算时考虑弯矩和剪力相互影响的规定。
Ⅲ抗剪连接件及纵向抗剪计算 41 5.3.11外包钢组合梁单个抗剪连接件的受剪承载力设计值应由下列公式确定： 1槽钢连接件： Nvc1=min0.26(tchf0.5tchw)lch Ec fc , Nchvw （5.3.11-1） 式中：tchf——槽钢翼缘的平均厚度； tchw——槽钢腹板的厚度； lch——槽钢的长度； Nchvw ——槽 钢 角 焊 缝 的 受 剪 承 载 力 设 计 值 ， 应 按 现 行 国 家 标 准 《 钢 结 构 设 计标准》GB
50017计算。
2角钢连接件：
N c1v =min f clan han 1.5, Nanvw （5.3.11-2） 式中：lan——角钢的长度； han——角钢的截面高度； Nanvw ——角 钢 角 焊 缝 的 受 剪 承 载 力 设 计 值 ， 应 按 现 行 国 家 标 准 《 钢 结 构 设 计标准》GB
50017计算。
3吊筋连接件：
N c1v =min fsr Asr , 0.15 fc Acr , (2.5 0.06 fc ) Acr ,
8 Acr （5.3.11-3） 式中：
fsr——吊筋的抗拉强度设计值；Asr——单个吊筋的截面面积；fc——吊筋处混凝土轴心抗压强度设计值；Acr——单个吊筋作用范围内的混凝土界面面积。
【条文说明】外包钢组合梁单个抗剪连接件作用范围的受剪承载力除了连接件自 身的贡献，还有贯通混凝土的抗剪贡献，本条公式未考虑贯通混凝土的抗剪贡献， 偏于保守，若需计入贯通混凝土的抗剪贡献时，应通过试验研究确定。
槽钢连接 件的受剪承载力计算公式参考了现行国家标准《钢结构设计标准》GB
50017。
角钢连接件的受剪承载力计算公式参考了现行行业标准《波形钢腹板组合梁桥技 术标准》CJJ/T272的规定。
吊筋连接件（图4）的受剪承载力计算公式参考了美国规范ACI318对整体 浇筑界面受剪承载力计算的规定。
42 3 12 图4吊筋连接件示意1—吊筋连接件；2—U形钢；3—混凝土板 5.3.12位于负弯矩区的抗剪连接件，其受剪承载力设计值Nvc1应乘以折减系数0.9，且不应考虑贯通混凝土的抗剪贡献。
5.3.13当采用槽钢、角钢、吊筋或栓钉抗剪连接件时，应以弯矩绝对值最大点及支座为界限，将外包钢组合梁划分为若干个区段（图5.3.13），逐段进行布置。
每个剪跨区段内U形钢及其内部混凝土与翼板交界面的纵向剪力Vs1、U形钢与内部混凝土及翼板接触面的纵向剪力Vs2和抗剪连接件的布置应符合下列规定： 图5.3.13连续组合梁剪跨区段划分图 1正弯矩最大点至边支座区段，即m1区段：当塑性中和轴在混凝土翼板内，即xchc时： Vs1=faAafsAsVs2=faAa 当塑性中和轴在U形钢截面内，且hcxchc1时：Vs1=11fcbexc Vs2=11fcbexcfsAs当塑性中和轴在U形钢截面内，且xchc1时： Vs1=1fcbehc 43 （5.3.13-1）（5.3.13-2） （5.3.13-3）（5.3.13-4） （5.3.13-5） Vs2=1fcbehc1fc(b2tw)(1xchctt)fsAs （5.3.13-6） 2正弯矩最大点至中支座（负弯矩最大点）区段，即m2和m3区段： 当塑性中和轴在混凝土翼板内，即xchc时： Vs1=faAafsAsfsAs （5.3.13-7） Vs2=2faAb4fatwxc （5.3.13-8） 当塑性中和轴在U形钢截面内，且hcxchc1时： Vs1=11fcbexcfsAs （5.3.13-9） Vs2=11fcbexcfsAsfsAs11fc(b2tw)xc （5.3.13-10） 当塑性中和轴在U形钢截面内，且xchc1时： Vs1=1fcbehcfsAs （5.3.13-11） Vs2=1fcbehc1fc(b2tw)(1xc1xchctt)fsAsfsAs （5.3.13-12） 3按完全抗剪连接设计时，每个剪跨区段内需要的连接件总数nf应符合下式 要求： nfNvc1Vs1 （5.3.13-13） nfNvc1Vs2 （5.3.13-14） 4按本条第3款计算的连接件数量，可在对应剪跨区段内均匀布置。
当在此 剪跨区段内有较大集中荷载作用时，应将连接件个数nf按剪力图面积比例分配 后再各自均匀布置。
【条文说明】外包钢组合梁与普通组合梁相比，除了钢梁与混凝土翼板的交界面 受剪问题外，还存在U形钢与全部混凝土（包括外包钢内填混凝土及翼板混凝 土）的接触面整体受剪问题，正弯矩区段和负弯矩区段内的纵向剪力Vs1和Vs2 可由组合梁极限状态下的隔离体受力分析得到。
剪跨区段的划分参考了现行国家 标准《钢结构设计标准》GB50017。
5.3.14外包钢组合梁的混凝土翼板纵向受剪承载力验算应符合下列规定： 44 e b1 b2 a Ast hc abbAsb≥1.2lab 图5.3.14外包钢组合梁的混凝土翼板纵向受剪界面Ast、Asb—板顶、板底单位长度内横向钢筋截面面积的总和（mm2/mm） 1应分别验算图5.3.14所示的纵向受剪界面a-a、b-b； 2纵向受剪界面上的纵向剪力设计值应按本规程第5.3.15条计算，纵向受剪 承载力应符合下式要求： vl10.7ftbf0.8Asvfsv （5.3.14-1） vl10.25fcbf （5.3.14-2） 式中：vl1——单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计值（N/mm），应按本规程第5.3.15条计算； ft——混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2）；bf——受剪界面的横向长度，按图5.3.14所示的a-a、b-b连线在抗剪连接 件以外的最短长度取值（mm）；Asv——单位长度上横向钢筋的截面面积（mm2/mm）；对界面a-a， Asv=AsbAst；对界面b-b，Asv=2Asb；fsv——横向钢筋抗拉强度设计值（N/mm2）。
3横向钢筋最小配筋应符合下式要求： Asvfsv/bf0.75（N/mm2） （5.3.14-3） 4横向钢筋自梁边缘伸进板跨内的长度不应小于1.2lab，lab为横向钢筋的基 本锚固长度，当横向钢筋兼做板受力钢筋时尚应符合受力钢筋的锚固或搭接要 求。
【条文说明】本条参考了现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规 定，同时给出了横向钢筋伸入板跨内的长度要求。
5.3.15外包钢组合梁的混凝土翼板单位纵向长度内受剪界面上的纵向剪力设计 45 值应按下列规定计算： 1受剪界面a-a（图5.3.14）： vl1 max Vs1 b1 , Vs1 b2 mibemibe （5.3.15-1） 2受剪界面b-b（图5.3.14）： vVs1l1mi （5.3.15-2） 式中：Vs1——每个剪跨区段内U形钢及其内部混凝土与翼板交界面的纵向 剪力，按本规程第5.3.13条计算（N）； mi——剪跨区段长度（图5.3.13）（mm）； b1、b2——分别为混凝土翼板左右两侧外伸的宽度（图5.3.14）（mm）； be——混凝土翼板的有效宽度，按本规程第5.3.6条的规定取跨中有效宽度。
5.3.16抗剪连接件的设置尚应符合下列规定： 1槽钢连接件的截面不宜大于［12.6，且上翼缘下表面高出翼板底部钢筋顶 面的距离不宜小于30mm； 2连接件沿梁跨度方向的最大间距不应大于混凝土翼板厚度的3倍，且不应 大于300mm； 3连接件的外侧边缘至U形钢翼缘边缘的距离不应小于20mm； 4连接件的外侧边缘至混凝土翼板边缘的距离不应小于100mm； 5连接件顶面的混凝土保护层厚度不应小于15mm。
Ⅳ挠度及负弯矩区裂缝宽度计算 5.3.17外包钢组合梁的挠度计算应符合下列规定：1应按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响进行计算；2可按结构力学公式进行挠度计算；3计算时可假定各同号弯矩区段内的刚度相等，并取用该区段内最大弯矩处 的刚度；对框架组合梁，翼板有效宽度可按连续组合梁的中间跨取值；4短期刚度和考虑长期作用影响的长期刚度，可按下列公式计算： 46 B(0.223.75Es)EIEI s Ecscc aa （5.3.17-1） BBsEaIaEI aa （5.3.17-2） =2.00.4sasa （5.3.17-3） 式中：Bs——组合梁的短期刚度；B——组合梁的长期刚度； sa——组合梁截面受拉区的纵向受拉钢筋和U形钢受拉翼缘面积之和的截面配筋率； sa——组合梁截面受压区的纵向受压钢筋和U形钢受压翼缘面积之和的 截面配筋率； s——纵向受拉钢筋配筋率；Ec——混凝土弹性模量；Ea——U形钢弹性模量；Es——钢筋弹性模量；Ic——按截面尺寸计算的混凝土截面惯性矩；Ia——U形钢的截面惯性矩；——考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数。
【条文说明】本条参照现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138对型钢混凝 土梁的挠度计算规定给出了外包钢组合梁的挠度计算方法。
编制组完成的外包钢 组合梁受弯试验结果表明，按本条公式计算的结果偏于安全。
5.3.18计算外包钢组合梁挠度时应考虑施工方法及工序的影响，且应符合下列规 定： 1施工无支撑时，应按下式计算： q01Gk2GkqiQiki
1 （5.3.18-1） 式中：q0——施工无支撑时组合梁的挠度计算值； 1Gk——施工阶段按永久荷载标准值计算的U形钢梁挠度值；2Gk——除施工阶段永久荷载外，其他永久荷载标准值作用下，且考虑荷 47 载长期作用影响的组合梁挠度计算值； Qik——第i个可变荷载标准值作用下，且考虑荷载长期作用影响的组合梁挠度计算值； qi——第i个可变荷载的准永久值系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009采用。
2施工有支撑时，应按下式计算： qb1Gk1Gk2GkqiQiki
1 （5.3.18-2） 式中：qb——施工有支撑时组合梁的挠度计算值； 1Gk——施工阶段有支撑条件下按永久荷载标准值计算的U形钢梁挠度值； 1Gk——拆除支撑后将支承点反力标准值反向施加，按组合梁截面计算的考虑荷载长期作用影响的组合梁挠度值。
【条文说明】本条按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017中组合梁考虑 施工过程的计算原则，给出了外包钢组合梁具体的挠度计算方法。
5.3.19外包钢组合梁负弯矩区混凝土，按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的 最大裂缝宽度wmax可按下列公式计算： w=s(1.9c0.08deq) maxcrEs s te （5.3.19-1） =1.10.65ftktes （5.3.19-2） =Mqs0.87h0As （5.3.19-3） deq= nidi2nividi （5.3.19-4） = As te0.5bh(beb)hc （5.3.19-5） 式中：cr——构件受力特征系数，取2.7；——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：小于0.2时取0.2；大于1.0 时取1.0； 48 s——按荷载准永久组合计算的开裂截面纵向受拉钢筋的应力；Es——钢筋的弹性模量；cs——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离（mm）：小于20 时取20；大于65时取65；deq——受拉区纵向钢筋的等效直径； te——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，小于0.01 时取0.01；ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值；Mq——荷载准永久组合作用下考虑弯矩调幅的支座截面负弯矩值，负弯矩 调幅幅度可按本规程第5.3.7条取用，且不宜大于15%；h0——取翼板纵筋的合力中心至U形钢下翼缘外表面的距离；As——翼板纵筋截面面积；ni——受拉区第i种纵向钢筋的根数；di——受拉区第i种纵向钢筋的公称直径；vi——受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数，对带肋钢筋取1.0；b——外包钢组合梁的截面宽度；be——外包钢组合梁的翼板有效宽度；h——外包钢组合梁的截面高度；hc——翼板厚度。
【条文说明】本条参考现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度计算方法，结合编制组完成的外包钢组合梁的受弯试验，将构件受力特征系数调整为2.7，试验结果表明，按本条公式计算的结果偏于安全。
49 6连接节点设计 6.1矩形钢管混凝土柱与梁连接节点 Ⅰ一般规定 6.1.1外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱应采用刚性连接。
矩形钢管混凝土柱外宜预焊短梁，短梁与矩形钢管混凝土柱可采用内隔板式连接、贯通隔板式连接、外环板式连接等连接形式。
U形钢梁与短梁焊接连接，结合临时固定方式，可采用直口连接、坡口连接、弧形连接等方式。
【条文说明】对组合框架-支撑结构，必要时梁与柱也可采用铰接。
6.1.2矩形钢管混凝土柱外预焊的短梁截面宜与U形钢梁相同，长度不应小于截面高度。
短梁与柱壁、U形钢梁与短梁均应采用质量等级不低于二级的全熔透焊缝连接。
【条文说明】焊缝的坡口形式和尺寸，宜根据板厚和施工条件，按现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的要求选用。
6.1.3外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱连接的抗剪键，宜采用工字形截面（图6.1.3），且应符合下列规定：
1 3
A 3
2 c1
2 tkbf1 hktf c2
4 lk
A c34A-
A 图6.1.3外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱连接处抗剪键示意1—矩形钢管混凝土柱；2—外包U形钢；3—混凝土板；4—抗剪键 1与柱壁应采用一级全熔透焊缝连接；2长度lk可取200~300mm；3板件厚度不宜小于6mm，翼缘外伸部分的宽厚比bf1/tf不应大于23εk，腹板高厚比hk/tk不应大于107εk； 50 4上翼缘顶面至U形钢内混凝土顶面的距离c1、下翼缘底面至U形钢内混凝土底面的距离c2、翼缘侧面至U形钢内混凝土侧面的距离c3均不宜小于50mm。
【条文说明】工字形抗剪键的构造要求参考了现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138对于型钢混凝土梁的有关规定。
6.1.4矩形钢管混凝土柱内隔板的中心部位应设置混凝土浇筑孔，孔径不宜小于100mm；围绕浇筑孔周边应设置排气孔，孔径宜取25mm。
Ⅱ连接节点计算 6.1.5当外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱采用本规程第6.1.1条、第6.1.2条的 连接方式且符合相应构造要求时，可不验算连接的受弯承载力。
6.1.6外包钢组合梁与矩形钢管混凝土柱连接的受剪承载力应按下列公式验算： 1永久、短暂设计状况 VbVujd （6.1.6-1） 2地震设计状况 一级抗震等级： VujdVubd （6.1.6-2） VujVuby （6.1.6-3）
二、三、四级抗震等级： V1VjbREud （6.1.6-4） Vuj1.2(Mbu/ln)VGb （6.1.6-5） 3连接的受剪承载力 Vujd=2fvatwhwVukd （6.1.6-6） 式中： Vuj=2fauvtwhwVuk （6.1.6-7） Vb——剪力设计值，应取按本规程调整后的梁端截面组合的剪力设计 值； Vujd——连接的受剪承载力设计值；Vuj——连接的极限受剪承载力；Vubd——外包钢组合梁端截面的受剪承载力设计值，应按本规程第5.3.9 51 条计算，且不考虑RE； Vuby——外包钢组合梁端截面的屈服受剪承载力，应按本规程第5.3.9条计算，且fav由U形钢腹板的屈服抗剪强度fayv替代，ft由混凝 土轴心抗拉强度标准值ftk替代，同时不考虑RE； Mbu——外包钢组合梁端截面塑性受弯承载力，应按本规程第5.3.8条计算，且fa由钢材屈服强度fya替代，fc由混凝土轴心抗压强度标 准值fck替代，同时不考虑RE； ln——外包钢组合梁的净跨；VGb——外包钢组合梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截 面剪力设计值； fva——U形钢腹板的抗剪强度设计值；fuva——U形钢腹板的极限抗剪强度，取极限抗拉强度的0.58倍；tw——U形钢腹板厚度；hw——U形钢腹板高度；Vukd——抗剪键的受剪承载力设计值；Vuk——抗剪键的极限受剪承载力。
【条文说明】本条公式（6.1.6-1）和（6.1.6-4）用于验算连接的受剪承载力设计 值大于剪力设计值，是连接设计的基本要求。
对地震设计状况，尚应符合强连接 弱构件的原则，对
二、三、四级抗震等级，应符合公式（6.1.6-5）的要求；对
一 级抗震等级，提高要求，应符合公式（6.1.6-2）和（6.1.6-3）的要求。
连接的受 剪承载力由
U形钢腹板受剪承载力和抗剪键受剪承载力组成，当不设抗剪键时 仅由U形钢腹板承受剪力。
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