1总则
住房和城乡建设部关于发布国家标准
《组合结构通用规范》的公告
现批准《组合结构通用规范》为国家标准,编号为GB55004-2021,自2022年1月1日起实施。本规范为强制性工程建设规范,全部条文必须严格执行。现行工程建设标准相关强制性条文同时废止。现行工程建设标准中有关规定与本规范不一致的,以本规范的规定为准。
本规范在住房和城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑出版传媒有限公司出版发行。
住房和城乡建设部
2021年4月9日
废止的现行工程建设标准相关强制性条文
1.《钢-混凝土组合结构施工规范》GB 50901-2013第4.1.2、10.2.1条
2.《钢-混凝土组合桥梁设计规范》GB 50917-2013第4.2.2条
3.《钢管混凝土结构技术规范》GB 50936-2014第3.1.4、9.4.1条
4.《钢管混凝土拱桥技术规范》GB 50923-2013第7.4.1、7.5.1条
5.《钢管混凝土工程施工质量验收规范》GB 50628-2010第3.0.4、3.0.6、3.0.7、4.5.1、4.7.1条
6.《组合结构设计规范》JGJ 138-2016第3.1.5、3.2.3、4.3.8条
1总则
1.0.1为保障组合结构工程质扯安全,促进组合结构的推广应用,保护生态环境,保证人民群众生命财产安全和人身健康,提高组合结构工程绿色发展水平,制定本规范。
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1.0.1本条是制定本规范的目的。
1.0.2组合结构工程必须执行本规范。
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1.0.2本条规定了本规范的适用范围。
根据使用材料的不同,结构工程师习惯于把结构体系分为砌体结构、木结构、钢结构、混凝土结构和组合结构等。
狭义上的组合结构通常指钢材与混凝土组合,称为钢-混凝土组合结构(compositesteelandconcretestructures),它是将钢材与混凝土通过某种方式组合在一起共同工作的一种结构形式,两种结构材料组合后的整体工作性能要明显优于二者性能的简单叠加。而近年来随着新型高性能土木工程材料的不断涌现、结构体系的不断创新,广义的组合结构已不局限于钢材与混凝土组合,各类不同材料、结构构件、结构体系之间灵活运用组合概念,使各种材料、构件或体系扬长避短,可以获得一系列性能优越的组合构件或组合结构体系,这些都可以统称为组合结构,例如:不同材料之间组合可形成“木-钢组合梁”“复合材料-混凝土组合柱”“钢-超高性能混凝土组合梁”等;不同结构构件之间组合可形成“混凝土柱-组合梁组合节点”“组合梁-混凝土梁纵向混合梁”等;不同结构体系之间组合可形成“组合框架-混凝土核心筒组合结构体系”“组合筒体-组合框架体系”“巨型组合框架体系”等。
本规范中的组合结构主要是指建筑、市政和公路工程的组合结构,其中建筑工程包括各类工业与民用建筑、构筑物等;市政工程中主要是指城市桥梁,包括过街天桥等;公路工程中主要是指公路桥梁,包括跨公路天桥等,由于铁路桥梁已成完整体系,且与市政、公路桥梁差别较大,故未包含在本规范中。其他行业中的组合结构技术要求和管理要求可参考使用。
1.0.3工程建设所采用的技术方法和措施是否符合本规范要求,由相关责任主体判定。其中,创新性的技术方法和措施,应进行论证并符合本规范中有关性能的要求。
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1.0.3工程建设强制性规范是以工程建设活动结果为导向的技术规定,突出了建设工程的规模、布局、功能、性能和关键技术措施,但是,规范中关键技术措施不能涵盖工程规划建设管理采用的全部技术方法和措施,仅仅是保障工程性能的“关键点”,很多关键技术措施具有“指令性”特点,即要求工程技术人员去“做什么”,规范要求的结果是要保障建设工程的性能,因此,能否达到规范中性能的要求,以及工程技术人员所采用的技术方法和措施是否按照规范的要求去执行,需要进行全面的判定,其中,重点是能否保证工程性能符合规范的规定。
进行这种判定的主体应为工程建设的相关责任主体,这是我国现行法律法规的要求。《建筑法》《建设工程质量管理条例》《建筑节能条例》等相关的法律法规,突出强调了工程监管、建设、规划、勘察、设计、施工、监理、检测、造价、咨询等各方主体的法律责任,既规定了首要责任,也确定了主体责任。在工程建设过程中,执行强制性工程建设规范是各方主体落实责任的必要条件,是基本的、底线的条件,有义务对工程规划建设管理采用的技术方法和措施是否符合本规范规定进行判定。
同时,为了支持创新,鼓励创新成果在建设工程中应用,当拟采用的新技术在工程建设强制性规范或推荐性标准中没有相关规定时,应当对拟采用的工程技术或措施进行论证,确保建设工程达到工程建设强制性规范规定的工程性能要求,确保建设工程质量和安全,并应满足家对建设工程环境保护、卫生健康、经济社会管理、能源资源节约与合理利用等相关基本要求。
2基本规定
2.0.1组合结构及构件的安全等级不应低于二级。当组合结构与构件的安全等级不一致时,应在设计文件中明确标明。
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2.0.1本条规定了结构安全等级划分,具体参考现行国家规范《工程结构通用规范》GB55001的规定。安全等级分三级,分别对应重要结构、一般结构和次要结构。结构的重要性,主要是根据破坏后果和结构的使用频率进行判断。鉴于组合结构的应用场景一般较为重要,规定其安全等级不应低于二级。
2.0.2组合结构设计工作年限应符合下列规定:
1建(构)筑物结构不应小于50年;
2桥梁结构不应小于30年;
3当组合构件、部件设计工作年限低于结构的设计工作年限时,应在设计文件中明确标明,且应采用可更换的连接构造。
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2.0.2本条规定了组合结构的设计工作年限,具体参考现行国家规范《工程结构通用规范》GB55001的规定。结构设计工作年限是衡量结构和构件可靠性的时间基准,必须明确规定结构的设计工作年限,讨论结构设计的安全性和可靠性才有意义。
并非结构的所有构件、部件都满足相同的设计工作年限要求,比如需要定期更换的组成部分以及有特殊要求的构件,可以根据实际情况确定设计工作年限,但在设计文件中应当明确标明。
2.0.3在设计工作年限内,组合结构的性能应符合下列规定:
1能够承受在正常使用期间可能出现的结构作用;
2在正常施工期间或在结构的组合作用没有形成期间,能够承受可能出现的荷载作用;
3能够满足组合结构和构件的设计使用要求;
4当发生爆炸、撞击、罕遇地宸等偶然作用时,结构应保持整体稳固性;
5当发生火灾时,结构应在规定的时间内保持足够的承载力和整体稳固性。
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2.0.3本条规定了设计工作年限内组合结构的性能要求。具体参考现行国家规范《工程结构通用规范》GB55001的规定,并综合考虑了组合结构的特点。
2.0.4在设计工作年限内,应采取措施保障组合结构及构件的安全使用,且应符合下列规定:
1未经技术鉴定或设计许可,不得变更设计规定的功能和使用条件;
2对影响主体结构安全性和耐久性的事项,应定期进行检查、检测及维护;
3应按设计规定及时更换构件、节点、支座、铀具、部件等;
4应按设计规定维护或更换构件表面的防腐、防火等防2护层;
5组合结构及构件、节点、支座等出现可见的变形及混凝土表面等出现耐久性缺陷时,应及时进行修复加固;
6直接遭遇地震、火灾、洪灾等灾害时,应在灾后对结构进行鉴定评估,并按评估意见进行处理后方可继续使用。
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2.0.4本条规定了在组合结构设计工作年限内使用方应该关注的重要技术措施,包括正常使用维护、构件及其防护涂层的维护与更换、损伤及灾后检测鉴定与修复加固等方面。本条是用来监督业主方对组合结构使用管理措施是否到位的要求,对保障结构在设计使用年限内的安全非常重要。
2.0.5当组合结构确定可变作用代表值时,设计基准期应符合工程结构通用规范的规定。
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2.0.5本条规定了组合结构确定可变作用代表值时设计基准期的选取,具体参考现行国家规范《工程结构通用规范》GB55001的规定。当设计基准期与设计工作年限不一致时,应采用荷载调整系数对可变荷载进行调整,以保证可靠度水平相当。
2.0.6组合结构在建造、使用、拆除过程中应保障工程安全和人身健康,做到节约能源资源及保护环境,并应符合下列规定:
1钢-混凝土组合构件设计时,应分别按照混凝土浇筑前、浇筑后的组合作用未形成前的工况,对钢构件进行强度、刚度和稳定验算;
2组合结构施工应采用绿色施工技术,减少施工垃圾;在不同类型结构、不同类型构件之间交叉施工工序中应采取成品保护措施;
3暴露在公共场景的组合结构连接节点应设置防止螺栓、连接件、附屈件等坠落的措施;
4对于环境温度变化和木材含水率变化引起的木与钢、混凝土、复合材料之间的伸缩差异及其造成的对安全性和耐久性的不利影响,应有对应的控制措施;
5组合结构在设计工作年限内应保证正常使用并及时维护,减少结构损伤、性能退化与耐久性劣化;
6组合结构拆除时,拆除的构件、部件、垃圾等应分类收集和处理,钢材、木材、复合材料、混凝土等应做回收和再生利用处理。
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2.0.6本条是针对组合结构专业特点,提出了组合结构在建造、使用和拆除过程中设计、施工、监理、检测、监督等相关各方应该关注的重要技术措施。
1本款是钢-混凝土组合结构设计的一大特点,即在形成组合作用之前,钢构件应满足安全要求。
2按照绿色可持续的原则,组合结构施工应尽量减少施工垃圾的产生,保护环境.
3针对钢结构连接节点中高强度螺栓发生延迟断裂后,坠落伤人事故时有发生,特别是在公共场景情况下属于比较严重的公共安全事故。
4木材与钢、混凝土、复合材料的热膨胀系数相差较大,同时木材具有湿涨干缩性,所以在环境温度或木材含水率发生变化时,会造成两者连接界面的不协调变形,在设计、施工安装与使用过程中必须考虑相关不利影响。
5组合结构使用过程中,面临超载、疲劳、腐蚀等风险,应及时维护、检测,减少结构损伤、性能退化与耐久性劣化。
6按照可持续发展的原则,拆除的构件、部件、垃圾等应分类收集和处理,废钢、木材、复合材料、混凝土等应回收和再生利用。
3材料
3.1钢材与钢筋
3.1.1组合结构用钢材应符合下列规定:
1钢材应具有抗拉强度、屈服强度、伸长率和碳、硫、磷含量的合格保证;
2主体结构用钢材应具有碳当量和冷弯性能的合格保证;
3需要验算疲劳的焊接结构用钢材应具有冲击韧性合格保证;
4设计要求厚度方向抗层状撕裂性能的钢材应具有断面收缩率合格保证;
5在罕遇地震作用下发生塑性变形的构件或节点部位的钢材,其屈服强度实测值与其标准值之比不应大于1.35。
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3.1.1本条规定了组合结构中采用的常规结构钢材的要求。
近年来,结构钢材品种增加、质量提高,已形成了不同性能的钢种牌号系列,并可按不同质量等级供用户选用。工程经验表明,正确合理地选用钢材的牌号与质量等级,对保证工程结构的质量与承载功能至关重要。对钢材化学成分、力学性能等指标保证限值的规定,一直是设计规范选材规定中被列为强条的重要内容,这些性能指标均为对钢材性能量化判定的重要基本依据。如屈服强度与设计强度、伸长率与塑性、屈强比与延性、冲击功与韧性、碳当量与焊接性能、冷弯与加工性等均是互为依据的关系。设计选材时应严格按结构使用条件和本条规定提出各项性能保证要求,以保证结构良好的承载性能。
1组合结构中承重组合构件和钢构件所用的钢材应具有屈服强度、伸长率、抗拉强度和碳、硫、磷含量的合格保证。
2对焊接结构尚应具有碳或碳当量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构所用的钢材,应具有冷弯试验的合格保证。
3对承受直接动力荷载作用并需计算疲劳的结构,其钢材应在保证良好综合性能基础上,严格保证冲击功的合格指标。此外,工程质量事故的经验与研究表明,当板件厚度较大并在低温环境下受拉时,其低温脆断倾向性明显增加,因而对其质量等级也作出了较严格的规定。
钢材质量等级是对钢材质量细化控制,并与国际上钢材标准有关规定接轨而作出的规定。按硫、磷等化学元素含量的不同与不同环境温度下冲击功保证值的不同,共分为A、B、C、D、E5个质量等级,故也是一个材质综合评定的指标。因A级钢在保证力学性能合格的条件下,交货时可不保证化学成分的限值指标,故承重结构一般不应选用A级钢。
4在T形、十字形和角形焊接的连接节点中,当其板件厚度大于等于40mm且沿板厚方向有较强撕裂拉力作用时(含较高约束拉应力作用),该部位板件钢材应具有厚度方向抗撕裂性能(Z向性能)的合格保证,其沿板厚方向断面收缩率不应小于15%。
工程经验与国内外研究均表明,在焊接结构的焊接节点中,当较厚板件沿板厚方向受有较大的撕裂拉应力(含较高的约束拉应力)时,可能引起的钢板的层间(Z向)裂缝,严重影响结构的安全使用。其主要原因是焊接构造或工艺缺陷造成板内过大的Z向焊接约束应力,再是钢板钢材含硫量较高,易形成硫化锰的层间夹杂物缺陷,使钢材分层。这种裂缝常会在焊接区冷却过程中即开始产生。近年来在我国一些高层钢结构工程中的梁柱节点区均产生过这种钢板层裂的质量事故,有的工程还因此造成了重大经济损失。为避免此类问题的发生,应注意采用合理的焊接构造与工艺,避免过大的焊接约束应力,同时应提高钢材的抗撕裂性能(Z向性能)。
5塑性设计是利用钢材的塑性性能,以结构在荷载作用下陆续出现塑性铰直至形成机构作为其承载力的极限状态,故要求结构钢材有良好的塑性性能,以达到结构进入塑性工作状态后可靠地实现内力重分配。
此外,抗震设防的高层组合结构,其框架梁、柱、抗侧力支撑等抗侧力构件,在罕遇地震作用时,会进入非弹性工作状态,要求结构钢材在有较高强度的同时,还应具有适应更大应变与塑性变形的延性和韧性性能,从而实现地震作用能量与结构变形能量的转换,有效地减小地震作用,达到结构大震不倒的设防目标。且其屈服强度实测值与其标准值之比不应太大,以免影响结构塑性铰的形成和地震能量的耗散。
3.1.2组合结构用钢筋应符合下列规定:
1钢筋应具有抗拉强度、屈服强度的合格保证;
2纵向受力钢筋及其雏筋应具有延性和可焊性的合格保证。
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3.1.2本条规定了组合结构中采用的常规钢筋的要求。
1钢筋除应具有屈服强度外,由于结构抗倒塌设计的需求,还应具有抗拉强度,即钢筋拉断前相应于最大拉力下的强度。
2组合结构用钢筋由于要和钢构件连接,因此对延性(最大拉力下总伸长率)和可焊性有要求。
3.1.3采用以概率理论为基础的极限状态设计方法时,钢材与钢筋的强度设计值应根据其强度的标准值和材料分项系数确定;材料分项系数的确定应符合下列规定:
1具备可靠度分析条件的钢材与钢筋,应以其材料强度试验统计结果作为统计分析的基础,根据目标可靠度指标综合分析确定;
2尚不具备可靠度分析条件或应用新钢种的钢材与钢筋,应基于实际工程经验或试验结果确定,并应符合表3.1.3的规定。

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3.1.3本条规定了组合结构中采用钢材和钢筋的强度设计值及分项系数的要求。
1各类钢材和钢筋的材料分项系数取值是经过对大批实物强度的统计和可靠度指标校准分析等专题研究而确定的。其中强度标准值应具有不小于95%的保证率。本款是针对已经广泛应用的钢材和钢筋。
2对于满足本规范第3.1.1条、第3.1.2条要求的其他牌号的钢材和钢筋,本款提出了需要有可靠的工程经验或必要的试验研究结果作为基础的要求来确定材料分项系数。其中必要的试验研究结果是指以少量试验分析认定材料分项系数的方法,该试验的试件数量不应少于30个,通过试验统计分析结果可以得到该钢材或钢筋的材料分项系数;可靠的工程经验主要是指有些钢种已经得到了应用,例如建筑结构用钢绞线、桥梁用预应力钢绞线。本款没有给出具体取值,但给出了最低要求。建筑结构用钢材与普通钢筋的材料分项系数不应小于1.10,桥梁结构用钢材的材料分项系数不应小于1.30,桥梁结构用普通钢筋的材料分项系数不应小于1.20,桥梁结构用预应力筋的材料分项系数不应小于1.47。
3.2混凝土
3.2.1组合结构用混凝土应符合下列规定:
1混凝土应具有强度等级及性能的合格保证;
2组合结构用混凝土的强度等级不应低于C30。
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3.2.1本条规定了组合结构中采用的混凝土的基本要求。
1组合结构中混凝土种类和力学性能应符合下列规定:
1)常规品(普通)混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值划分为C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55等。
2)特制品混凝土强度等级划分应符合下列规定:
高强混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值划分为C60、C65、C70、C75、C80、C85、C90、C95、C100。
自密实混凝土、合成纤维混凝土强度等级划分为C30、C35、C40、C45、C50、C55。
2考虑到与钢构件、木构件、复合构件等共同工作并发挥组合作用,混凝土的强度等级需要进行匹配,提出了不低于C30的基本要求。
3.2.2采用以概率理论为基础的极限状态设计方法时,混疑土的强度设计值应根据其强度的标准值和材料分项系数确定;材料分项系数的确定应符合下列规定:
1具备可靠度分析条件的混凝土,应以其材料强度试验统计结果作为统计分析的基础,根据目标可靠度指标综合分析确定;
2尚不具备可靠度分析条件或应用新型混疑土材料时,应基于实际工程经验或试验结果确定,且建筑结构用混凝土的材料分项系数不应小于
1.40,桥梁结构用混凝土的材料分项系数不应小于1.45。
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3.2.2本条规定了组合结构中采用混凝土的强度设计值和分项系数的要求。
1混凝土的抗力分项系数取值是经过对大批混凝土实物强度的统计和可靠度指标校准分析等专题研究而确定的。其中混凝土的强度标准值由立方体试件抗压强度标准值经计算确定,应具有不小于95%的保证率。
2对于满足本规范第3.2.1条要求的其他类型的混凝土新材料,本款提出了需要有可靠的工程经验或必要的试验研究结果作为基础的要求来确定材料分项系数。其中必要的试验研究结果是指以少量试验分析认定材料分项系数的方法,该试验的试件数量不应少于30个,通过试验统计分析结果可以得到该混凝土材料的分项系数,且建筑结构用混凝土的材料分项系数应大于或等于1.40,桥梁结构用混凝土的材料分项系数应大于或等于1.45。
3.3木材
3.3 木 材
3.3.1组合结构中木材、粘结材料及配套材料应符合下列规定:
1组合结构用木材应具有含水率合格保证及防腐、防虫蛙合格保证;
2木结构用胶的胶合强度不应低于木材顺纹抗剪强度和横纹抗拉强度;
3胶连接的耐水性和耐久性应与结构的用途和工作年限相适应,并应符合环境保护的要求,胶材料应具有胶结能力的合格保证。
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3.3.1本条是对组合结构中木材、粘接材料和配套材料的要求。
1木材干缩会造成构件的松弛变形和裂缝,因此,在制作时对木材的含水率应控制。同时,木材易腐朽、虫蛀,也应具有防腐、防虫蛀合格保证。
2木结构用胶的胶合强度应不低于木材顺纹抗剪强度和横纹抗拉强度。
3胶缝的耐久性取决于其抗老化能力和抗生物侵蚀能力,对于使用的胶应经过胶结能力的检验,合格后方可使用,同时还要符合环保要求。对于新的胶种需要有可靠的工程经验或必要的试验研究结果作为基础方可使用。
3.3.2组合结构中木材的强度设计值应根据其强度的标准值和材料分项系数确定,并应符合下列规定:
1纯木应根据树种及其强度等级、材质等级等分类确定;
2胶合木应根据对称异等组合、非对称异等组合、同等组合、顺纹、横纹等分类确定;
3木材强度设计值应根据使用条件、设计工作年限、构件尺寸、荷载类型等进行修正。
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3.3.2木材强度设计值应根据其强度的标准值和材料分项系数确定,其中标准值应具有不小于95%的保证率。但是由于木材的种类繁多,影响材料分项系数的因素多,通常是对不同树种的木材划分强度等级,并参照长期工程实践经验,进行合理的归类,故实际给出的木材强度设计值是经过调整后的,与直接计算的数值有差别。木材的材料分项系数比较分散,约在3~6之间。
本条只是规定木材强度设计值的确定原则,符合本规范第3.3.1条要求的木材,可以按照本条的原则确定强度设计值。
3.4纤维增强复合材料
3.4.1组合结构用纤维增强复合材料应符合下列规定:
1纤维应采用碳纤维、玻璃纤维、芳纶和玄武岩纤维等高性能纤维;玻璃纤维复合材料应选用无碱或耐碱玻鸦纤维;
2基体树脂应采用环氧树脂、乙烯基酷树脂、聚氨酷树脂、酚醋树脂和不饱和聚酷树脂等;
3基体树脂的玻璃化转变温度(石)应保证在60°C以上,且应高于结构环境最高平均温度10°C以上;
4在腐蚀环境下,应选用耐腐蚀性树脂材料;
5有防火要求时应采用阻燃树脂材料。
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3.4.1纤维增强复合材料(FRP)是近年来成功应用于土木工程中的一种新型高性能工程结构材料,它具备了轻质高强、可设计、成型方便、耐化学侵蚀、施工便捷和质量易于保证等优点。常用的复材由碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维或芳纶与树脂基体复合形成,力学性能(比强度和比刚度)和化学性能(耐腐蚀性能)优越,在结构中合理地应用FRP已成为土木工程结构发展的一个重要方向。复材制品形式与种类多样,在组合结构中应用的主要类型包括:纤维布、复材板、复材筋、复材网格、复材型材和复材管等。
复材中包含有两种主要材料组分:纤维与基体。这两种材料组分的性能、比例及其组合形式是影响复材制品各项性能的重要因素。
复材的耐化学腐蚀特性,如耐酸、耐碱、耐盐等,主要取决于基体树脂的选用。因此,为提高复材的耐腐蚀特性,应根据其服役的化学环境,选用对其具有高耐腐蚀特性的树脂。在使用环境温度较高的场所,要求粘贴树脂的玻璃化转变温度不应低于60℃。当处于腐蚀环境、放射环境等条件时,要求采用的粘贴树脂和复材具有相应的抵抗环境因素作用的能力。
1主要限制强度低、耐久性差的中碱及高碱玻璃纤维,从而满足工程建设行政管理和监管要求。考虑到一般情况下混凝土的碱性比较强,为保证玻璃纤维增强复合材料的长期力学性能,结构中不应使用中碱及高碱玻璃纤维。无碱玻璃纤维,也称E玻璃纤维,碱金属氧化物含量小于0.8%。耐碱玻璃纤维,也称为AR玻璃纤维,含有16%的ZrO2,所以耐碱性大为提高。
2乙烯基酯树脂、环氧树脂是国内拉挤型材使用最为广泛的树脂,应用成熟,性能稳定。酚醛树脂以其优异的电绝缘性能和阻燃性能在电力、交通等有特殊要求的领域大量应用。聚氨酯树脂具有优异的机械性能和耐候性能,作为新兴拉挤型材基体树脂也有很大的应用前景。采用高性能的不饱和聚酯树脂能够满足工程结构的需要,在选用时应确保其性能,不应采用邻苯型不饱和聚酯树脂。
3对于在使用环境温度较高的场所,防止高温环境下复合材料结构的承载力显著降低。
4当处于腐蚀环境、放射环境等条件时,要求复合材料具有相应的抵抗环境因素作用的能力。复合材料的耐化学(如酸、碱、盐)腐蚀特性主要取决于基体树脂的选用。因此,为提高复合材料的耐腐蚀特性,应根据其服役的化学环境,选用对其具有高耐腐蚀特性的树脂。
5当有防火要求时,考虑到树脂在高温下会由于软化导致力学性能降低,因此应在树脂中掺入阻燃剂,以提高复合材料的耐火性能。
3.4.2采用以概率理论为基础的极限状态设计方法时,纤维增强复合材料的强度设计值应根据其强度的标准值和材料分项系数确定;材料分项系数和抗拉强度设计值的确定应符合下列规定:
1具备可靠度分析条件的复合材料,应以其材料强度试验统计结果作为统计分析的基础,根据目标可靠度指标综合分析确定;
2尚不具备可靠度分析条件或应用新型复合材料时,应基于实际工程经验或试验结果确定,且纤维增强复合材料(碳纤6维、玻璃纤维、芳纶和玄武岩纤维)的材料分项系数不应小于1.25;
3纤维增强复合材料的抗拉强度设计值应根据其使用环境条件及复合材料种类进行修正。
4结构体系设计
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3.4.2本条规定了组合结构中采用复合材料的强度设计值和分项系数的要求。
1复合材料的抗力分项系数取值是经过对大批纤维增强复合材料实物强度的统计和可靠度指标校准分析等专题研究而确定的。其中复合材料的强度标准值应具有不小于95%的保证率。
2对于满足本规范第3.4.1条要求的其他类型复合材料,本款提出了需要有可靠的工程经验或必要的试验研究结果作为基础的要求来确定材料分项系数。其中必要的试验研究结果是指以少量试验分析认定材料分项系数的方法,该试验的试件数量不应少于30个,通过试验统计分析结果可以得到该复合材料的抗力分项系数;可靠的工程经验主要是指已经有些复合材料得到了应用,例如纤维布(碳纤维、玻璃纤维、芳纶和玄武岩纤维)等。本款没有给出具体取值,但给出了最低要求。纤维增强复合材料(碳纤维、玻璃纤维、芳纶和玄武岩纤维)的材料分项系数不应低于1.25。
3由于复合材料由纤维、基体树脂以及浸润剂等多种材料复合而成,其长期性能受环境作用影响,因此,根据本条第1款、第2款确定的复合材料强度设计值需要按照本款规定进行修正。
修正系数应符合表1的规定。


4结构体系设计
4.1一般规定
4.1.1组合结构体系设计应考虑不同材料性能差异产生的影响,并应符合下列规定:
1除正常作用效应外,尚应计算由于钢材、混疑土、木材以及复合材料不同的线膨胀系数、弹性模量等引起的效应;
2应分析混凝土开裂以及收缩徐变等因素的影响;
3应考虑两种不同材料界面产生的滑移效应,并采取构造措施保证组合作用。
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4.1.1本条规定了组合结构体系设计时针对不同材料性能差异应当考虑的重要因素,是组合结构体系设计的关键所在,包括各材料不同的线膨胀系数、弹性模量、长期变形特性等的差异带来的影响。
4.1.2组合结构及构件设计时,应优先选用构造简单、施工方便、符合工业化建造需求的结构、构件与节点形式。
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4.1.2组合结构形式灵活多样,应该在结构设计中特别注重选择合理的结构、构件与节点形式。本条从促进建造工业化发展、适应劳动力成本上升、保障施工质量的角度,提倡组合结构、构件与节点形式的设计应力求构造简单、施工方便、符合工业化建造需求。
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