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中华人民共和国行业标准
组合结构设计规范
Code for design of composite structures
JGJ 138-2016
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2016年12月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1145号
住房城乡建设部关于发布行业标准《组合结构设计规范》的公告
现批准《组合结构设计规范》为行业标准，编号为JGJ 138-2016，自2016年12月1日起实施。其中，第3.1.5、3.2.3、4.3.8条为强制性条文，必须严格执行。原《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138-2001同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2016年6月14日
根据原建设部《关于印发<二〇〇四年度工程建设城建、建工行业标准制订、修订计划>的通知》(建标[2004]66号)的要求，规范编制组经广泛调查研究，认真总结工程实践经验，参考国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订了《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138-2001。
本规范的主要技术内容是：1.总则；2.术语和符号；3.材料；4.结构设计基本规定；5.型钢混凝土框架梁和转换梁；6.型钢混凝土框架柱和转换柱；7.矩形钢管混凝土框架柱和转换柱；8.圆形钢管混凝土框架柱和转换柱；9.型钢混凝土剪力墙；10.钢板混凝土剪力墙；11.带钢斜撑混凝土剪力墙；12.钢与混凝土组合梁；13.组合楼板；14.连接构造。
本规范修订的主要技术内容是：1.增加了组合结构房屋最大适用高度的规定；2.补充了型钢混凝土框架柱的设计和构造规定；3.补充了型钢混凝土转换梁和转换柱的设计和构造规定；4.增加了矩形钢管混凝土柱、圆形钢管混凝土柱的设计和构造规定；5.增加了型钢混凝土剪力墙、钢板混凝土剪力墙、带钢斜撑混凝土剪力墙的设计和构造规定；6.增加了各类组合柱柱脚的设计和构造规定；7.增加了钢与混凝土组合梁的设计和构造规定；8.增加了钢与混凝土组合楼板的设计和构造规定。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释，执行过程中如有意见和建议，请寄送中国建筑科学研究院(地址：北京市北三环东路30号，邮编：100013)。
本规范主编单位：中国建筑科学研究院
本规范参编单位：西安建筑科技大学
西南交通大学建筑勘察设计研究院
华南理工大学建筑学院
华东建筑设计研究院有限公司
大连市建筑设计研究院有限公司
同济大学
清华大学
中冶集团建筑研究总院
中建一局发展公司
本规范主要起草人员：孙慧中 王翠坤 姜维山 王祖华 赵世春 汪大绥 王立长 吕西林 肖从真 聂建国 白力更 包联进 陈才华 高华杰
本规范主要审查人员：柯长华 钱稼茹 傅学怡 窦南华 任庆英 周建龙 娄宇 左江 丁洁民 陈星
1.0.1 为在建筑工程中合理应用钢与混凝土组合结构，做到安全适用、技术先进、经济合理、方便施工，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于非地震区和抗震设防烈度为6度至9度地震区的高层建筑、多层建筑和一般构筑物的钢与混凝土组合结构的设计。
1.0.3 组合结构的设计，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
1.0.1 随着我国高层建筑的迅速发展，钢与混凝土组合结构得到了广泛应用，也积累了很多工程经验和研究成果。
本规范在《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138-2001的基础上，对原条款进行了补充修订，并增加了有关组合结构构件的设计内容，包括矩形钢管混凝土柱、圆形钢管混凝土柱、钢板混凝土剪力墙、带钢斜撑混凝土剪力墙、钢与混凝土组合梁、组合楼板的设计规定。
1.0.2、1.0.3 组合结构是钢与混凝土组合成的一种独立的结构形式。由于受力截面除了钢筋混凝土外，型钢(钢管、钢板)以其固有的强度和延性与钢筋、混凝土三位一体地工作，使组合结构具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点；而与钢结构相比，具有防火性能好，结构局部和整体稳定性好，节省钢材的优点。有针对性地推广应用此类结构，对促进我国高层建筑以及多层建筑的发展、提高结构整体抗震性能、增加结构使用空间都具有极其重要的意义。
本规范针对组合结构构件的适用范围、设计方法、构造措施作出规定，规范适用于非地震区和设防烈度为6度至9度地震区的高层建筑以及多层建筑的钢与混凝土组合结构的设计。
2.1.1 组合结构构件 composite structure members
由型钢、钢管或钢板与钢筋混凝土组合能整体受力的结构构件。
2.1.2 组合结构 composite structures
由组合结构构件组成的结构，以及由组合结构构件与钢构件、钢筋混凝土构件组成的结构。
2.1.3 型钢混凝土框架梁 steel reinforced concrete frame beams
钢筋混凝土截面内配置型钢的框架梁。
2.1.4 型钢混凝土转换梁 steel reinforced concrete transfer beams
承托上部楼层墙或柱，实现上部楼层到下部楼层结构形式转变或结构布置改变的型钢混凝土梁；部分框支剪力墙结构的转换梁亦称框支梁。
2.1.5 型钢混凝土框架柱 steel reinforced concrete frame col-umns
钢筋混凝土截面内配置型钢的框架柱。
2.1.6 矩形钢管混凝土框架柱 concrete-filled rectangular steel tube frame columns
矩形钢管内填混凝土形成钢管与混凝土共同受力的框架柱。
2.1.7 圆形钢管混凝土框架柱 concrete-filled circular steel tube frame columns
圆形钢管内填混凝土形成钢管与混凝土共同受力的框架柱。
2.1.8 转换柱 transfer columns
承托上部楼层墙或柱，实现上部楼层到下部楼层结构形式转变或结构布置改变的柱。
2.1.9 型钢混凝土剪力墙 steel concrete composite shear walls
钢筋混凝土剪力墙的边缘构件中配置实腹型钢的剪力墙。
2.1.10 钢板混凝土剪力墙 steel plate concrete composite shear walls
钢筋混凝土截面内配置钢板和端部型钢的剪力墙。
2.1.11 带钢斜撑混凝土剪力墙 steel concealed bracing con-crete composite shear walls
钢筋混凝土截面内配置型钢斜撑和端部型钢的剪力墙。
2.1.12 钢与混凝土组合梁 steel and concrete composite beams
混凝土翼板与钢梁通过抗剪连接件组合而成能整体受力的梁。
2.1.13 组合楼板 composite slabs
压型钢板上现浇混凝土组成压型钢板与混凝土共同承受载荷的楼板。
2.1.1～2.1.13 本节给出了组合结构、组合结构构件、型钢混凝土组合结构构件、矩形钢管混凝土结构构件、圆形钢管混凝土结构构件、钢与混凝土组合梁、组合楼板等术语的含义。
2.2.1 材料性能
Ea——型钢(钢管、钢板)弹性模量；
Ec——混凝土弹性模量；
Es——钢筋弹性模量；
fa、f′a——型钢(钢管、钢板)抗拉、抗压强度设计值；
fak、f′ak——型钢(钢管、钢板)抗拉、抗压强度标准值；
fck、fc——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值；
fy、f′y——钢筋抗拉、抗压强度设计值；
fyh——剪力墙水平分布钢筋抗拉强度设计值；
fyk、f′yk——钢筋抗拉、抗压强度标准值；
fyv——横向钢筋抗拉强度设计值；
fyw——剪力墙竖向分布钢筋抗拉强度设计值。
2.2.2 作用和作用效应
M——弯矩设计值；
N——轴向力设计值；
V——剪力设计值；
σs、σ′s——正截面承载力计算中纵向钢筋的受拉、受压应力；
σa、σ′a——正截面承载力计算中型钢翼缘的受拉、受压应力；
wmax——最大裂缝宽度。
2.2.3 几何参数
Ac、Aa、As、A′s——混凝土全截面、型钢全截面、受拉钢筋总截面、受压钢筋总截面的面积；
Aaf、A′af、Aaw、Asw——型钢受拉翼缘截面、型钢受压翼缘截面、型钢腹板截面的面积，剪力墙竖向分布钢筋的全部截面面积；
as、a′s——纵向受拉钢筋合力点、纵向受压钢筋合力点至混凝土截面近边的距离；
aa、a′a——型钢受拉翼缘截面重心、型钢受压翼缘截面重心至混凝土截面近边的距离；
B——型钢混凝土框架梁截面考虑长期作用影响的刚度；
Bs——型钢混凝土框架梁截面短期刚度；
b——混凝土矩形截面宽度；
bf——型钢翼缘宽度；
c——混凝土保护层厚度；
e——轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘合力点之间的距离；对矩形钢管混凝土柱为轴向力作用点至矩形钢管远端钢板厚度中心的距离；
ea——附加偏心距；
ei——初始偏心距；
e0——轴向力对截面重心的偏心距；
h——混凝土截面高度；
ha——型钢截面高度；
h0——型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土截面受压边缘的距离；
h0s、h0f——纵向受拉钢筋、型钢受拉翼缘截面重心到混凝土截面受压边缘的距离；
hw——型钢腹板高度；
Ia——型钢截面惯性矩；
Ic——混凝土截面惯性矩；
s——箍筋间距；
tf——型钢翼缘厚度；
tw——型钢腹板厚度；
x——混凝土受压区高度。
2.2.4 计算系数及其他
k——考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数；
α1——受压区混凝土压应力影响系数；
αE——钢与混凝土弹性模量之比；
β1——受压区混凝土应力图形影响系数；
βc——混凝土强度影响系数；
βh——柱脚计算中有关冲切截面高度的影响系数；
βr——带边框型钢混凝土剪力墙，周边柱对混凝土墙体的约束系数；
θ——圆钢管混凝土的套箍指标；
ξ——混凝土相对受压区高度；
ρs、ρ′s——纵向受拉钢筋、受压钢筋配筋率；
ρsv——箍筋面积配筋率；
ρv——箍筋体积配筋率；
φe——考虑偏心率影响的承载力折减系数；
φl——考虑长细比影响的承载力折减系数；
w——剪力墙竖向分布钢筋配置范围hsw与截面有效高度hw0的比值。
2.2.1～2.2.4 符号是根据现行国家标准《工程结构设计基本术语标准》GB／T 50083的规定制定的。
3.1.1 组合结构构件中钢材宜采用Q345、Q390、Q420低合金高强度结构钢及Q235碳素结构钢，质量等级不宜低于B级，且应分别符合现行国家标准《低合金高强度结构钢》GB／T 1591和《碳素结构钢》GB／T 700的规定。当采用较厚的钢板时，可选用材质、材性符合现行国家标准《建筑结构用钢板》GB／T 19879的各牌号钢板，其质量等级不宜低于B级。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合国家现行有关标准的规定。
3.1.2 钢材应具有屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证及冷弯试验的合格保证。
3.1.3 钢材宜采用镇静钢。
3.1.4 钢板厚度大于或等于40mm，且承受沿板厚方向拉力的焊接连接板件，钢板厚度方向截面收缩率，不应小于现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB／T 5313中Z15级规定的容许值。
3.1.1 组合结构构件中钢材的选用标准，是依据现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017、《碳素结构钢》GB／T 700和《低合金高强度结构钢》GB／T 1591规定的。组合结构构件中的钢材性能应与钢结构对钢材性能的规定相同。
3.1.2 组合结构构件中的钢材是截面的主要承重部分，钢材性能应符合屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性和硫、磷含量的合格保证。为了保证钢材的可焊性，焊接结构的碳含量和冷弯性能应具有合格保证。
3.1.3 沸腾钢含氧量较高，内部组织不够致密，硫、磷偏析大，冲击韧性较低，冷脆和时效倾向大，为此规范规定钢材宜采用镇静钢。
3.1.4 厚钢板存在各向异性，Z轴向性能指标较差，对采用厚度大于或等于40mm的钢板，应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB／T 5313中有关Z15级的断面收缩率指标的规定，它相当于硫含量不超过0.01％。
考虑地震作用的组合结构构件的钢材应符合国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010第3.9.2条的有关规定。
3.1.5 地震区钢材应具有较好的延性，其性能应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的相关规定。钢材的极限抗拉强度是决定结构安全储备的关键，因此与屈服强度不能太接近，屈强比不应大于0.85；同时钢材应有明显的屈服台阶、伸长率应大于20％，以保证构件具有足够的塑性变形能力。