《高层民用建筑钢结构技术规程》

7.6.2  消能梁段的受剪承载力应符合下列公式的规定：

式中：N——消能梁段的轴力设计值(N)；

        V——消能梁段的剪力设计值(N)；

        图示暂不可用——系数，可取0.9；

        Vl、Vlc——分别为消能梁段不计入轴力影响和计入轴力影响的受剪承载力(N)，可按本规程第7.6.3条的规定计算；有地震作用组合时，应按本规程第3.6.1条规定除以γRE。

7.6.3  消能梁段的受剪承载力可按下列公式计算：

    1  N≤0.15Af时

式中：Vl——消能梁段不计入轴力影响的受剪承载力(N)；

        Vlc——消能梁段计入轴力影响的受剪承载力(N)；

        Mlp——消能梁段的全塑性受弯承载力(N·mm)；

        a、h、tw、tf——分别为消能梁段的净长(mm)、截面高度(mm)、腹板厚度和翼缘厚度(mm)；

        Aw——消能梁段腹板截面面积(mm2)；

        A——消能梁段的截面面积(mm2)；

        Wnp——消能梁段对其截面水平轴的塑性净截面模量(mm3)；

        f、fy——分别为消能梁段钢材的抗压强度设计值和屈服强度值(N／mm2)。

消能梁段的受弯承载力应符合下列公式的规定：

式中：M——消能梁段的弯矩设计值(N·mm)；

        N——消能梁段的轴力设计值(N)；

        W——消能梁段的截面模量(mm3)；

        A——消能梁段的截面面积(mm2)；

        h、bf、tf——分别为消能梁段的截面高度(mm)、翼缘宽度(mm)和翼缘厚度(mm)。

        f——消能梁端钢材的抗压强度设计值(N／mm2)，有地震作用组合时，应按本规程第3.6.1条的规定除以γRE。

有地震作用组合时，偏心支撑框架中除消能梁段外的构件内力设计值应按下列规定调整：

式中：Nbr——支撑的轴力设计值(kN)；

        Mb——位于消能梁段同一跨的框架梁的弯矩设计值(kN·m)；

        Mc、Nc——分别为柱的弯矩(kN·m)、轴力设计值(kN)；

        Vl——消能梁段不计入轴力影响的受剪承载力(kN)，取式(7.6.3-1)中的较大值；

        V——消能梁段的剪力设计值(kN)；

        Nbr,com——对应于消能梁段剪力设计值V的支撑组合的轴力计算值(kN)；

        Mb,com——对应于消能梁段剪力设计值V的位于消能梁段同一跨框架梁组合的弯矩计算值(kN·m)；

        Mc,com、Nc,com——分别为对应于消能梁段剪力设计值V的柱组合的弯矩计算值(kN·m)、轴力计算值(kN)；

        ηbr——偏心支撑框架支撑内力设计值增大系数，其值在一级时不应小于1.4，二级时不应小于1.3，三级时不应小于1.2，四级时不应小于1.0；

        ηb、ηc——分别为位于消能梁段同一跨的框架梁的弯矩设计值增大系数和柱的内力设计值增大系数，其值在一级时不应小于1.3，二、三、四级时不应小于1.2。

 7.6.6偏心支撑斜杆的轴向承载力应符合下式要求：

式中：Nbr——支撑的轴力设计值(N)；

        Abr——支撑截面面积(mm2)；

        φ——由支撑长细比确定的轴心受压构件稳定系数；

        f——钢材的抗拉、抗压强度设计值(N／mm2)，有地震作用组合时，应按本规程第3.6.1条的规定除以γRE。

7.6.7  偏心支撑框架梁和柱的承载力，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定进行验算；有地震作用组合时，钢材强度设计值应按本规程第3.6.1条的规定除以γRE。

伸臂桁架及腰桁架的布置应符合下列规定：

  1  在需要提高结构整体侧向刚度时，在框架-支撑组成的筒中筒结构或框架-核心筒结构的适当楼层(加强层)可设置伸臂桁架，必要时可同时在外框柱之间设置腰桁架。伸臂桁架设置在外框架柱与核心构架或核心筒之间，宜在全楼层对称布置。

  2  抗震设计结构中设置加强层时，宜采用延性较好、刚度及数量适宜的伸臂桁架及(或)腰桁架，避免加强层范围产生过大的层刚度突变。

  3  巨型框架中设置的伸臂桁架应能承受和传递主要的竖向荷载及水平荷载，应与核心构架或核心筒墙体及外框巨柱有同等的抗震性能要求。

  4  9度抗震设防时不宜使用伸臂桁架及腰桁架。

伸臂桁架及腰桁架的设计应符合下列规定：

  1  伸臂桁架、腰桁架宜采用钢桁架。伸臂桁架应与核心构架柱或核心筒转角部或有T形墙相交部位连接。

  2  对抗震设计的结构，加强层及其上、下各一层的竖向构件和连接部位的抗震构造措施，应按规定的结构抗震等级提高一级采用。

  3  伸臂桁架与核心构架或核心筒之间的连接应采用刚接，且宜将其贯穿核心筒或核心构架，与另一边的伸臂桁架相连，锚入核心筒剪力墙或核心构架中的桁架弦杆、腹杆的截面面积不小于外部伸臂桁架构件相应截面面积的1／2。腰桁架与外框架柱之间应采用刚性连接。

  4  在结构施工阶段，应考虑内筒与外框的竖向变形差。对伸臂结构与核心筒及外框柱之间的连接应按施工阶段受力状况采取临时连接措施，当结构的竖向变形差基本消除后再进行刚接。

  5  当伸臂桁架或腰桁架兼作转换层构件时，应按本规程第7.1.6条规定调整内力并验算其竖向变形及承载能力；对抗震设计的结构尚应按性能目标要求采取措施提高其抗震安全性。

  6  伸臂桁架上、下楼层在计算模型中宜按弹性楼板假定。

  7  伸臂桁架上、下层楼板厚度不宜小于160mm。

7.8.1 钢板剪力墙的设计，应符合本规程附录B的有关规定。

7.8.2 无粘结内藏钢板支撑墙板的设计，应符合本规程附录C的有关规定。

7.8.3 钢框架-内嵌竖缝混凝土剪力墙板的设计，应符合本规程附录D的有关规定。

7.8.4 屈曲约束支撑的设计，应符合本规程附录E的有关规定。

高层民用建筑钢结构的连接，非抗震设计的结构应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定执行。抗震设计时，构件按多遇地震作用下内力组合设计值选择截面；连接设计应符合构造措施要求，按弹塑性设计，连接的极限承载力应大于构件的全塑性承载力。

钢框架抗侧力构件的梁与柱连接应符合下列规定：

  1  梁与H形柱(绕强轴)刚性连接以及梁与箱形柱或圆管柱刚性连接时，弯矩由梁翼缘和腹板受弯区的连接承受，剪力由腹板受剪区的连接承受。

  2  梁与柱的连接宜采用翼缘焊接和腹板高强度螺栓连接的形式，也可采用全焊接连接。一、二级时梁与柱宜采用加强型连接或骨式连接。

  3  梁腹板用高强度螺栓连接时，应先确定腹板受弯区的高度，并应对设置于连接板上的螺栓进行合理布置，再分别计算腹板连接的受弯承载力和受剪承载力。

 钢框架抗侧力结构构件的连接系数α应按表8.1.3的规定采用。

表8.1.3  钢构件连接的连接系数α

注：1  屈服强度高于Q345的钢材，按Q345的规定采用；

      2  屈服强度高于Q345GJ的GJ钢材，按Q345GJ的规定采用；

      3  括号内的数字用于箱形柱和圆管柱；

      4  外露式柱脚是指刚接柱脚，只适用于房屋高度50m以下。

梁与柱刚性连接时，梁翼缘与柱的连接、框架柱的拼接、外露式柱脚的柱身与底板的连接以及伸臂桁架等重要受拉构件的拼接，均应采用一级全熔透焊缝，其他全熔透焊缝为二级。非熔透的角焊缝和部分熔透的对接与角接组合焊缝的外观质量标准应为二级。现场一级焊缝宜采用气体保护焊。

  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》GB 50661的要求选用。

构件拼接和柱脚计算时，构件的受弯承载力应考虑轴力的影响。构件的全塑性受弯承载力Mp应按下列规定以Mpc代替：

  1  对H形截面和箱形截面构件应符合下列规定：

 2  圆形空心截面的Mpc可按下列公式计算：

式中：N——构件轴力设计值(N)；

        Ny——构件的轴向屈服承载力(N)；

        A——H形截面或箱形截面构件的截面面积(mm2)；

        Aw——构件腹板截面积(mm2)；

        fy——构件腹板钢材的屈服强度(N／mm2)。

8.1.6  高层民用建筑钢结构承重构件的螺栓连接，应采用高强度螺栓摩擦型连接。考虑罕遇地震时连接滑移，螺栓杆与孔壁接触，极限承载力按承压型连接计算。

8.1.7  高强度螺栓连接受拉或受剪时的极限承载力，应按本规程附录F的规定计算。

梁与柱的刚性连接应按下列公式验算：

式中：Mju——梁与柱连接的极限受弯承载力(kN·m)；

        Mp——梁的全塑性受弯承载力(kN·m)(加强型连接按未扩大的原截面计算)，考虑轴力影响时按本规程第8.1.5条的Mpc计算；

        ∑Mp——梁两端截面的塑性受弯承载力之和(kN·m)；

        Vju——梁与柱连接的极限受剪承载力(kN)；

        VGb——梁在重力荷载代表值(9度尚应包括竖向地震作用标准值)作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值(kN)；

        ln——梁的净跨(m)；

        α——连接系数，按本规程表8.1.3的规定采用。

8.2.2  梁与柱连接的受弯承载力应按下列公式计算：

式中：Mj——梁与柱连接的受弯承载力(N·mm)；

        Wje——连接的有效截面模量(mm3)；

        Ie——扣除过焊孔的梁端有效截面惯性矩(mm4)；当梁腹板用高强度螺栓连接时，为扣除螺栓孔和梁翼缘与连接板之间间隙后的截面惯性矩；

        hb、h0b——分别为梁截面和梁腹板的高度(mm)；

        twb——梁腹板的厚度(mm)；

        f——梁的抗拉、抗压和抗弯强度设计值(N／mm2)，

        hm——梁腹板的有效受弯高度(mm)，应按本规程第8.2.3条的规定计算。

8.2.3  梁腹板的有效受弯高度hm应按下列公式计算(图8.2.3)：

图8.2.3  工字形梁与箱形柱和圆管柱连接的符号说明

a-壁板的屈服线；b-梁腹板的屈服区；c-钢管壁的屈服线

式中：dj——箱形柱壁板上下加劲肋内侧之间的距离(mm)；

        bj——箱形柱壁板屈服区宽度(mm)，bj＝bc—2tfc；

        bc——箱形柱壁板宽度或圆管柱的外径(mm)；

        hm——与箱形柱或圆管柱连接时，梁腹板(一侧)的有效受弯高度(mm)；

        Sr——梁腹板过焊孔高度，高强螺栓连接时为剪力板与梁翼缘间间隙的距离(mm)；

        h0b——梁腹板高度(mm)；

        fyb——梁钢材的屈服强度(N／mm2)，当梁腹板用高强度螺栓连接时，为柱连接板钢材的屈服强度(N／mm2)；

        fyc——柱钢材屈服强度(N／mm2)；

        tfc——箱形柱壁板厚度(mm)；

        tfb——梁翼缘厚度(mm)；

        twb——梁腹板厚度(mm)；

        k1、k2——圆管柱有关截面和承载力指标，k1＝bj／tfc，k2＝twbfyb／(tfcfyc)。

抗震设计时，梁与柱连接的极限受弯承载力应按下列规定计算(图8.2.4)：

式中：Wwpe——梁腹板有效截面的塑性截面模量(mm3)；

        fyw——梁腹板钢材的屈服强度(N／mm2)；

        hb——梁截面高度(mm)；

        dj——柱上下水平加劲肋(横隔板)内侧之间的距离(mm)；

        bj——箱形柱壁板内侧的宽度或圆管柱内直径(mm)，bj＝bc—2tfc；

        r——圆钢管上下横隔板之间的距离与钢管内径的比值，r＝dj／bj；

        tfc——箱形柱或圆管柱壁板的厚度(mm)；

        fyc——柱钢材屈服强度(N／mm2)；

        fyf、fyw——分别为梁翼缘和梁腹板钢材的屈服强度(N／mm2)；

        tfb、twb——分别为梁翼缘和梁腹板的厚度(mm)；

        fub——为梁翼缘钢材抗拉强度最小值(N／mm2)。

梁腹板与H形柱(绕强轴)、箱形柱或圆管柱的连接，应符合下列规定：

  1  连接板应采用与梁腹板相同强度等级的钢材制作，其厚度应比梁腹板大2mm。连接板与柱的焊接，应采用双面角焊缝，在强震区焊缝端部应围焊，对焊缝的厚度要求与梁腹板与柱的焊缝要求相同。

  2  采用高强度螺栓连接时(图8.2.5-1)，承受弯矩区和承受剪力区的螺栓数应按弯矩在受弯区引起的水平力和剪力作用在受剪区(图8.2.5-2)分别进行计算，计算时应考虑连接的不同破坏模式取较小值。

                                                                                                      图8.2.5-1  柱连接板与梁腹板的螺栓连接

式中：n1、n2——分别为承受弯矩区(一侧)和承受剪力区需要的螺栓数；

        Vjum——为弯矩Mjuw引起的承受弯矩区的水平剪力(kN)；

        α——连接系数，按本规程表8.1.3的规定采用；

        Nbvu，Nbcu1，Nbcu2，Nbcu3，Nbcu4——按本规程附录F中的第F.1.1条、第F.1.4条的规定计算。

  3  腹板与柱焊接时(图8.2.5-3)，应设置定位螺栓。腹板承受弯矩区内应验算弯应力与剪应力组合的复合应力，承受剪力区可仅按所承受的剪力进行受剪承载力验算。

框架梁与柱的连接宜采用柱贯通型。在互相垂直的两个方向都与梁刚性连接时，宜采用箱形柱。箱形柱壁板厚度小于16mm时，不宜采用电渣焊焊接隔板。

 冷成型箱形柱应在梁对应位置设置隔板，并应采用隔板贯通式连接。柱段与隔板的连接应采用全熔透对接焊缝(图8.3.2)。隔板宜采用Z向钢制作。其外伸部分长度e宜为25mm～30mm，以便将相邻焊缝热影响区隔开。

                                                                    图8.3.2  框架梁与冷成型箱形柱隔板的连接

1-H形钢梁；2-横隔板；3-箱形柱；4-大圆弧半径≈35mm；5-小圆弧半径≈10mm；6-衬板厚度8mm以上；7-圆弧端点至衬板边缘5mm；

8-隔板外侧衬板边缘采用连续焊缝；9-焊根宽度7mm，坡口角度35°

当梁与柱在现场焊接时，梁与柱连接的过焊孔，可采用常规型(图8.3.3-1)和改进型(图8.3.3-2)两种形式。采用改进型时，梁翼缘与柱的连接焊缝应采用气体保护焊。

  梁翼缘与柱翼缘间应采用全熔透坡口焊缝，抗震等级一、二级时，应检验焊缝的V形切口冲击韧性，其夏比冲击韧性在—20℃时不低于27J。

  梁腹板(连接板)与柱的连接焊缝，当板厚小于16mm时可采用双面角焊缝，焊缝的有效截面高度应符合受力要求，且不得小于5mm。当腹板厚度等于或大于16mm时应采用K形坡口焊缝。设防烈度7度(0.15g)及以上时，梁腹板与柱的连接焊缝应采用围焊，围焊在竖向部分的长度l应大于400mm且连续施焊(图8.3.3-3)。

图8.3.3-1  常规型过焊孔

1-hw≈5长度等于翼缘总宽度

图8.3.3-2  改进型过焊孔

r1＝35mm左右；r2＝10mm以上；

O点位置：tf＜22mm：L0(mm)＝0

tf≥22mm：L0(mm)＝0.75 tf—15，tf为下翼缘板厚

hw≈5长度等于翼缘总宽度

图8.3.3-3  围焊的施焊要求

梁与柱的加强型连接或骨式连接包含下列形式，有依据时也可采用其他形式。

  1  梁翼缘扩翼式连接(图8.3.4-1)，图中尺寸应按下列公式确定：

式中：hb——梁的高度(mm)；

        bf——梁翼缘的宽度(mm)；

        R——梁翼缘扩翼半径(mm)。

图8.3.4-1  梁翼缘扩翼式连接

  2  梁翼缘局部加宽式连接(图8.3.4-2)，图中尺寸应按下列公式确定：

式中：tf——梁翼缘厚度(mm)；

        ts——局部加宽板厚度(mm)。

图8.3.4-2  梁翼缘局部加宽式连接

  3  梁翼缘盖板式连接(图8.3.4-3)：

式中：tcp——楔形盖板厚度(mm)。

  4  梁翼缘板式连接(图8.3.4-4)，图中尺寸应按下列公式确定：

式中：ttp——梁翼缘板厚度(mm)。

  5  梁骨式连接(图8.3.4-5)，切割面应采用铣刀加工。图中尺寸应按下列公式确定：

                                                                                                           图8.3.4-3  梁翼缘盖板式连接

                                                                                                            图8.3.4-4  梁翼缘板式连接

                                                                                                                  图8.3.4-5  梁骨式连接

梁与H形柱(绕弱轴)刚性连接时，加劲肋应伸至柱翼缘以外75mm，并以变宽度形式伸至梁翼缘，与后者用全熔透对接焊缝连接。加劲肋应两面设置(无梁外侧加劲肋厚度不应小于梁翼缘厚度之半)。翼缘加劲肋应大于梁翼缘厚度，以协调翼缘的允许偏差。梁腹板与柱连接板用高强螺栓连接。

图8.3.5  梁与H形柱弱轴刚性连接

1-梁柱轴线

框架梁与柱刚性连接时，应在梁翼缘的对应位置设置水平加劲肋(隔板)。对抗震设计的结构，水平加劲肋(隔板)厚度不得小于梁翼缘厚度加2mm，其钢材强度不得低于梁翼缘的钢材强度，其外侧应与梁翼缘外侧对齐(图8.3.6)。对非抗震设计的结构，水平加劲肋(隔板)应能传递梁翼缘的集中力，厚度应由计算确定；当内力较小时，其厚度不得小于梁翼缘厚度的1／2，并应符合板件宽厚比限值。水平加劲肋宽度应从柱边缘后退10mm。

图8.3.6  柱水平加劲肋与梁翼缘外侧对齐

1-柱；2-水平加劲肋；3-梁；4-强轴方向梁上端；5-强轴方向梁下端

当柱两侧的梁高不等时，每个梁翼缘对应位置均应按本条的要求设置柱的水平加劲肋。加劲肋的间距不应小于150mm，且不应小于水平加劲肋的宽度(图8.3.7a)。当不能满足此要求时，应调整梁的端部高度，可将截面高度较小的梁腹板高度局部加大，腋部翼缘的坡度不得大于1：3(图8.3.7b)。当与柱相连的梁在柱的两个相互垂直的方向高度不等时，应分别设置柱的水平加劲肋(图8.3.7c)。

                                                                                                                       图8.3.7  柱两侧梁高不等时的水平加劲肋

当节点域厚度不满足本规程第7.3.5条～第7.3.8条要求时，对焊接组合柱宜将腹板在节点域局部加厚(图8.3.8-1)，腹板加厚的范围应伸出梁上下翼缘外不小于150mm；对轧制H形钢柱可贴焊补强板加强(图8.3.8-2)。

 梁与柱铰接时(图8.3.9)，与梁腹板相连的高强度螺栓，除应承受梁端剪力外，尚应承受偏心弯矩的作用，偏心弯矩M应按下式计算。当采用现浇钢筋混凝土楼板将主梁和次梁连成整体时，可不计算偏心弯矩的影响。

                                                                                                         图8.3.9   梁与柱的铰接

 柱与柱的连接应符合下列规定：

  1  钢框架宜采用H形柱、箱形柱或圆管柱，钢骨混凝土柱中钢骨宜采用H形或十字形。

  2  框架柱的拼接处至梁面的距离应为1.2m～1.3m或柱净高的一半，取二者的较小值。抗震设计时，框架柱的拼接应采用坡口全熔透焊缝。非抗震设计时，柱拼接也可采用部分熔透焊缝。

  3  采用部分熔透焊缝进行柱拼接时，应进行承载力验算。当内力较小时，设计弯矩不得小于柱全塑性弯矩的一半。

箱形柱宜为焊接柱，其角部的组装焊缝一般应采用V形坡口部分熔透焊缝。当箱形柱壁板的Z向性能有保证，通过工艺试验确认不会引起层状撕裂时，可采用单边V形坡口焊缝。

  箱形柱含有组装焊缝一侧与框架梁连接后，其抗震性能低于未设焊缝的一侧，应将不含组装焊缝的一侧置于主要受力方向。

  组装焊缝厚度不应小于板厚的1／3，且不应小于16mm，抗震设计时不应小于板厚的1／2(图8.4.2-1a)。当梁与柱刚性连接时，在框架梁翼缘的上、下500mm范围内，应采用全熔透焊缝；柱宽度大于600mm时，应在框架梁翼缘的上、下600mm范围内采用全熔透焊缝(图8.4.2-1b)。

  十字形柱应由钢板或两个H形钢焊接组合而成(图8.4.2-2)；组装焊缝均应采用部分熔透的K形坡口焊缝，每边焊接深度不应小于1／3板厚。

 在柱的工地接头处应设置安装耳板，耳板厚度应根据阵风和其他施工荷载确定，并不得小于10mm。耳板宜仅设于柱的一个方向的两侧。

非抗震设计的高层民用建筑钢结构，当柱的弯矩较小且不产生拉力时，可通过上下柱接触面直接传递25％的压力和25％的弯矩，此时柱的上下端应磨平顶紧，并应与柱轴线垂直。坡口焊缝的有效深度te不宜小于板厚的1／2(图8.4.4)。

                                                                                                                                  图8.4.4  柱接头的部分熔透焊缝

 H形柱在工地的接头，弯矩应由翼缘和腹板承受，剪力应由腹板承受，轴力应由翼缘和腹板分担。翼缘接头宜采用坡口全熔透焊缝，腹板可采用高强度螺栓连接。当采用全焊接接头时，上柱翼缘应开V形坡口，腹板应开K形坡口。

箱形柱的工地接头应全部采用焊接(图8.4.6)。非抗震设计时，可按本规程第8.4.4条的规定执行。

                                                                                 图8.4.6  箱形柱的工地焊接

下节箱形柱的上端应设置隔板，并应与柱口齐平，厚度不宜小于16mm。其边缘应与柱口截面一起刨平。在上节箱形柱安装单元的下部附近，尚应设置上柱隔板，其厚度不宜小于10mm。柱在工地接头的上下侧各100mm范围内，截面组装焊缝应采用坡口全熔透焊缝。

当需要改变柱截面积时，柱截面高度宜保持不变而改变翼缘厚度。当需要改变柱截面高度时，对边柱宜采用图8.4.7a的做法，对中柱宜采用图8.4.7b的做法，变截面的上下端均应设置隔板。当变截面段位于梁柱接头时，可采用图8.4.7c的做法，变截面两端距梁翼缘不宜小于150mm。

图8.4.7  柱的变截面连接

十字形柱与箱形柱相连处，在两种截面的过渡段中，十字形柱的腹板应伸入箱形柱内，其伸入长度不应小于钢柱截面高度加200mm(图8.4.8)。与上部钢结构相连的钢骨混凝土柱，沿其全高应设栓钉，栓钉间距和列距在过渡段内宜采用150mm，最大不得超过200mm；在过渡段外不应大于300mm。

图8.4.8  十字形柱与箱形柱的连接

 梁的拼接应符合下列规定：

  1  翼缘采用全熔透对接焊缝，腹板用高强度螺栓摩擦型连接；

  2  翼缘和腹板均采用高强度螺栓摩擦型连接；

  3  三、四级和非抗震设计时可采用全截面焊接；

  4  抗震设计时，应先做螺栓连接的抗滑移承载力计算，然后再进行极限承载力计算；非抗震设计时，可只做抗滑移承载力计算。

梁拼接的受弯、受剪承载力应符合下列规定：

  1  梁拼接的受弯、受剪极限承载力应满足下列公式要求：

2  框架梁的拼接，当全截面采用高强度螺栓连接时，其在弹性设计时计算截面的翼缘和腹板弯矩宜满足下列公式要求：

式中：Mjub,sp——梁拼接的极限受弯承载力(kN·m)；

        Vjub,sp——梁拼接的极限受剪承载力(kN)；

        Mf、Mw——分别为拼接处梁翼缘和梁腹板的弯矩设计值(kN·m)；

        Mj——拼接处梁的弯矩设计值原则上应等于Wbfy，当拼接处弯矩较小时，不应小于0.5Wbfy，Wb为梁的截面塑性模量，fy为梁钢材的屈服强度(MPa)；

        Iw——梁腹板的截面惯性矩(m4)；

        I0——梁的截面惯性矩(m4)；

        ψ——弯矩传递系数，取0.4；

        α——连接系数，按本规程表8.1.3的规定采用。

8.5.3  抗震设计时，梁的拼接应按本规程第8.1.5条的要求考虑轴力的影响；非抗震设计时，梁的拼接可按内力设计，腹板连接应按受全部剪力和部分弯矩计算，翼缘连接应按所分配的弯矩计算。

8.5.4  次梁与主梁的连接宜采用简支连接，必要时也可采用刚性连接(图8.5.4)。

                                  图8.5.4  梁与梁的刚性连接

 抗震设计时，框架梁受压翼缘根据需要设置侧向支承(图8.5.5)，在出现塑性铰的截面上、下翼缘均应设置侧向支承。当梁上翼缘与楼板有可靠连接时，固端梁下翼缘在梁端0.15倍梁跨附近均宜设置隅撑(图8.5.5a)；梁端采用加强型连接或骨式连接时，应在塑性区外设置竖向加劲肋，隅撑与偏置45°的竖向加劲肋在梁下翼缘附近相连(图8.5.5b)，该竖向加劲肋不应与翼缘焊接。梁端下翼缘宽度局部加大，对梁下翼缘侧向约束较大时，视情况也可不设隅撑。相邻两支承点间的构件长细比，应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017对塑性设计的有关规定。

图8.5.5  梁的隅撑设置

当管道穿过钢梁时，腹板中的孔口应予补强。补强时，弯矩可仅由翼缘承担，剪力由孔口截面的腹板和补强板共同承担，并符合下列规定：

  1  不应在距梁端相当于梁高的范围内设孔，抗震设计的结构不应在隅撑范围内设孔。孔口直径不得大于梁高的1／2。相邻圆形孔口边缘间的距离不得小于梁高，孔口边缘至梁翼缘外皮的距离不得小于梁高的1／4。

  圆形孔直径小于或等于1／3梁高时，可不予补强。当大于1／3梁高时，可用环形加劲肋加强(图8.5.6-1a)，也可用套管(图8.5.6-1b)或环形补强板(图8.5.6-1c)加强。

图8.5.6-1  梁腹板圆形孔口的补强

   圆形孔口加劲肋截面不宜小于100mm×10mm，加劲肋边缘至孔口边缘的距离不宜大于12mm。圆形孔口用套管补强时，其厚度不割小于梁腹板厚度。用环形板补强时，若在梁腹板两侧设置，环形板的厚度可稍小于腹板厚度，其宽度可取75mm～125mm。

   2  矩形孔口与相邻孔口间的距离不得小于梁高或矩形孔口长度之较大值。孔口上下边缘至梁翼缘外皮的距离不得小于梁高的1／4。矩形孔口长度不得大于750mm，孔口高度不得大于梁高的1／2，其边缘应采用纵向和横向加劲肋加强。

   矩形孔口上下边缘的水平加劲肋端部宜伸至孔口边缘以外各300mm。当矩形孔口长度大于梁高时，其横向加劲肋应沿梁全高设置(图8.5.6-2)。

                                                                                                       图8.5.6-2  梁腹板矩形孔口的补强

矩形孔口加劲肋截面不宜小于125mm×18mm。当孔口长度大于500mm时，应在梁腹板两侧设置加劲肋。

钢柱柱脚包括外露式柱脚、外包式柱脚和埋入式柱脚三类(图8.6.1-1)。抗震设计时，宜优先采用埋入式；外包式柱脚可在有地下室的高层民用建筑中采用。各类柱脚均应进行受压、受弯、受剪承载力计算，其轴力、弯矩、剪力的设计值取钢柱底部的相应设计值。各类柱脚构造应分别符合下列规定：

  1  钢柱外露式柱脚应通过底板锚栓固定于混凝土基础上(图8.6.1-1a)，高层民用建筑的钢柱应采用刚接柱脚。三级及以上抗震等级时，锚栓截面面积不宜小于钢柱下端截面积的20％。

  2  钢柱外包式柱脚由钢柱脚和外包混凝土组成，位于混凝土基础顶面以上(图8.6.1-1b)，钢柱脚与基础的连接应采用抗弯连接。外包混凝土的高度不应小于钢柱截面高度的2.5倍，且从柱脚底板到外包层顶部箍筋的距离与外包混凝土宽度之比不应小于1.0。外包层内纵向受力钢筋在基础内的锚固长度(la，laE)应根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定，且四角主筋的上、下都应加弯钩，弯钩投影长度不应小于15d；外包层中应配置箍筋，箍筋的直径、间距和配箍率应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中钢筋混凝土柱的要求；外包层顶部箍筋应加密且不应少于3道，其间距不应大于50mm。外包部分的钢柱翼缘表面宜设置栓钉。

  3  钢柱埋入式柱脚是将柱脚埋入混凝土基础内(图8.6.1-1c)，H形截面柱的埋置深度不应小于钢柱截面高度的2倍，箱形柱的埋置深度不应小于柱截面长边的2.5倍，圆管柱的埋置深度不应小于柱外径的3倍；钢柱脚底板应设置锚栓与下部混凝土连接。钢柱埋入部分的侧边混凝土保护层厚度要求(图8.6.1-2a)：C1不得小于钢柱受弯方向截面高度的一半，且不小于250mm，C2不得小于钢柱受弯方向截面高度的2／3，且不小于400mm。

图8.6.1-1  柱脚的不同形式

1-基础；2-锚栓；3-底板；4-无收缩砂浆；5-抗剪键；6-主筋；7-箍筋

钢柱埋入部分的四角应设置竖向钢筋，四周应配置箍筋，箍筋直径不应小于10mm，其间距不大于250mm；在边柱和角柱柱脚中，埋入部分的顶部和底部尚应设置U形钢筋(图8.6.1-2b)，U形钢筋的开口应向内；U形钢筋的锚固长度应从钢柱内侧算起，锚固长度(la，laE)应根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定确定。埋入部分的柱表面宜设置栓钉。

图8.6.1-2  埋入式柱脚的其他构造要求

1-U形加强筋(二根)

  在混凝土基础顶部，钢柱应设置水平加劲肋。当箱形柱壁板宽厚比大于30时，应在埋入部分的顶部设置隔板；也可在箱形柱的埋入部分填充混凝土，当混凝土填充至基础顶部以上1倍箱形截面高度时，埋入部分的顶部可不设隔板。

  4  钢柱柱脚的底板均应布置锚栓按抗弯连接设计(图8.6.1-3)，锚栓埋入长度不应小于其直径的25倍，锚栓底部应设锚板或弯钩，锚板厚度宜大于1.3倍锚栓直径。应保证锚栓四周及底部的混凝土有足够厚度，避免基础冲切破坏；锚栓应按混凝土基础要求设置保护层。

图8.6.1-3  抗弯连接钢柱底板形状和锚栓的配置

  5  埋入式柱脚不宜采用冷成型箱形柱。

外露式柱脚的设计应符合下列规定：

  1  钢柱轴力由底板直接传至混凝土基础，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010验算柱脚底板下混凝土的局部承压，承压面积为底板面积。

  2  在轴力和弯矩作用下计算所需锚栓面积，应按下式验算：

式中：M——柱脚弯矩设计值(kN·m)；

        M1——在轴力与弯矩作用下按钢筋混凝土压弯构件截面设计方法计算的柱脚受弯承载力(kN·m)。设截面为底板面积，由受拉边的锚栓单独承受拉力，混凝土基础单独承受压力，受压边的锚栓不参加工作，锚栓和混凝土的强度均取设计值。

  3  抗震设计时，在柱与柱脚连接处，柱可能出现塑性铰的柱脚极限受弯承载力应大于钢柱的全塑性抗弯承载力，应按下式验算：

式中：Mpc——考虑轴力时柱的全塑性受弯承载力(kN·m)，按本规程第8.1.5条的规定计算；

        Mu——考虑轴力时柱脚的极限受弯承载力(kN·m)，按本条第2款中计算M1的方法计算，但锚栓和混凝土的强度均取标准值。

  4  钢柱底部的剪力可由底板与混凝土之间的摩擦力传递，摩擦系数取0.4；当剪力大于底板下的摩擦力时，应设置抗剪键，由抗剪键承受全部剪力；也可由锚栓抵抗全部剪力，此时底板上的锚栓孔直径不应大于锚栓直径加5mm，且锚栓垫片下应设置盖板，盖板与柱底板焊接，并计算焊缝的抗剪强度。当锚栓同时受拉、受剪时，单根锚栓的承载力应按下式计算：

式中：Nt——单根锚栓承受的拉力设计值(N)；

        Vv——单根锚栓承受的剪力设计值(N)；

        Nat——单根锚栓的受拉承载力(N)，取Nat＝Aefat；

        Vav——单根锚栓的受剪承载力(N)，取Vav＝Aefav；

        Ae——单根锚栓截面面积(mm2)；

        fat——锚栓钢材的抗拉强度设计值(N／mm2)；

        fav——锚栓钢材的抗剪强度设计值(N／mm2)。