DBJT13-51-2020 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn) DB工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) ：DBJ/T13-51-2020住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號(hào) ：J10279-2020鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程Technicalspecificationforconcrete-filledsteeltubularstructures2020-08-07 發(fā)布 2020-11-01 實(shí)施福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳 發(fā) 布福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程Technicalspecificationforconcrete-filledsteeltubularstructures工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) ：DBJ/T13-51-2020住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部備案號(hào) ：J10279-2020主編單位：福州大學(xué)福建省建筑科學(xué)研究院有限公司批準(zhǔn)部門： 福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳實(shí)施日期： 20 20 年 11 月 1 日2020年福州PAGEPAGE9PAGEPAGE8福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于發(fā)布14閩建科〔2020〕6號(hào)各設(shè)區(qū)市建設(shè)局，平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)交通與建設(shè)局，各有關(guān)單位：由省廳下達(dá)的《建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)14上述省標(biāo)及設(shè)計(jì)圖集由省廳負(fù)責(zé)管理，由主編單位負(fù)責(zé)具體內(nèi)容的解釋。附件：福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布項(xiàng)目（14項(xiàng)）福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳2020年8月14日附件：福建省工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布項(xiàng)目（14項(xiàng)）序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱主編單位名稱發(fā)布日期實(shí)施日期11DBJ/T13-51-2020鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程福州大學(xué)福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司福州市城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展有限公司2020.8.72020.11.1前 言根據(jù)福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳《關(guān)于印發(fā)福建省住房和城鄉(xiāng)2018年第一批科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目計(jì)劃的通知》（閩建科〔2018〕2號(hào)）的要求，規(guī)程編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究，認(rèn)真總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，參考有關(guān)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，并在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上，修訂本程。本規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容是：1.總則；2.術(shù)語(yǔ)與符號(hào)；3.材料；4.基本設(shè)計(jì)規(guī)定；5.構(gòu)件承載力計(jì)算；6.節(jié)點(diǎn)連接；7.帶鋼管混凝土邊框柱的混合剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；8.抗火設(shè)計(jì)；9.施工與驗(yàn)收。本規(guī)程修訂的主要技術(shù)內(nèi)容是：1.總則；2.術(shù)語(yǔ)與符號(hào)；3.材料；4.基本規(guī)定；5.構(gòu)件承載力計(jì)算；6.節(jié)點(diǎn)連接；8.抗火設(shè)計(jì)；9.施工與驗(yàn)收。（第一主編單位）負(fù)責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過(guò)程中如有意見和建議，請(qǐng)寄送福建省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳科技與設(shè)計(jì)處（地址：福242（主編單位地2號(hào)福州大學(xué)土木工程學(xué)院，郵編：350108），以供今后修訂時(shí)參考。本規(guī)程主編單位： 福州大學(xué)福建省建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司福州市城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展有限公司本規(guī)程參編單位： 平潭綜合實(shí)驗(yàn)區(qū)土地開發(fā)集團(tuán)有限公司清華大學(xué)福建農(nóng)林大學(xué)華僑大學(xué)福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院福建和諧鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司福建省華廈建筑鋼結(jié)構(gòu)有限公司福州銘林鋼塔鋼構(gòu)制造有限公司福建明大時(shí)代工程建設(shè)有限責(zé)任公司福建省暉乾消防檢測(cè)有限公司國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院本規(guī)程主要起草人：王志濱趙仕橋廖飛宇李 威張富城陳 華陳 琦李永進(jìn)霍靜思于 清余 鑫游經(jīng)團(tuán)劉保材徐信燦王法承堯國(guó)皇張 偉官久祥柯 峰林 潮吳國(guó)清葉信云高 獻(xiàn)許 莉劉祥民張華軍汪炳坤吳泓均林 鑫本規(guī)程準(zhǔn)主要審查任 彧蔡雪峰陳宇峰董建楠人 ：陳亞亮潘家惠李 峻目 次總 則 1術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 2術(shù)語(yǔ) 2符號(hào) 3材 料 6鋼材 6混凝土 7連接材料 7基本設(shè)計(jì)規(guī)定 8一般規(guī)定 8設(shè)計(jì)指標(biāo) 11結(jié)構(gòu)變形限值 13結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 13構(gòu)件承載力計(jì)算 15一般規(guī)定 15軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算 19受彎、壓彎和拉彎構(gòu)件承載力計(jì)算 24復(fù)合受剪和受扭構(gòu)件的承載力計(jì)算 32局部受壓構(gòu)件承載力計(jì)算 37考慮長(zhǎng)期荷載作用影響的構(gòu)件承載力計(jì)算 39節(jié)點(diǎn)連接 41一般規(guī)定 41梁柱連接節(jié)點(diǎn) 43柱子拼接 62柱腳連接 66其他節(jié)點(diǎn)連接 68梁柱連接節(jié)點(diǎn)的彎矩-轉(zhuǎn)角關(guān)系模型 71梁柱連接節(jié)點(diǎn)的剪力-剪切變形關(guān)系模型 73帶鋼管混凝土邊框柱的混合剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 75抗火設(shè)計(jì) 78施工與驗(yàn)收 80一般規(guī)定 80鋼構(gòu)件的制作、施工 81鋼構(gòu)件的除銹、防腐涂裝 82混凝土施工與質(zhì)量檢驗(yàn) 83附錄A 鋼管混凝土的組合彈性模量 89附錄B 鋼管混凝土中素混凝土的收縮計(jì)算 93附錄C 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù) 95附錄D 長(zhǎng)期荷載影響系數(shù) 167附錄E 鋼管混凝土構(gòu)件的恢復(fù)力模型 173本規(guī)程用詞說(shuō)明 182引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 183附：條文說(shuō)明 185ContentsGeneral 1Definitionsandsymbols 2Definitions 2Symbols 3Materials 6Steel 6Concrete 7Connection 7Basicprinciplesandrules 8GeneralRequirements 8Designindexes 11Structuraldeformationlimit 13StructuralDesignPrinciple 13DesignofLoad-carryingCapacitiesforMembers 15GeneralRequirements 15Axialloadedmembers 19Beamsandmemberssubjectedtocombinedaxialforceandmoment 24Memberssubjectedtocombinedshearandtortion 32Memberssubjectedtolocalcompression 37CalculationofCapacitiesunderLong-termLoading...396 JointsandConnections 41GeneralRequirements 41Beam-to-columnconnections 43PAGEPAGE10PAGEPAGE11Columnsplices 62Columnbases 66Otherconnections 68Simplifiedmodelsofmomentversusrotationrelationshipforbeamtocolumnconnections 71Shear-sheardeformationrelationshipmodelofbeam-columnjoint 73Designofhybridshearwallsframedwithconcrete-filledsteeltubularcolumns 75Structuralfiredesign 78Fabrication,erectionandinspection 80GeneralRequirements 80Fabricationanderectionofsteelmembers 81RustremovalandpreservativecoatingofCFSTmembers 82Concreteconstructionandqualityinspection 83AppendixA Combinedelasticmodulusofconcretefilledsteeltube 89AppendixB Calculationofconcreteshrinkageforconcrete-filledsteeltubularcolumns 93AppendixC Stabilityfactorofaxialcompressionmembers 95AppendixD Strengthindexunderlong-termloading 167AppendixE SimplifiedHystereticModelforConcrete-FilledSteelTubularMembers 173ExplanationofWordinginThisCode 182ListofQuotedStandards 183Addition：ExplanationofProvisions 1851 總 則為滿足建筑工程的需要，使鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作和施工做到技術(shù)先進(jìn)、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理，特制定本規(guī)程。本規(guī)程適用于采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的福建省工業(yè)與民用建筑和一般構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)、施工與驗(yàn)收。本規(guī)程適用于在圓形、矩形、圓端形和帶直角的等邊六邊形鋼管內(nèi)澆筑混凝土的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。鋼管混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)量驗(yàn)收除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國(guó)家及行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。PAGEPAGE8PAGEPAGE92 2.1 術(shù)語(yǔ)concrete-filledsteeltubularmembers在鋼管內(nèi)澆筑混凝土的構(gòu)件，簡(jiǎn)稱CFST構(gòu)件。concrete-filledsteeltubularstructures采用鋼管筑混凝土構(gòu)件作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱CFST結(jié)構(gòu)。圓端形鋼管混凝土concrete-filledround-endedsteeltube兩個(gè)帶平直段的半圓形鋼管組成的閉合截面內(nèi)澆筑混凝土且二者共同受力的結(jié)構(gòu)。帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土concrete-filledequilateralhexagonalsteeltubewithrightangle兩個(gè)內(nèi)角為直角，另外四個(gè)內(nèi)角角度為135度的等邊六邊形鋼管內(nèi)澆筑混凝土且二者共同受力的結(jié)構(gòu)。組合軸壓強(qiáng)度compositecompressivestrength鋼管混凝土組合截面所能承受的最大名義壓應(yīng)力。compositecompressivemodulusofelasticity鋼管混凝土組合截面在單向受壓，且其縱向名義應(yīng)力與應(yīng)變近似呈線性關(guān)系時(shí)，截面上名義正應(yīng)力與對(duì)應(yīng)的正應(yīng)變的比值。組合彈性抗彎剛度compositebendingstiffnessofelasticity鋼管混凝土組合截面在彎矩與曲率近似呈線性關(guān)系時(shí)，截面彎矩與曲率的比值。組合彈性剪切模量compositeshearmodulusofelasticity鋼管混凝土受剪切作用時(shí)其名義剪應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線上彈性段對(duì)應(yīng)的模量。confinementfactorstiffeningringplate為構(gòu)造鋼管混凝土剛性節(jié)點(diǎn)而設(shè)置的環(huán)向節(jié)點(diǎn)板。hybridshearwall為提高鋼筋混凝土剪力墻的抗震性能而在墻體相交處增設(shè)了鋼管混凝土邊框柱的剪力墻。2.2 符號(hào)作用、作用效應(yīng)和抗力—彎矩設(shè)計(jì)值；Mb—柱中心線處的梁支座彎矩設(shè)計(jì)值；—軸向力設(shè)計(jì)值；Nus—短期荷載作用下鋼管混凝土構(gòu)件的承載力；T—扭矩設(shè)計(jì)值；V—剪力設(shè)計(jì)值。計(jì)算指標(biāo)EA—鋼管混凝土組合軸壓剛度；EI—鋼管混凝土組合彈性抗彎剛度；Ec—混凝土的彈性模量；Es—鋼材的彈性模量；Esc—鋼管混凝土的組合軸壓彈性模量；f—鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fck、fc—混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；fjv—焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fscy、fsc—鋼管混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；fy—鋼材的屈服強(qiáng)度；GA—鋼管混凝土構(gòu)件的組合剪切剛度；Gsc—鋼管混凝土組合剪變模量；Gs—鋼材的剪變模量；Gc—混凝土的剪變模量；NE—?dú)W拉臨界力；c—幾何參數(shù)Ac—鋼管內(nèi)混凝土的截面面積；AL—局部受壓面積；As—鋼管的截面面積；Asc—鋼管混凝土構(gòu)件的組合截面面積（Asc=As+Ac）；As,s—縱向加勁肋的截面面積之和；a—防火保護(hù)層厚度（mm）；be—與加強(qiáng)環(huán)板共同工作的鋼管壁的有效寬度；bj—角焊縫包入的寬度；—鋼管混凝土柱橫截面周長(zhǎng)（mm）；—圓鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管橫截面外直徑；B—矩形鋼管混凝土構(gòu)件的截面寬度、圓端形鋼管混凝土構(gòu)件的截面寬度或帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土構(gòu)件的橫截面的邊長(zhǎng)；H—矩形鋼管混凝土構(gòu)件或圓端形鋼管混凝土構(gòu)件的截面高度；hf—焊縫高度；hj—腹板或肋板高度；hs—縱向加勁肋的高度或矩形鋼管混凝土加強(qiáng)環(huán)板的平面尺寸；Ic—混凝土的截面慣性矩；Is—鋼管的截面慣性矩；Isc—鋼管混凝土組合截面慣性矩；Lj—焊縫長(zhǎng)度；l0—構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度；t—鋼板厚度（mm）；tr—耐火極限（h）ts—縱向加勁肋的厚度；Wsc—鋼管混凝土構(gòu)件組合截面的模量；Wsct—鋼管混凝土構(gòu)件的組合截面抗扭抵抗矩；χ —脫空率。計(jì)算系數(shù)及其他kcr—長(zhǎng)期荷載作用影響系數(shù)；KLr—鋼管混凝土局部受壓承載力折減系數(shù)；kp—鋼管初應(yīng)力影響系數(shù)；s—Ac；—局壓面積比或加強(qiáng)環(huán)板同時(shí)受垂直雙向拉力的比值；—m—m—s—t—v——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；—長(zhǎng)細(xì)比；θc—θf(wàn)f。3 材 料3.1 鋼材鋼材的選用應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的有關(guān)規(guī)定。承重結(jié)構(gòu)的圓鋼管可采用焊接圓鋼管、熱軋無(wú)縫鋼管，不宜選用輸送流體用的螺旋焊管。矩形、圓端形、帶直角的等邊六邊形鋼管宜采用直縫焊接管或冷彎型鋼鋼管。當(dāng)采用冷成型矩形鋼管時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JG/T178中Ⅰ級(jí)產(chǎn)品的規(guī)定。直接承受動(dòng)荷載或低溫環(huán)境下的外露結(jié)構(gòu)，不宜采用冷彎矩形鋼管。全熔透焊縫至少應(yīng)符合二級(jí)焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。Z向鋼時(shí)，其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方向性能鋼板》GB/T5313的規(guī)定。結(jié)構(gòu)中使用的鋼筋應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的規(guī)定。鋼材和鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)，其中鋼材應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017中的有關(guān)規(guī)定，其中彈性模量、剪變模量、質(zhì)量密度以及線膨脹系數(shù)按表取值。鋼筋應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中的有關(guān)規(guī)定。表鋼材的物理性能指標(biāo)彈性模量Es(N/mm2)剪變模量Gs(N/mm2)線膨脹系數(shù)αle（以每℃計(jì)）質(zhì)量密度ρ（kg/m3）206×10379×10312×10-67850抗震設(shè)計(jì)時(shí)，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)符合下列規(guī)定：鋼材的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)大0.85；20%；鋼材應(yīng)有良好的可焊性和合格的沖擊韌性。3.2 混凝土混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和彈性模量應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010執(zhí)行。C30C80，C80以上高強(qiáng)混凝土?xí)r，應(yīng)有可靠的依據(jù)。B計(jì)算。3.3 連接材料3.3.1 GB50936執(zhí)行。4.1 一般規(guī)定鋼管混凝土的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮工程情況、材料供應(yīng)、構(gòu)件運(yùn)輸、安裝和施工的具體條件，合理選用結(jié)構(gòu)方案，做到安全、經(jīng)濟(jì)和適用，同時(shí)注意結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性能和耐火性能。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068確定。采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑的荷載及荷載組合，靜力荷載、風(fēng)荷載和地震作用下的內(nèi)力和位移等計(jì)算，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009計(jì)規(guī)范》GB50011、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定。采用鋼管混凝土構(gòu)件的桿塔結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及位移計(jì)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50135和《構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50191等的有關(guān)規(guī)定。鋼管混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)，應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。鋼管混凝土構(gòu)件的承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：無(wú)地震作用組合有地震作用組合

γ0Sd≤Rd (4.1.4-1)Sd≤Rd/γRE (4.1.4-2)式中： γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，不應(yīng)小于1.1；對(duì)安全等級(jí)為1.0；Sd——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；Rd——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；γRE——構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)。4.1.5采用。表4.1.5承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE正截面承載力驗(yàn)算斜截面承載力驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)板件、連接焊縫、連接螺栓鋼管混凝土柱支撐強(qiáng)度驗(yàn)算穩(wěn)定驗(yàn)算0.800.800.850.750.80在對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行吊裝驗(yàn)算時(shí)，荷載設(shè)計(jì)值應(yīng)乘動(dòng)力系數(shù)1.5。鋼管混凝土宜用作軸心受壓或小偏心受壓的構(gòu)件，當(dāng)大偏心受壓采用單根構(gòu)件不夠經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，宜采用格構(gòu)式構(gòu)件。廠房柱和構(gòu)架柱宜選用截面形式為單肢、雙肢、三肢和四肢等，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)廠房規(guī)模、結(jié)構(gòu)形式、荷載情況和使用要求確定。當(dāng)鋼管混凝土用作地震區(qū)的多層、高層和超高層框架結(jié)構(gòu)θscθsc=Asfy/Acfck)不應(yīng)小于0.6，不宜大于4.0。300mm，焊接鋼管4mm3mm。不設(shè)縱向加勁肋時(shí)：壁厚之比Dt135(25y)土D/tH/t不應(yīng)235/fy大于235/fyPAGEPAGE20PAGEPAGE19t135(23f)壁厚之比（H-B）/t不應(yīng)大于50235/fy

；對(duì)受彎為主的圓端形B/t不應(yīng)大150(235/fy)不應(yīng)大于50235/fy；對(duì)帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土構(gòu)件，其截面的邊長(zhǎng)235/fyB/t不應(yīng)大于235/fy.11所示，也可采用其它成肋方式的截面。thswthsthswthststt(b)tthstshshstshsts(c) (d)圖4.1.11帶縱向加勁肋的鋼管混凝土t—鋼板的厚度；ts—縱向加勁肋的厚度；hs—縱向加勁肋的高度；w—子板件的寬度。矩形鋼管混凝土構(gòu)件的截面高寬比（H/B）2，圓端形鋼管混凝土構(gòu)件的截面高寬比（H/B）3。對(duì)于圓鋼管混凝土構(gòu)件，其截面含鋼率αs（αs=As/Ac）不0.060.20；對(duì)于矩形鋼管混凝土、圓端形鋼管混凝土和帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土構(gòu)件，其截面含鋼率αs0.050.20。2m1.5m的矩形鋼管混凝土構(gòu)件及邊長(zhǎng)大于0.7m的帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土構(gòu)件，應(yīng)采取有效措施減小鋼管內(nèi)混凝土收縮對(duì)構(gòu)件受力性能的影響。4.2 設(shè)計(jì)指標(biāo)fsc應(yīng)按下式計(jì)算：圓鋼管混凝土：fc1.141.0c)fc

(4.2.1-1)矩形鋼管混凝土、帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：fc1.180.8c)fc圓端形鋼管混凝土：

(4.2.1-2)

H0.3

fcfAs13.11 fcfsc

BAsc

(4.2.1-3)式中： fc——混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；θsc——構(gòu)件的套箍系數(shù)（θsc=αsfy/fck）；αs——構(gòu)件的含鋼率；Ac ——鋼管、管內(nèi)混凝土的面積；Ac1——鋼管平直段范圍內(nèi)混凝土的截面面積；As1——鋼管平直段的截面面積；Asc0——鋼管圓弧段范圍內(nèi)鋼管與混凝土的面積之和。t>16mm時(shí)，fsc值應(yīng)按式(4.2.1-1~3)的計(jì)算值k1Q235Q355Q420鋼，k1＝0.94。按下式計(jì)算：圓鋼管混凝土：(0.4220.3132.33)0.134f

(4.2.2-1)sc s sc sc矩形和帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：c(0.50.s2.3)0.5fc

(4.2.2-2)圓端形鋼管混凝土： 0.05

H3.518

0.371

(4.2.2-3)sc0.110.5s

0.234 B

sc

fsc 4 16mc(4..213)k1后確定，k14.2.1-4條計(jì)算。鋼管混凝土構(gòu)件的組合軸壓剛度按下式計(jì)算：EAEscAsc

(4.2.3)式中： Esc —— 鋼管混凝土構(gòu)件的組合軸壓彈性模量（當(dāng)t16mmA-1和A-2t>16mmEA值應(yīng)將式(4.2.3)的計(jì)算值乘換算系數(shù)k1后確定，k14.2.1-4條計(jì)算）；Asc —— 鋼管混凝土構(gòu)件的截面面積，Asc=As+Ac。鋼管混凝土構(gòu)件的組合彈性抗彎剛度應(yīng)按下式計(jì)算：EIEsIsEcIc

(4.2.4-1)式中： ——鋼材、管內(nèi)混凝土的彈性模量；Is、Ic——鋼管、管內(nèi)混凝土的截面慣性矩；α——0.8；矩形或帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土，0.6；圓端形形鋼管混凝土，α采用式（4.2.4-2）計(jì)算。0.7550.21lnsc0.7310.184ln

()()

(4.2.4-2) sc鋼管混凝土組合彈性剪切剛度應(yīng)按下式計(jì)算：GAscGsAsGcAc

(4.2.5)式中：Gs——鋼材的剪變模量，應(yīng)按表取值；Gc——混凝土的剪變模量，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的混凝土彈性模量的0.4倍取值。fb取值如下：圓鋼管取fb=0.225N/mm2；方矩形鋼管、帶直角的等邊六邊形鋼管和圓端形鋼管，取fb=0.15N/mm2。4.3 結(jié)構(gòu)變形限值4.3.1采用鋼管混凝土的房屋建筑，在風(fēng)荷載和地震作用下的側(cè)JGJ138中鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)定。4.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則采用鋼管混凝土的房屋，最大適用高度及抗震等級(jí)應(yīng)符合JGJ138中鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的規(guī)定。進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)力彈塑性時(shí)程分析時(shí)，鋼管混凝土構(gòu)件的恢復(fù)E采用，圓鋼管混凝土柱-鋼梁節(jié)點(diǎn)的荷載-變形6.66.7條采用?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，采用矩形鋼管混凝土柱、帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土柱和截面高寬比大于1.5的圓端形鋼管混凝土柱的房屋建筑，柱的軸壓比應(yīng)按下式計(jì)算，并不宜大于表4.4.3中規(guī)定的限值。式中：

n Nn——柱的軸壓比；N——考慮地震作用組合的柱軸壓力設(shè)計(jì)值；Ac——鋼管內(nèi)填混凝土面積；n——柱的軸壓比；N——考慮地震作用組合的柱軸壓力設(shè)計(jì)值；Ac——鋼管內(nèi)填混凝土面積；As——鋼管截面面積。

(4.4.3)4.4.3比大于1.5的圓端形鋼管混凝土柱的軸壓比限值結(jié)構(gòu)類型柱類型抗震等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)框架結(jié)構(gòu)框架柱0.650.750.85框架-剪力墻結(jié)構(gòu)框架柱0.700.800.90框架-筒體結(jié)構(gòu)框架柱0.700.800.90轉(zhuǎn)換柱0.600.700.80筒中筒結(jié)構(gòu)框架柱0.700.800.90轉(zhuǎn)換柱0.600.700.80部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換柱0.600.70-注1剪跨比不大于2時(shí)，其軸壓比限值應(yīng)比表中數(shù)值減少0.05；2當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C65~C70時(shí)，軸壓比限值應(yīng)比表中數(shù)值減少0.05；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C75~C80時(shí)，應(yīng)比表中數(shù)值減少0.10。5 5.1 一般規(guī)定本章適用于承受靜力荷載或間接承受動(dòng)力荷載作用的鋼管混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)和計(jì)算。對(duì)框架柱和排架階形柱的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的有關(guān)規(guī)定。鋼管混凝土構(gòu)件的容許長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的有關(guān)規(guī)定確定。對(duì)框(排)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行作用效應(yīng)分析時(shí)，按下式計(jì)算柱的抗彎剛度。Bfs(EsIsEcIc)

(5.1.4)中： s— 柱組合抗剛度折減系數(shù)，當(dāng)為單肢柱=s值分別5.1.55.1.6條的規(guī)定計(jì)算。混凝土剛度系數(shù)的確定方法見4.2.4條。當(dāng)斜腹桿格構(gòu)式柱用于框(排)架柱時(shí)[5.1.5]，其剛度折減系數(shù)按下式計(jì)算：s

1m

1EscEs

(5.1.5-1)雙肢柱或四肢柱：三肢柱：

m4.23C1n2m2.82Ccos2

(5.1.5-2)(5.1.5-3)n2 1C1

1451k3(1/k454kHt4

(5.1.5-4)(5.1.5-5)HckIt5 Id式中： EscAsc——單根受壓柱肢的截面剛度；

(5.1.5-6)EsAw

——單根腹桿空鋼管的截面剛度；n——節(jié)間數(shù)；——柱肢平面夾角的一半；Ht、Hc——上柱、柱總高；EsAWIt、Id——EsAWA Al2y2Awl2yHc=nl2Hc=nl2EscAscEscAscA A圖5.1.5斜腹桿格構(gòu)式柱當(dāng)平腹桿格構(gòu)式柱用于框(排)架柱時(shí)，將組合柱視為多層框架[5.1.6]，參與結(jié)構(gòu)整體計(jì)算。平腹桿格構(gòu)式柱的剛度折減系數(shù)按下式計(jì)算：s

1A (n1)A

(5.1.6)1C

scsc 1116n2

Isc

8n2

HcIw式中： L —— 柱肢中心距；l1——柱肢凈間距；Iw——單根腹桿截面慣性矩；Isc——單根柱肢截面慣性矩；Asc——單根柱肢截面面積。圖5.1.6平腹桿格構(gòu)式柱LEsALEsAWHc=nl2EscAss。若超過(guò)05章計(jì)算獲得的承載力乘以鋼kp。kp的計(jì)算方法如下：p1fn)fr)0對(duì)于圓形和圓端形鋼管混凝土：f)0.1n0.02

n)

(5.1.7-1)(5.1.7-2)n 0.1320.350.07 n n nf(e/r)0.15(e/r)1.06

(5.1.7-3)對(duì)于矩形和帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：f)0.n0.2

n)

(5.1.7-4)l2n 2l2 n n nr)08fr)3r)2r)08

(5.1.7-5)

(5.1.7-6)s0 fs式中： f、f(e/r)——考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比()和荷載偏心率（e/r）影響的函數(shù)；n——80；——構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比；e——荷載偏心距；e/r——r為0.5倍的截面高度；——鋼管初應(yīng)力系數(shù)；o——鋼管中的初應(yīng)力；s——空鋼管軸壓穩(wěn)定系數(shù)，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017取值；f——鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。薄壁鋼管混凝土的縱向加勁肋可采用焊接連接，如圖4.1.11(a)和(c)4.1.11(b)和(d)4.1.11(b)和(d)所示的構(gòu)件，其冷彎型鋼的拼接焊縫應(yīng)為滿焊，并符合二級(jí)焊縫檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。帶肋薄壁鋼管混凝土的加勁肋慣性矩應(yīng)滿足式(5.1.9)的要求。w3.5fI3.1104

yt4

(5.1.9)s t

280式中：Is——單個(gè)加勁肋截面繞自身平行于管壁的形心軸的慣性距；w——被加勁肋分割后的子板件寬度；t——鋼管壁厚；fy——鋼管鋼材屈服強(qiáng)度。235fy5.1.10 帶肋薄壁鋼管混凝土[4.1.11]的加勁肋間及加勁肋與鋼板間的平板，其寬厚比應(yīng)滿足式235fyw50t

(5.1.10)5.2 軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算單肢鋼管混凝土軸心受力構(gòu)件的承載力應(yīng)按下式計(jì)算：當(dāng)軸心受壓時(shí)：Nu

(5.2.1-1)Nu

fsc

(5.2.1-2)式中： N——軸向力設(shè)計(jì)值；——C取值；Nu——鋼管混凝土短柱的抗壓強(qiáng)度承載力設(shè)計(jì)值；fsc——鋼管混凝土構(gòu)件的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比應(yīng)按下式計(jì)算：loi

(5.2.1-3)I/Asc其中回轉(zhuǎn)半徑i I/Asc（1）圓形鋼管混凝土：D4I (5.2.1-4)64（2）矩形鋼管混凝土繞強(qiáng)軸彎曲：BH3I (5.2.1-5)12（3）矩形鋼管混凝土繞弱軸彎曲：PAGEPAGE32PAGEPAGE31HB3I (5.2.1-6)12（4）圓端形鋼管混凝土繞強(qiáng)軸彎曲：B(HB)(H22HB3B2)I12

2(5B28HB4H2)64

(5.2.1-7)（5）圓端形鋼管混凝土繞弱軸彎曲：HBB3I12

464

(5.2.1-8)（6）帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土繞強(qiáng)軸彎曲：124 124I B

(5.2.1-9)34 34 （7）帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土繞弱軸彎曲：214 21412 6式中： l0——構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度；D12 6式中： l0——構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度；D——圓鋼管外直徑；B——混凝土構(gòu)件的截面寬度或帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土構(gòu)件的邊長(zhǎng)；H——圓端形或矩形鋼管混凝土截面的高度。

(5.2.1-10)帶肋鋼管混凝土[4.1.11]Nu后代入式(5.2.1-1)中進(jìn)行構(gòu)件承載力驗(yàn)算。Nu

fscAscAs,sfsfsc

(5.2.1-11)式中： As,s——縱向加勁肋的截面面積之和；fs——縱向加勁肋的鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。當(dāng)軸心受拉時(shí)：圓形及圓端形鋼管混凝土：Ntu=1.1fAs (5.2.1-12)矩形鋼管混凝土：Ntu=1.05fAs (5.2.1-13)帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：Ntu=(1-0.4αs)fAs (5.2.1-14)式中：s格構(gòu)式鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件承載力按公式(5.2.1-1)計(jì)算，其受壓穩(wěn)定系數(shù)根據(jù)構(gòu)件的換算長(zhǎng)細(xì)比λoy、λoxC5.2.2中所列公式進(jìn)行計(jì)算。表5.2.2格構(gòu)式構(gòu)件的換算長(zhǎng)細(xì)比項(xiàng)目截面型式腹桿類別計(jì)算公式雙肢柱xyhyx平腹桿斜腹桿λoyλ2yoyπ2 l0 12121 6h EA254y d EA三肢柱xya1 a2yx斜腹桿242dEAoy y cos242 d ox x 1.5-cos2 EA四肢柱xa1ya2yx斜腹桿oyox280y d EA280x d EAbb注：平腹桿雙肢柱的構(gòu)造應(yīng)符合第6.5.2條的規(guī)定。bb表中： λoyλox——整個(gè)構(gòu)件對(duì)y-y軸和x-x軸的換算長(zhǎng)細(xì)比；λy、λx——整個(gè)構(gòu)件對(duì)y-y軸和x-x軸的長(zhǎng)細(xì)比；λ1——單肢一個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)細(xì)比；λ0——空鋼管平腹桿的長(zhǎng)細(xì)比；l2——柱肢節(jié)間長(zhǎng)度；α1——單根柱肢鋼管面積As和平腹桿鋼管橫截面面積A1的比值，α1=As/A1；h——分肢之間的距離；αd——單根柱肢鋼管面積As和斜腹桿鋼管橫截面面積Ad的比值，αd=As/Ad；αEA——單根柱肢的組合剛度與空鋼管剛度的比值，按下式計(jì)算：EA

(1

1 )

(5.2.2-1)s E式中：αE —— 鋼材和混凝土的彈性模量比，αE=Es/Ec；αs —— 單根柱肢的含鋼率，αs=As/Ac。2i1 20(EsAsi)myEAEA1sdoy

(5.2.2-2)ox

(5.2.2-3)22i1 (Essi)mxEAEA1sd2i2i1 (Esi)mycos2EAEA1sdm (EA)

(5.2.2-4)四根或三根柱肢的截面換算剛度式中：

EA1i1

ssi

——之和；Asi——各柱肢鋼管截面面積；αEA1——所有柱肢的組合剛度之和與空鋼管剛度之和的比值，按下式計(jì)算：EA1m

(1

s1

1 )E

(5.2.2-5)式中：

s1

Asimi1 mAcii1

柱肢鋼管總面積和核心混凝土總——面積的比值；構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比：

EsAd——單根斜腹桿空鋼管的截面剛度。y

loy

IyIy

lox

IxIx式中： loy、lox——整個(gè)構(gòu)件繞y-y軸和x-x軸的計(jì)算長(zhǎng)度；Iy、Ix——構(gòu)件截面繞y-y軸和x-x軸的截面慣性矩，按下式計(jì)算：mIy(Iscmi1

a2A)；

Ix(Icmi1m

b2A)

(5.2.2-7)scsc式中： a、b——柱肢中心到虛軸y－y和x－x的距離；scscIsc——單根圓鋼管混凝土柱肢的截面慣性矩，Isc=D4/64；m——柱肢數(shù)。IscAscl單肢一個(gè)節(jié)間的長(zhǎng)細(xì)比IscAscl

(5.2.2-8)5.2.2條驗(yàn)算整體穩(wěn)定承載力外，尚應(yīng)驗(yàn)算單柱肢穩(wěn)定承載力。當(dāng)單柱肢長(zhǎng)細(xì)1平腹桿格構(gòu)式構(gòu)件：140及10.5max；斜腹桿格構(gòu)式構(gòu)件：10.7max；xxx和y－y平腹桿格構(gòu)式鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件每根腹桿所受剪力按下式計(jì)算：VAscfsc/85式中： Asc——柱肢截面面積。5.3 受彎、壓彎和拉彎構(gòu)件承載力計(jì)算

(5.2.4)鋼管混凝土受彎構(gòu)件的承載力應(yīng)滿足下列要求：MMu (5.3.1-1)1不帶縱向加勁肋的鋼管混凝土：MumWscfsc

(5.3.1-2)式中： M——所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩設(shè)計(jì)值；Mu——構(gòu)件的極限彎矩值；Wsc

——鋼管混凝土構(gòu)件彎矩作用平面內(nèi)的截面抗彎模量。鋼管混凝土構(gòu)件的截面抗彎塑性發(fā)展系數(shù)）可采用下式計(jì)算：（1）圓鋼管混凝土：m1.10.48c0.)（2）矩形鋼管混凝土：m1.040.48c0.)（3）圓端形鋼管混凝土：

(5.3.1-3)(5.3.1-4)0.511.63lnsc0.76 1

（繞弱軸）0.21

fck

H

0.95 sc 20 B

(5.3.1-5)0.841.63lnsc0.630.21scfck0.21scfck201.15（4）帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土： f0.116lny s

fck

(5.3.1-6)m f

1.60.104lny

sf6.1fck

0.12帶肋鋼管混凝土受彎構(gòu)件[圖4.1.11]應(yīng)采用式(5.3.1-7)計(jì)算Mu，并以此代入式(5.3.1-1)中進(jìn)行構(gòu)件承載力驗(yàn)算。MumWscfscWsfsfsc

(5.3.1-7)式中： fs——縱向加勁肋的鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Ws——縱向加勁肋的截面抵抗距：WsnstshsD2ths式中： ts——縱向加勁肋的厚度；

(5.3.1-8)hs——縱向加勁肋的高度，可近似取其垂直投影尺寸進(jìn)行計(jì)算。ns——與中和軸平行方向的每條鋼管邊上的縱向加勁肋數(shù)量。矩形、圓端形和帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土雙向受彎構(gòu)件的承載力應(yīng)滿足下式要求：M1.8

M1.8xMux

yMuy

1 (5.3.2-1) 式中： Mx，My——所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)繞強(qiáng)軸和弱軸的最大彎矩設(shè)計(jì)值；Mux，Muy——構(gòu)件繞強(qiáng)軸和弱軸的極限彎矩值，按式(5.3.1-2)或(5.3.1-7)。鋼管混凝土構(gòu)件在一個(gè)平面內(nèi)承受壓彎荷載共同作用時(shí)，強(qiáng)度承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算。當(dāng)N≥o時(shí)NNu當(dāng)No時(shí)

amM1Mu

(5.3.3-1)bN2cNmM

(5.3.3-2)1Nu2 Nu Muo式中：a12；b1o；c2(o1)。oo2 oo（1）圓鋼管混凝土：o0.181.151o

(5.3.3-3)0.50.2445sc

(sc0.4)

(5.3.3-4)o 0.10.14

0.84

(sc0.4)（2）矩形鋼管混凝土：o1c3

(5.3.3-5)0.50.3175sc

(sc0.4)

(5.3.3-6)o 0.10.13

0.81

(sc0.4)（3）圓端形鋼管混凝土： H1.084

1.080.1390.001

sc

繞弱軸

B

3.728

(5.3.3-7)10.1590.001H

-1.01

繞強(qiáng)軸 sc B

H1.576

0.3640.50.019

0.286sc

繞弱軸

B

1.324

(5.3.3-8)0.50.0186H 0.201

繞強(qiáng)軸 sc B （4）帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：o10.12-1.2

(5.3.3-9)0.50.498sc

(sc0.4)

(5.3.3-10)o 0.50.280.4) sc sc式中： M——所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩；m——等效彎矩系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的規(guī)定取值。在一個(gè)平面內(nèi)承受壓彎荷載共同作用時(shí)，鋼管混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算。當(dāng)No時(shí)NNu

()ada

mM1Mu

(5.3.4-1)當(dāng)N2o時(shí)bN2cN1

mMNu2

() 1Nu d Mu

(5.3.4-2)式中：a12o；b

1oo2o

；c2；o（1）d10.4(N；NE（2）矩形鋼管混凝土：d10.25(N)；NE N10.28N

繞弱軸（3）圓端形鋼管混凝土：d E N0.46

繞強(qiáng)軸 NE（4）帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土： 0.4

Nd0.25 30 0.9

NE式中： NE——?dú)W拉臨界力，NE

π2E

2；——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，可按附錄C取值。繞強(qiáng)軸彎曲的矩形鋼管混凝土壓彎構(gòu)件、圓端形鋼管壓彎構(gòu)(5.3.4-1)或(5.3.4-2)NNu

mM11.4Mu

(5.3.4-3)式中： ——彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，可按附錄C取值。NM1Ntu Mu

(5.3.5-1)（5.2.1-14）計(jì)算。承受雙向壓彎或雙向拉彎作用時(shí)，構(gòu)件的承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：雙向壓彎：當(dāng)N/Nu≥2φ3xy·ηo時(shí)，N a M

M

11.81.8()

x

y 1

(5.3.6-1)y

Nu d

mmM

ux

nM

uy當(dāng)N/Nu<2φ3xy·ηo時(shí)，1N2

N

M

1.8M

1.81.8b

c

(m)x

y

1(5.3.6-2)Nu

Nu

d mMux nMuy 2x2y其中，φxy為換算長(zhǎng)細(xì)比 對(duì)應(yīng)的軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)可按附錄C取值2x2yna、b、c、d5.3.35.3.4a、b、c、d為繞弱軸彎曲對(duì)應(yīng)的值。（1）圓形，矩形，帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：m=1 (5.3.6-3)n=1 (5.3.6-4)（2）圓端形鋼管混凝土：H

20.52

N

(5.3.6-5)m10.764 1

B

NuH

0.5

2N2n10.045 1

(5.3.6-6)B

Nu 鋼管混凝土雙向拉彎構(gòu)件：1N M

M1.81.8x

y 1

(5.3.6-7)Ntu

Mux

Muy 其中，Ntu為軸拉極限承載力，可用式（5.2.1-12）~式(5.2.1-14）計(jì)算。承受壓、彎共同作用時(shí)，格構(gòu)式鋼管混凝土構(gòu)件應(yīng)按下式PAGEPAGE38PAGEPAGE39驗(yàn)算彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定承載力：NNu

M 1Wsc(1N/NE)fsc

(5.3.7)式中： ——按換算長(zhǎng)細(xì)比查得的驗(yàn)算平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，可按附錄C取值；Wsc

——格構(gòu)式柱截面總面積和總抵抗矩；NE——由換算長(zhǎng)細(xì)比計(jì)算得到的歐拉臨界力，NE2EscAsc

2；——換算長(zhǎng)細(xì)比，可按5.2.2計(jì)算。斜腹桿格構(gòu)式柱的單肢，按桁架的弦桿計(jì)算。對(duì)平腹桿格構(gòu)式柱的單肢，按偏壓構(gòu)件計(jì)算。腹桿所受剪力取實(shí)際剪力和按式(5.2.4)計(jì)算剪力中的較大值。對(duì)于采用圓鋼管混凝土的曲線形格構(gòu)式構(gòu)件[5.3.8]在兩端承受軸心受壓荷載時(shí)，穩(wěn)定承載力按下列公式計(jì)算。1 時(shí)NNu

M(1-N/NE

1)fsc

(uMB) (5.3.8-1)0 NBN

M(1-N/NE)

Asf

(uMB) (5.3.8-2)0 NB2 時(shí)NNu

M 1sf1-N/NE)c

(5.3.8-3)式中： ——換算長(zhǎng)細(xì)比，按5.2.2條的規(guī)定確定；NB、MB——N-M相關(guān)曲線上拉壓界限平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸力和彎矩，分別按下式計(jì)算：NBNucNutMBNucNutrt

(5.3.8-4)(5.3.8-5)N——格構(gòu)式構(gòu)件兩端的軸壓力設(shè)計(jì)值；M——彎矩設(shè)計(jì)值，M=N·u0；Nu——單根柱肢的強(qiáng)度承載力，按式(5.2.1-2)計(jì)——算；按換算長(zhǎng)細(xì)比查得的驗(yàn)算平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，可按附錄C取值；Nuc——所有柱肢的軸壓承載力之和，按式(5.2.1-2)計(jì)算后求和得出；Nut——所有柱肢的軸拉承載力之和，Nut1.1Asf；As——單根柱肢的鋼管橫截面面積；rc——截面重心至受壓柱肢重心軸的距離，rNuc2h；c Nucrt——截面重心至受拉柱肢重心軸的距離，Nuc1、Nuc2——rthrc；壓區(qū)、拉區(qū)柱肢的軸壓承載力總和；h——柱肢的軸線間距；u0——桿件的初始撓度。NMANMArc rth

yNuc2θxbrc b

ho點(diǎn)：截面重心hAA A（三肢格構(gòu)式）yx xrc rrc rthA A（雙肢格構(gòu)式）5.3.8曲線形格構(gòu)式構(gòu)件兩端軸心受壓的曲線形格構(gòu)式鋼管混凝土，端部的最大剪力按下式計(jì)算：Vπ

Nu0

(5.3.9)l01NNE式中： l0——曲線形格構(gòu)式鋼管混凝土兩端截面中心點(diǎn)的直線距離。5.4 復(fù)合受剪和受扭構(gòu)件的承載力計(jì)算承受剪力作用時(shí)，鋼管混凝土構(gòu)件的承載力應(yīng)滿足下式要求：VVu (5.4.1-1)VA

(5.4.1-2)u v sc sc式中： V——鋼管混凝土受剪構(gòu)件的剪力設(shè)計(jì)值；Vu——鋼管混凝土構(gòu)件的抗剪承載力設(shè)計(jì)值；sc

——鋼管混凝土構(gòu)件的組合剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)采用4.2.2條計(jì)算。鋼管混凝土抗剪強(qiáng)度承載力計(jì)算系數(shù)可按下式確定：（1）圓鋼管混凝土：v0.970.2ln(sc)（2）圓端形鋼管混凝土：

(5.4.1-3)

H/B52nscc2sc

1.5

(5.4.1-4)v H/B52n

1.6 sc c2

沿弱軸（3）矩形鋼管混凝土：v0.9540.162ln(sc)（4）帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：

(5.4.1-5) 5c22

沿強(qiáng)軸

sc s ssv 8cn2cs2s鋼管混凝土受扭構(gòu)件的承載力應(yīng)滿足下式要求：TTuTutWsctsc

(5.4.1-6)(5.4.2-1)(5.4.2-2)式中： T ——鋼管混凝土受扭構(gòu)件的扭矩設(shè)計(jì)值；Tusc

——鋼管混凝土構(gòu)件的抗扭承載力設(shè)計(jì)值；——鋼管混凝土構(gòu)件的組合剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，應(yīng)采用本規(guī)程4.2.2條計(jì)算。鋼管混凝土抗扭強(qiáng)度承載力計(jì)算系數(shù)可按下式確定：（1）圓鋼管混凝土：t4c)

(5.4.2-3)（2）圓端形鋼管混凝土：1.2990.065lnH0.08ln0.099ln20.601

(5.4.2-4)t scB

sc s （3）矩形鋼管混凝土：t431242lnc)（4）帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：t740265lnc08ln2c93s鋼管混凝土構(gòu)件截面抗扭抵抗矩可按下式確定：（1）圓鋼管混凝土

(5.4.2-5)(5.4.2-6)πD3W

(5.4.2-7)sct 16（2）圓端形鋼管混凝土 H

H2

πB3

(5.4.2-8)Wsct0.0510.758B0.191B

16 （3）矩形鋼管混凝土

Wsct0.208BH2（4）帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土Wsct0.836B3

(5.4.2-9)(5.4.2-10)承受壓、扭共同作用時(shí)，構(gòu)件的承載力應(yīng)滿足下列要求。強(qiáng)度承載力：(N)2.4(T)21 (5.4.3-1)穩(wěn)定承載力：

Nu Tu(N)2.4(T)21 (5.4.3-2)u Tu式中：

Nu、Tu

——鋼管混凝土構(gòu)件的抗壓承載力設(shè)計(jì)值和抗扭承載力設(shè)計(jì)值，分別按本規(guī)程5.2.1條和5.4.2條進(jìn)行計(jì)算；——按換算長(zhǎng)細(xì)比查得的驗(yàn)算平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，可按附錄C取值。承受壓、彎、扭共同作用時(shí)，構(gòu)件的承載力應(yīng)滿足下式的要求：當(dāng)N/Nu2302.41(T/Tu)2時(shí)：(1N

aM)4T

21 (5.4.4-1)TuMuuN d ( )TuMuuN/N

2.41T/T)2u 0 uNNdM[b(N)2c(N)1MNNdM

]2.4(T

)21 (5.4.-2)u u u uT eee式中：a12；b1T eee

2(1)ce 。0圓鋼管混凝土：

32d10.4(N)NEo0.181.1510.50.245sc

c)o -0.84114c矩形鋼管混凝土：d10.25(N)NEo10.14-1.3

c)0.50.318sc

c)o 0.81113c圓端形鋼管混凝土：

c) N10.28N

繞弱軸d E N0.46

繞強(qiáng)軸 NE H1.084 0.139

1.08

B sc

H3.728

繞強(qiáng)軸10.159

1.01

B scH1.576 0.50.019 0

BH1.324

sc 繞弱軸 繞強(qiáng)軸0.50.0186

0.2010.349

B sc帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：dmax

0.25()0.4(N

0.91

30 NE

), o10.12-1.20.50.498sc

(sc0.4)o 0.50.280.4) sc sc式中： 412；2412

；T；NE2ENE

e o e oA/2AV承受壓、彎、剪共同作用時(shí)，構(gòu)件的承載力應(yīng)滿足下式的要求：V當(dāng)N/Nu2.41( )2時(shí)：(1NNu3

ad

M)2.4(V)21 (5.4.5-1)Mu VuV2N/Nu2.41(

)時(shí)：[b(N)2c(N)1M]2.4(V)21 (5.4.5-2)Nu Nu dMu Vua、b、d5.4.4條計(jì)算。5.5 局部受壓構(gòu)件承載力計(jì)算帶端板的鋼管混凝土局部受壓構(gòu)件[5.5.1]所示，其承載力應(yīng)滿足下式要求：NLNuL (5.5.1-1)NuLKLcNu

(5.5.1-2)式中： NL ——作用在鋼管混凝土上的局壓力設(shè)計(jì)值；NuL——鋼管混凝土的局壓承載力設(shè)計(jì)值；Nu——鋼管混凝土軸壓承載力設(shè)計(jì)值；KLc

——鋼管混凝土局壓承載力折減系數(shù)。NLNLANLNLAcALAcAL圓鋼管混凝土 (b)矩形鋼管混凝土 Ac(c)圓端形鋼管混凝土(d)帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土圖5.5.1鋼管混凝土局部受壓示意圖AL—局部受壓面積 Ac—核心混凝土橫截面面積KLc的計(jì)算方法如下：圓鋼管混凝土：K (AAA)(An2An

1)1 (5.5.2-1)Lc 1 2 3 4 r 5 rEt30.25 3nr1.1 3ED

(5.5.2-2) 式中：系數(shù)A1、A2、A3、A4、A5值分別見表5.5.2-1、5.5.2-2；AL；nr——相對(duì)剛度半徑；Es——端板的彈性模量；E——鋼管混凝土折算軸壓彈性模量，E=(EsAs+EcAc)/Asc；ta——端板厚度；D——圓鋼管外直徑。矩形鋼管混凝土和帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土：K (AAA)(An

1)1 (5.5.2-3)Lc 1 2 3 4 r式中：系數(shù)A1、A2、A3和A4值分別見表5.5.2-3、5.5.2-4；nr按式(5.5.2-2)進(jìn)行計(jì)算，但其中的D應(yīng)替換為（H+B）/2。圓端形鋼管混凝土： H2.08 KLc1ln 0.781

(5.5.2-4)B 式中：系數(shù)A1、A2、和A3值分別見表5.5.2-5。表5.5.2-1圓鋼管混凝土系數(shù)A1、A2、A3值θsc0.511.522.533.544.55系數(shù)A10.0400.0190.004-0.004-0.009-0.010-0.010-0.008-0.008-0.010A2-0.411-0.275-0.187-0.140-0.122-0.124-0.134-0.144-0.143-0.121A31.3601.2571.1921.1591.1471.1501.1591.1661.1631.142注：表內(nèi)中間值可采用插值法求得。表5.5.2-2圓鋼管混凝土系數(shù)A4、A5值β246810121416系數(shù)A4-0.314-0.641-0.895-1.11-1.301-4.474-1.635-1.785A50.3270.811.2091.5641.8912.1982.492.77注：表內(nèi)中間值可采用插值法求得。表5.5.2-3矩形、帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土系數(shù)A1、A2、A3值θsc0.511.522.533.544.55系數(shù)A10.4400.6170.7950.9721.1491.3261.5041.6811.8582.035A20.5430.3400.137-0.067-0.270-0.473-0.676-0.879-1.082-1.285A30.0170.0430.0690.0950.1210.1470.1730.1990.2250.251注：表內(nèi)中間值可采用插值法求得。表5.5.2-4矩形、帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土系數(shù)A4值β246810121416系數(shù)A40.9281.5331.9972.3882.7323.0443.3303.597注：表內(nèi)中間值可采用插值法求得。表5.5.2-5圓端形鋼管混凝土系數(shù)A1、A2、A3值θsc0.511.522.533.544.55系數(shù)A10.0290.0150.0150.0290.0600.1080.1740.2590.3640.491A2-0.323-0.245-0.238-0.297-0.414-0.581-0.793-1.041-1.319-1.620A31.1331.0781.0831.1361.2271.3441.4761.6121.7401.850注：表內(nèi)中間值可采用插值法求得。5.6 考慮長(zhǎng)期荷載作用影響的構(gòu)件承載力計(jì)算5.6.1對(duì)長(zhǎng)細(xì)比大于40的鋼管混凝土柱，當(dāng)永久荷載引起的軸心壓力占全部軸心壓力的50%及以上時(shí)，應(yīng)考慮長(zhǎng)期荷載對(duì)其穩(wěn)定承載力的影響，對(duì)鋼管混凝土柱的軸心受壓穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值Nu乘以折減系數(shù)kcr，圓、矩形和帶直角的等邊六邊形鋼管混凝土柱PAGEPAGE48PAGEPAGE49的折減系數(shù)kcr可按附錄D取值；圓端形鋼管混凝土柱的折減系數(shù)kcr采用圓鋼管混凝土柱的折減系數(shù)kcr乘以截面影響系數(shù)η。10.0092H/B0.0094H/B2

(5.6.1)6 6.1 一般規(guī)定梁（板）與鋼管混凝土柱的連接應(yīng)做到構(gòu)造簡(jiǎn)單，傳力明確，整體性好，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，施工方便；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，連接破壞不應(yīng)先于被連接構(gòu)件破壞。采用鋼筋混凝土樓屋蓋時(shí)，梁（板）與鋼管混凝土柱連接的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：持久、短暫設(shè)計(jì)狀況：地震設(shè)計(jì)狀況：

Vb≤Vu (6.1.2-1)Vb≤Vu/γRE (6.1.2-2)式中： Vb——驗(yàn)算連接受剪承載力采用的剪力設(shè)計(jì)值可取按相關(guān)規(guī)范調(diào)整后的梁端組合的剪力設(shè)計(jì)值；Vu——連接的受剪承載力，可按本規(guī)程第6.2節(jié)計(jì)算；γRE——連接的受剪承載力抗震調(diào)整系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)程第4.1.5條確定。采用鋼筋混凝土樓屋蓋時(shí)，梁（板）與鋼管混凝土柱連接的受彎承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：持久、短暫設(shè)計(jì)狀況：地震設(shè)計(jì)狀況：

Mb≤Mu (6.1.3-1)Mb≤Mu/γRE (6.1.3-2)式中： Mb——驗(yàn)算連接受彎承載力采用的彎矩設(shè)計(jì)值，可取按相關(guān)規(guī)范調(diào)整后的梁端組合的彎矩設(shè)計(jì)值；Mu——連接的受彎承載力設(shè)計(jì)值；γRE——連接的受彎承載力抗震調(diào)整系數(shù)，應(yīng)按本規(guī)程第4.1.5條確定。鋼梁與鋼管混凝土柱的剛接連接應(yīng)符合下列規(guī)定：地震設(shè)計(jì)狀況時(shí)，尚應(yīng)按下列公式驗(yàn)算連接的極限承載力：Mu≥ηjMp (6.1.4-1)Vu≥1.2(2Mp/ln)+VGB (6.1.4-2)式中： Mu——連接的極限受彎承載力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99執(zhí)行；Vu——連接的極限受剪承載力設(shè)計(jì)值，應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99執(zhí)行；Mp——梁端截面塑性受彎承載力，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017執(zhí)行；VGB——梁在重力荷載代表值（9度時(shí)尚應(yīng)包括豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值）作用下，應(yīng)按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值；ln——梁的凈跨；ηj——連接系數(shù)，應(yīng)按表6.1.4確定。表6.1.4鋼梁與鋼管混凝土柱剛接連接抗震設(shè)計(jì)的連接系數(shù)母材牌號(hào)焊接螺栓連接Q2351.401.45Q3551.301.35Q355GJ1.251.30采用鋼筋混凝土樓蓋時(shí)，梁、板受力鋼筋不應(yīng)直接焊接于鋼管壁上。（環(huán)和其他附件，減少對(duì)管內(nèi)混凝土澆灌的不利影響。12m1.2m～1.3m15倍鋼管壁厚度。6.2 梁柱連接節(jié)點(diǎn)框架結(jié)構(gòu)的梁柱剛性節(jié)點(diǎn)，宜采用加強(qiáng)環(huán)節(jié)點(diǎn)形式。8IIIIV6.2.2]a90%，應(yīng)能承受按彈性設(shè)計(jì)的多遇地震下的組合內(nèi)力。圖6.2.2骨形連接在必要情況下，鋼管混凝土柱與鋼梁可采用鉸接連接。鉸接連接的節(jié)點(diǎn)其鋼梁翼緣與鋼管可不焊接，腹板采用摩擦型高強(qiáng)螺栓與焊接在鋼管上的連接板進(jìn)行連接。鋼管混凝土柱與鋼梁的剛性連接，可采用外加強(qiáng)環(huán)式[圖6.2.4-1]、內(nèi)加強(qiáng)環(huán)式[圖6.2.4-2]和環(huán)板貫通式[圖6.2.4-3]。233 121圖6.2.4-1外加強(qiáng)環(huán)式連接節(jié)點(diǎn)1-外加強(qiáng)環(huán) 2-鋼管 3-混凝土3 123 123圖6.2.4-2內(nèi)加強(qiáng)環(huán)式連接節(jié)點(diǎn)1-內(nèi)加強(qiáng)環(huán)2-鋼管 3-混凝土32R≥D/10 1A A DA A圓鋼管混凝土321B BBB矩形鋼管混凝土圖6.2.4-3環(huán)板貫通式連接節(jié)點(diǎn)1-混凝土 2-鋼管 3-環(huán)板圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和的圓端形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)剛性節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)環(huán)板應(yīng)為環(huán)繞鋼管混凝土柱的封閉的滿環(huán)。外加強(qiáng)環(huán)與鋼管外壁應(yīng)采用全熔透焊縫連接，外加強(qiáng)環(huán)與鋼梁應(yīng)采用栓焊連接。外b不宜小于鋼梁翼0.7[6.2