DB21-T 3998-2024 碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱技術(shù)規(guī)程

ICS01.040.93DB21碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱技術(shù)規(guī)程遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳聯(lián)合發(fā)布2024沈陽(yáng)碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱技術(shù)規(guī)程i根據(jù)遼寧省市場(chǎng)監(jiān)督管理局遼市監(jiān)發(fā)[2022]20號(hào)文件《遼寧省市場(chǎng)監(jiān)督管理局關(guān)于印發(fā)2022年遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)計(jì)劃的通知》，在借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本地區(qū)碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱的實(shí)際，由遼寧科技大學(xué)和中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司等單位負(fù)責(zé)編制本規(guī)程。本標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容是：在鋼管混凝土柱和FRP管混凝土柱的基礎(chǔ)上演變和發(fā)展起來(lái)的碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱，屬于鋼、混凝土和碳纖維增強(qiáng)聚合物組合結(jié)構(gòu)形式之一。一方面，碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土可以充分利用鋼、混凝土和碳纖維增強(qiáng)聚合物三種材料在受力過程中的相互作用，可以取得很好的組合效應(yīng)，進(jìn)而獲得更高的承載力。另一方面，可以采用碳纖維增強(qiáng)聚合物加固更新既有老舊鋼管混凝土柱。為了對(duì)其設(shè)計(jì)施工等技術(shù)要求做出配套的規(guī)定以促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展，本規(guī)程在總結(jié)國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)、施工、管理經(jīng)驗(yàn)和科研成果的基礎(chǔ)上，對(duì)碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱的基本設(shè)計(jì)要求、材料、構(gòu)件承載力計(jì)算、節(jié)點(diǎn)和施工與驗(yàn)收等做出了規(guī)定。本規(guī)程為首次發(fā)布，發(fā)布結(jié)果不承擔(dān)涉及專利的責(zé)任。本規(guī)程由遼寧省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳負(fù)責(zé)管理，由遼寧科技大學(xué)負(fù)責(zé)解釋。執(zhí)行過程中如有意見或建議，請(qǐng)寄送遼寧科技大學(xué)（地址：遼寧省鞍山市立山區(qū)千山中路189號(hào)，郵編：114051）。本規(guī)程主編單位：遼寧科技大學(xué)中國(guó)建筑東北設(shè)計(jì)研究院有限公司本規(guī)程參編單位：遼寧中測(cè)建筑科技有限公司沈陽(yáng)市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站遼寧省交通高等專科學(xué)校東北大學(xué)成都工業(yè)學(xué)院中國(guó)三冶集團(tuán)有限公司遼寧省市政工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司遼寧建安興業(yè)工程有限公司中國(guó)二十二冶集團(tuán)有限公司中國(guó)建筑第八工程局有限公司東北分公司本規(guī)程主要起草人員：王慶利陳勇高國(guó)瑞閻磊顧威陳猛彭寬趙彤劉一民丁兆東王軍勇王濤高華國(guó)張鐵志田帥張紅濤高松張慧瑩張藝競(jìng)高行程秦海宇葛浩劉鵬飛于彥凱董志成陳鵬董志峰呂延超寧迎福馮穎郭義寰高健于海鳳朱立雷白羽潘東旭周宇孔令杰趙杰韓俊謙張鵬鵬劉昊坤葉天文楊佳豪本規(guī)程主要審查人員：李慶鋼白陽(yáng)李楠盧偉然夏志忠楊璐由世岐 12術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 22.1術(shù)語(yǔ) 3基本規(guī)定 74材料性能與設(shè)計(jì)指標(biāo) 85構(gòu)件的承載力計(jì)算 135.1一般規(guī)定 5.2承載力計(jì)算 5.3壓-彎滯回構(gòu)件的恢復(fù)力模型 6節(jié)點(diǎn)和連接 207施工 267.1一般規(guī)定 267.2鋼構(gòu)件的制作與施工 267.3混凝土施工 277.4碳纖維布粘貼施工 288檢查與驗(yàn)收 29 29 29本規(guī)程用詞說(shuō)明 37本規(guī)程引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 38附：條文說(shuō)明 391Generalprinciples 2Termsandsymbols 22.1Terms 22.2Symbols 33Foundamentalstipulations 74Materialsperformanceanddesignindices 85Calculationofbearingcapacityofthemembers 5.1Generalstipulations 5.2Calculationofbearingcapacity 5.3Restoringforcemodelforcompression-bendinghysteresismembers 6Jointsandconnections 207Construction 267.1Generalstipulations 267.2Fabricationandconstructionofsteelmembers 267.3Constructionofconcrete 277.4Carbonfiberclothpastingconstruction 288Inspectionsandacceptance 298.1Inspections 298.2Acceptance 29Explanationofwordinginthisspecification 37Codescitedinthisspecification 38Explanationoftheclauseisattached 391.0.1為滿足建筑工程的需要，使碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理以及確保質(zhì)量，特制定本規(guī)程。1.0.2本規(guī)程適用于本省工業(yè)與民用建筑及構(gòu)筑物的碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收以及用碳纖維增強(qiáng)聚合物修復(fù)/加固受損或既有鋼管混凝土而形成的結(jié)構(gòu)。本規(guī)程限用于圓形和方形截面碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼復(fù)合管內(nèi)澆筑素混凝土的碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱。1.0.3除了本規(guī)程外，碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱的設(shè)計(jì)尚應(yīng)遵守現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。1.0.4特殊環(huán)境下的碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱的設(shè)計(jì)與施工，尚應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)及遼寧省有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1.0.5碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土柱不僅進(jìn)一步提升了鋼管混凝土柱的各項(xiàng)指標(biāo)，而且由于CFRP本身重量輕、耐腐蝕以及安裝簡(jiǎn)易等特點(diǎn)，在整個(gè)運(yùn)輸、施工過程中幾乎沒有產(chǎn)生額外的勞動(dòng)力。2.1.1碳纖維增強(qiáng)聚合物-鋼管混凝土concrete-filledCFRP-steeltube碳纖維增強(qiáng)聚合物鋼管混凝土簡(jiǎn)稱CFRP-鋼管混凝土，是指在CFRP-鋼復(fù)合管內(nèi)澆筑混凝土而形成的構(gòu)件，也指用CFRP修復(fù)/加固受損或既有鋼管混凝土而形成的構(gòu)件。2.1.2CFRP-鋼管混凝土柱concrete-filledCFRP-steeltubularcolumns在鋼管混凝土柱表面粘貼CFRP形成的構(gòu)件。2.1.3組合軸心抗壓強(qiáng)度compositeaxialcompressivestrengthCFRP-鋼管混凝土組合截面所能承受的最大名義壓應(yīng)力。2.1.4組合軸壓彈性模量compositeaxialcompressivemodulusofelasticityCFRP-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。2.1.5組合彈性抗彎剛度compositebendingstiffnessofelasticityCFRP-鋼管混凝土構(gòu)件的曲率與截面彎矩近似呈線性關(guān)系時(shí)，截面彎矩與曲率的比值。2.1.6鋼管約束系數(shù)confinementfactorofsteeltube反映CFRP-鋼管混凝土中鋼管對(duì)混凝土的約束作用，其標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)值大小等于鋼管截面面積和鋼材屈服強(qiáng)度的乘積與混凝土截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的乘積之比，其設(shè)計(jì)值數(shù)值大小等于鋼管截面面積和鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的乘積與混凝土截面面積和混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的乘積之比。2.1.7橫向CFRP約束系數(shù)confinementfactoroftransverseCFRP反映CFRP-鋼管混凝土中橫向CFRP為鋼管混凝土提供的橫向約束作用，其標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)值大小等于橫向CFRP截面面積和橫向CFRP抗拉強(qiáng)度的乘積與混凝土截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的乘積之比，其設(shè)計(jì)值數(shù)值大小等于橫向CFRP截面面積和橫向CFRP抗拉強(qiáng)度的乘積與混凝土截面面積和混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的乘積之比。2.1.8縱向CFRP增強(qiáng)系數(shù)strengtheningfactoroflongitudinalCFRP反映CFRP-鋼管混凝土中縱向CFRP為鋼管混凝土提供的縱向增強(qiáng)作用，其標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)值大小等于縱向CFRP截面面積和縱向CFRP抗拉強(qiáng)度的乘積與鋼管截面面積和鋼材屈服強(qiáng)度的乘積之比，其設(shè)計(jì)值數(shù)值大小等于縱向CFRP截面面積和縱向CFRP抗拉強(qiáng)度的乘積與鋼管截面面積和鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的乘積之比。2.1.9總約束系數(shù)globalconfinementfactor反映CFRP-鋼管混凝土中橫向CFRP和鋼管對(duì)混凝土的總約束作用，其標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)值大小等于鋼管約束系數(shù)與橫向CFRP約束系數(shù)之和，其設(shè)計(jì)值大小等于鋼管約束系數(shù)設(shè)計(jì)值與橫向CFRP約束系數(shù)設(shè)計(jì)值之和。2.1.10約束系數(shù)比confinementfactorratio反映CFRP-鋼管混凝土中橫向CFRP與鋼管的匹配關(guān)系，其數(shù)值大小等于橫向CFRP約束系數(shù)與鋼管約束系數(shù)的比值。2.1.11加強(qiáng)環(huán)板stiffenerringplate為構(gòu)造CFRP-鋼管混凝土剛性節(jié)點(diǎn)而設(shè)置的環(huán)向節(jié)點(diǎn)板。2.2.1作用和作用效應(yīng)（設(shè)計(jì)值）M——彎矩；N——軸力；T——扭矩；V——剪力。2.2.2計(jì)算指標(biāo)Ec——Ecf——Es——Ecfsc——混凝土的彈性模量；碳纖維布的彈性模量；鋼材的彈性模量；CFRP-鋼管混凝土組合軸壓彈性模量；EcfscAcfsc——CFRP-鋼管混凝土軸壓短柱的縱向剛度；f——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fc——混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fc'——混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度；fcfl——縱向CFRP的抗拉強(qiáng)度；fcft——橫向CFRP的抗拉強(qiáng)度；fcfsc——CFRP-鋼管混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fcfscp——CFRP-鋼管混凝土的軸壓短柱的名義比例極限；fcfscy——CFRP-鋼管混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度；fck——混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；fcu——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；ft——混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ftk——混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；fv——鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fy——鋼材的屈服強(qiáng)度；f1——加強(qiáng)環(huán)板鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Ka——CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件恢復(fù)力模型彈性階段的剛度；Ke——CFRP-鋼管混凝土組合彈性抗彎剛度；KT——CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件恢復(fù)力模型的第三階段的剛度；M0——CFRP-鋼管混凝土的抗彎承載力設(shè)計(jì)值（僅有橫向CFRPMbc——CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件的抗彎承載力設(shè)計(jì)值；Mc——柱中心線處的梁支座彎矩設(shè)計(jì)值；Mu——CFRP-鋼管混凝土的抗彎承載力設(shè)計(jì)值(兼有橫、縱CFRP)；My——CFRP-鋼管混凝土在側(cè)向滯回力作用下的抗彎承載力；Nb——梁軸向力對(duì)一個(gè)環(huán)板產(chǎn)生的拉力；Nbc——CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件的抗壓承載力設(shè)計(jì)值；NE——?dú)W拉臨界力；Nu——CFRP-鋼管混凝土的軸心抗壓承載力設(shè)計(jì)值；Nu,cr——CFRP-鋼管混凝土的穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值；Nx,max——x方向由最不利效應(yīng)組合產(chǎn)生的最大拉力；Ny——y方向與Nx,max同時(shí)作用的拉力；Py——壓-彎構(gòu)件在側(cè)向滯回力作用下的恢復(fù)力模型曲線峰值荷載；Tu——CFRP-鋼管混凝土的抗扭承載力設(shè)計(jì)值；Vmax——梁端腹板承受的最大剪力；Vu——CFRP-鋼管混凝土的抗剪承載力設(shè)計(jì)值；Wcfscm——CFRP-鋼管混凝土的抗彎模量；Wcfsct——CFRP-鋼管混凝土的抗扭模量；vc——混凝土的泊松比；vs——鋼材的泊松比；εcfscp——對(duì)應(yīng)于fcfscp的應(yīng)變；εcflr——縱向CFRP的斷裂應(yīng)變；εcftr——橫向CFRP的斷裂應(yīng)變；εmax——對(duì)應(yīng)于Mu的最外纖維拉應(yīng)變；εsl——鋼管的縱向應(yīng)變；λ——構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比；λ0——CFRP-鋼管混凝土彈塑性失穩(wěn)的界限長(zhǎng)細(xì)比；λp——CFRP-鋼管混凝土彈性失穩(wěn)的界限長(zhǎng)細(xì)比；τ——梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼梁腹板的管壁剪應(yīng)力；τcfsc——CFRP-鋼管混凝土抗扭強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；τcfscy——CFRP-鋼管混凝土抗扭強(qiáng)度；σcfsc——CFRP-鋼管混凝土軸壓短柱的名義壓應(yīng)力；θ——轉(zhuǎn)角。2.2.3幾何參數(shù)Ac——混凝土的截面面積；Acfl——縱向CFRP的截面面積；Acft——橫向CFRP的截面面積；Acfsc——CFRP-鋼管混凝土的截面面積；As——鋼管的截面面積；Bs——方鋼管的外邊長(zhǎng)；b——加強(qiáng)環(huán)板控制截面寬度；be——柱肢管壁參加加強(qiáng)環(huán)工作的有效寬度；bj——角焊縫包入的寬度；bs——連接鋼梁的環(huán)板寬度；Ds——圓鋼管的外徑；h——梁端截面高度；hf——角焊縫的焊腳尺寸；hj——腹板高度；Ic——混凝土的截面慣性矩；Icfl——縱向CFRP的截面慣性矩；Is——鋼管的截面慣性矩；L——構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度；ml——縱向CFRP的層數(shù)；rc——混凝土半徑；t——柱肢管壁厚度；tcf——單層碳纖維布的厚度；ts——鋼管的壁厚；tw——腹板厚度；t1——加強(qiáng)環(huán)板厚度。2.2.4計(jì)算系數(shù)及其它n——軸壓比；α——含鋼率；α1——拉力N作用方向與計(jì)算截面的夾角；β——加強(qiáng)環(huán)同時(shí)受垂直雙向拉力的比值；Δ——壓-彎構(gòu)件在側(cè)向滯回力作用下的恢復(fù)力模型曲線峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移；φ——CFRP-鋼管混凝土的穩(wěn)定系數(shù)；Y——CFRP-鋼管混凝土抗彎承載力計(jì)算系數(shù)(僅有橫向CFRP)；Ym——CFRP-鋼管混凝土抗彎承載力計(jì)算系數(shù)(兼有橫、縱CFRP)；v——構(gòu)件截面抗剪承載力計(jì)算系數(shù)；η——縱向CFRP增強(qiáng)系數(shù)；η0——縱向CFRP增強(qiáng)系數(shù)設(shè)計(jì)值；ξ——總約束效應(yīng)系數(shù)；ξ0——總約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計(jì)值；ξcf——橫向CFRP約束效應(yīng)系數(shù)；ξcf0——橫向CFRP約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計(jì)值；ξs——鋼管約束效應(yīng)系數(shù)；ξs0——鋼管約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計(jì)值；ξ'——約束系數(shù)比。73.0.1CFRP-鋼管混凝土柱設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，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。3.0.2鋼管的外直徑或最大外邊長(zhǎng)與壁厚之比不得大于無(wú)混凝土?xí)r由現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017鋼管局部穩(wěn)定控制的相應(yīng)限值的1.5倍。1圓CFRP-鋼管混凝土柱截面直徑不宜小于168mm，鋼管壁厚不應(yīng)小于3mm。2方CFRP-鋼管混凝土柱邊長(zhǎng)尺寸不宜小于168mm，鋼管壁厚不應(yīng)小于3mm。3.0.3CFRP-鋼管混凝土宜用作軸心受壓或小偏心受壓的柱。3.0.4CFRP-鋼管混凝土柱應(yīng)按制作、運(yùn)輸及安裝的荷載設(shè)計(jì)值進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算，其自身吊裝的驗(yàn)算，應(yīng)將構(gòu)件自重乘以動(dòng)力系數(shù)1.5。3.0.5CFRP-鋼管混凝土柱在各類建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限并不一致，應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的規(guī)定取用，相應(yīng)的荷載設(shè)計(jì)值及耐久性措施均應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)使用年限確定。84.0.1鋼管用鋼材宜采用Q235、Q355、Q390、Q420、Q460和Q345GJ鋼，其性能與質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700、《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591、《合金結(jié)構(gòu)鋼》GB/T3077和《結(jié)構(gòu)加固修復(fù)用碳纖維布》JG/T167的規(guī)定和要求。當(dāng)采用其它種類的鋼材時(shí)，尚應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。用于加工鋼管的鋼板板材尚應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。鋼材的選用應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的有關(guān)規(guī)定。4.0.2鋼管宜采用直縫焊接管。4.0.3鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f和彈性模量Es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。4.0.4混凝土宜采用高強(qiáng)高性能混凝土，水灰比不宜大于0.40。4.0.5混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30，可參照下列材料強(qiáng)度指標(biāo)進(jìn)行組合：Q235鋼配C30或C40混凝土；Q355鋼配C40、C50或C60混凝土；Q390、Q420和Q460鋼配C50、C60或C60以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?；炷恋膹?qiáng)度和彈性模量按表4.0.5-1和表4.0.5-2確定（表內(nèi)中間值可用插值法求得）?；炷翉?qiáng)度等級(jí)C30C40C50C60C70C80C90C95C100f20.126.832.438.544.550.255.958.761.5f2.012.392.642.852.953.29f14.331.835.939.941.943.9f1.431.711.892.092.322.35混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30C40C50C60C70C80C90C95C100E30.032.534.536.037.038.039.039.540.04.0.6采用單向碳纖維布，其安全性及適配性檢驗(yàn)指標(biāo)應(yīng)符合表4.0.6-1的規(guī)定。碳纖維布的抗拉強(qiáng)度、受拉彈性模量和伸長(zhǎng)率，應(yīng)采用《定向纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》GB/T3354進(jìn)行測(cè)定；碳纖維布單位面積質(zhì)量，應(yīng)采用《增強(qiáng)制品試驗(yàn)方法第3部分：?jiǎn)挝幻娣e質(zhì)量的測(cè)定》GB/T9914.3進(jìn)行測(cè)定。檢驗(yàn)項(xiàng)目合格指標(biāo)單向織物（布）高強(qiáng)Ⅱ級(jí)高強(qiáng)Ⅲ級(jí)抗拉強(qiáng)度（MPa）標(biāo)準(zhǔn)值≥3400≥3000——平均值————≥3000受拉彈性模量（MPa）≥2.3×10≥2.0×10≥2.0×10伸縮率（%）9彎曲強(qiáng)度（MPa）≥700≥600≥500層間剪切強(qiáng)度（MPa）≥45≥35≥30纖維復(fù)合材與基材正拉粘結(jié)強(qiáng)度（MPa）≥3.5，且不得為粘附破壞單位面積質(zhì)量（g/m）人工粘貼≤300真空灌注≤4504.0.7膠粘劑采用改性環(huán)氧樹脂膠，其安全性檢驗(yàn)指標(biāo)必須符合表4.0.7-1的規(guī)定，使用前須做適配性檢驗(yàn)。檢驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)條件檢驗(yàn)合格指標(biāo)膠Ⅲ類膠A級(jí)B級(jí)鋼對(duì)鋼拉伸抗拉強(qiáng)度（MPa）標(biāo)準(zhǔn)值試件粘合后養(yǎng)護(hù)7d，到期立即在23±2）℃,（50±5）%RH條件下測(cè)試平均值————————————鋼對(duì)鋼對(duì)接接頭抗拉強(qiáng)度（MPa）試件粘合后養(yǎng)護(hù)7d，到期立即在23±2）℃,（50±5）%RH條件下測(cè)試≥45≥40≥45≥38鋼對(duì)鋼T沖擊剝離長(zhǎng)度（mm）≤20≤6鋼對(duì)鋼不均勻扯離強(qiáng)度（kN/m）≥30≥25≥35熱變形溫度(℃)使用0.45MPa的彎曲應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試≥654.0.8CFRP-鋼管混凝土組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcfsc應(yīng)按下式計(jì)算：fcfsc=[1.14+1.02(ξs0+3ξcf0)]fc（4.0.8-1）（4.0.8-2）（4.0.8-3）fcft=Ecfεcftr（4.0.8-4）式中：fcfsc——CFRP-鋼管混凝土組合軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ξs0——鋼管約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計(jì)值；ξcf0——橫向CFRP約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計(jì)值；fc——混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；f——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fcft——橫向CFRP的抗拉強(qiáng)度；As——鋼管的截面面積；Ac——混凝土的截面面積；Acft——橫向CFRP的截面面積；Ecf——碳纖維布的彈性模量；εcftr——橫向CFRP的斷裂應(yīng)變。2方構(gòu)件fcfsc=(1.18+0.85ξ0)fcξ0=ξs0+ξcf0式中：ξ0——總約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計(jì)值。4.0.9CFRP-鋼管混凝土抗扭強(qiáng)度設(shè)計(jì)值τcfsc應(yīng)按下式計(jì)算：τcfsc=e-1.5ξcf0(0.6+0.1η0+0.313α2.33ξ00.134+1.2ξ'fcfscfcfl=Ecfεcflr式中：τcfsc——CFRP-鋼管混凝土抗扭強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；η0——縱向CFRP增強(qiáng)系數(shù)設(shè)計(jì)值；α——含鋼率；ξ'——約束系數(shù)比；ξs——鋼管約束效應(yīng)系數(shù)；ξcf——橫向CFRP約束效應(yīng)系數(shù)；Acfl——縱向CFRP的截面面積；fcfl——縱向CFRP的抗拉強(qiáng)度；fck——混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；fy——鋼材的屈服強(qiáng)度；εcflr——縱向CFRP的斷裂應(yīng)變。2方構(gòu)件τcfsc=(0.805+0.1η0+0.313α2.33)(ξs0+0.1ξcf0)0.25fcfsc（4.0.9-8）4.0.10CFRP-鋼管混凝土軸壓短柱的縱向剛度EcfscAcfsc應(yīng)按下式計(jì)算：EA=EcfscAcfsc（4.0.10-1）Ecfsc=（4.0.10-2）比例極限：fcfscp=fcfscy（圓構(gòu)件4.0.10-3a）fcfscp=fcfscy（方構(gòu)件4.0.10-3b）比例極限應(yīng)變：εcfscp=3.25×10-6fy（圓構(gòu)件4.0.10-4a）εcfscp=3.01×10-6fy（方構(gòu)件4.0.10-4b）CFRP-鋼管混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度：fcfscy=[1.14+1.02(ξs+3ξcf)]fck（圓構(gòu)件4.0.10-5a）fcfscy=(1.18+0.85ξ)fck（方構(gòu)件4.0.10-5b）ξ=ξs+ξcf（4.0.10-6）式中：EcfscAcfsc——CFRP-鋼管混凝土軸壓短柱的縱向剛度；Ecfsc——CFRP-鋼管混凝土組合軸壓彈性模量；Acfsc——CFRP-鋼管混凝土的截面面積；fcfscp——CFRP-鋼管混凝土的軸壓短柱的名義比例極限；εcfscp——對(duì)應(yīng)于fcfscp的應(yīng)變；fcu——混凝土立方體抗壓強(qiáng)度；fcfscy——CFRP-鋼管混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度；ξ——總約束效應(yīng)系數(shù)。4.0.11CFRP-鋼管混凝土組合彈性抗彎剛度Ke應(yīng)按下式計(jì)算：Ke=EsIs+0.6EcIc+EcfIcfl（圓構(gòu)件4.0.11-1a）Ke=EsIs+0.2EcIc+5EcfIcfl（方構(gòu)件4.0.11-1b）圓構(gòu)件4.0.11-2a）方構(gòu)件4.0.11-2b）圓構(gòu)件4.0.11-3a）方構(gòu)件4.0.11-3b）Icfl=圓構(gòu)件4.0.11-4a）Icfl=方構(gòu)件4.0.11-4b）式中：Ke——CFRP-鋼管混凝土組合彈性抗彎剛度；Es——鋼材的彈性模量；Ec——混凝土的彈性模量；Is——鋼管的截面慣性矩；Ic——混凝土的截面慣性矩；Icfl——縱向CFRP的截面慣性矩；Ds——圓鋼管的外徑；Bs——方鋼管的外邊長(zhǎng)；ts——鋼管的壁厚；tcf——單層碳纖維布的厚度；ml——縱向CFRP的層數(shù)。5.1.1本章適用于軸壓、受彎、純扭、純剪和壓-彎的靜力荷載，以及壓-彎滯回作用下的CFRP-鋼管混凝土柱的設(shè)計(jì)和計(jì)算。5.1.2鋼管混凝土長(zhǎng)柱和短柱一般用長(zhǎng)徑比來(lái)劃分，長(zhǎng)徑比是指鋼管混凝土工作部分的長(zhǎng)度與外直徑的比值，長(zhǎng)徑比在2.5~3.5之間為短柱，大于3.5為長(zhǎng)柱。5.2.1CFRP-鋼管混凝土軸壓短柱的承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式驗(yàn)算：N≤Nu（5.2.1-1）Nu=Acfscfcfsc（5.2.1-2）式中：N——CFRP-鋼管混凝土的軸壓力設(shè)計(jì)值；Nu——CFRP-鋼管混凝土的軸心抗壓承載力設(shè)計(jì)值。5.2.2CFRP-鋼管混凝土軸壓長(zhǎng)柱構(gòu)件的穩(wěn)定性計(jì)算應(yīng)滿足下列要求：N≤Nu,cr（5.2.2-1）Nu,cr=φNu（5.2.2-2）式中：Nu,cr——CFRP-鋼管混凝土的穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值；φ——CFRP-鋼管混凝土的穩(wěn)定系數(shù)。φ值可按下式計(jì)算：λ值可按下式計(jì)算：圓構(gòu)件5.2.2-4a）方構(gòu)件5.2.2-4b）a，b，c，d和e均為系數(shù)：（5.2.2-5）b=e2aλp（5.2.2-6）c=1a（5.2.2-7）（5.2.2-8）13000+4657ln0.050.9（圓構(gòu)件5.2.2-9a）13500+4810ln0.050.5（方構(gòu)件5.2.2-9b）（5.2.2-10）λp和λ0可按下式計(jì)算：=兀0.5（圓構(gòu)件5.2.2-11a）式中：λ——構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比；λp——CFRP-鋼管混凝土彈性失穩(wěn)的界限長(zhǎng)細(xì)比；λ0——CFRP-鋼管混凝土彈塑性失穩(wěn)的界限長(zhǎng)細(xì)比；L——構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度；η——縱向CFRP增強(qiáng)系數(shù)。5.2.3受彎構(gòu)件承載力按下列要求計(jì)算：1當(dāng)CFRP-鋼管混凝土構(gòu)件僅有橫向CFRP時(shí)，其受彎承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下列要求：M≤M0（5.2.3-1）M0=YWcfscmfcfsc（5.2.3-2）Y=0.93+0.532ln(ξ+0.306)（圓構(gòu)件5.2.3-3a）Y=1.05+0.524ln(ξ+0.32)（方構(gòu)件5.2.3-3b）Wcfscm=圓構(gòu)件5.2.3-4a）3Wcfscm=方構(gòu)件5.2.3-4b）3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；M0——CFRP-鋼管混凝土的抗彎承載力設(shè)計(jì)值（僅有橫向CFRPY——CFRP-鋼管混凝土抗彎承載力計(jì)算系數(shù)(僅有橫向CFRP)；Wcfscm——CFRP-鋼管混凝土的抗彎模量。2當(dāng)CFRP-鋼管混凝土構(gòu)件兼有橫、縱向CFRP時(shí)，其受彎承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下列要求：M≤Mu（5.2.3-5）Mu=YmWcfscmfcfsc（5.2.3-6）ym=y+(0.3+0.2ξη（圓構(gòu)件5.2.3-7a）ym=y+(0.1+0.2ξ)η（方構(gòu)件5.2.3-7b）式中：Mu——CFRP-鋼管混凝土的抗彎承載力設(shè)計(jì)值(兼有橫、縱CFRP)；ym——CFRP-鋼管混凝土抗彎承載力計(jì)算系數(shù)(兼有橫、縱CFRP)。5.2.4CFRP-鋼管混凝土純扭構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：T≤Tu（5.2.4-1）Tu=τcfscWcfsct（5.2.4-2）Wcfsct=圓構(gòu)件5.2.4-3）Wcfsct=方構(gòu)件5.2.4-4）式中：T——所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大扭矩設(shè)計(jì)值；Tu——CFRP-鋼管混凝土的抗扭承載力設(shè)計(jì)值；Wcfsct——CFRP-鋼管混凝土的抗扭模量。5.2.5CFRP-鋼管混凝土純剪構(gòu)件的承載力應(yīng)按下式計(jì)算：V≤Vu（5.2.5-1）Vu=yvAcfscτcfsc（5.2.5-2）yv=1.0627-0.4191ln(ξ（5.2.5-3）yv=0.6305-0.2679ln(ξ（5.2.5-4）式中：V——所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大剪力設(shè)計(jì)值；Vu——CFRP-鋼管混凝土的抗剪承載力設(shè)計(jì)值；yv——構(gòu)件截面抗剪承載力計(jì)算系數(shù)。5.2.6CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：1強(qiáng)度承載力+=1(≥2y0)（5.2.6-1）<2y0（5.2.6-2）a，b，c均為系數(shù)：a=1-2y0（5.2.6-3）（5.2.6-4）（5.2.6-5）x0，y0分別為平衡點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)值：x0=0.18ξ-1.15+1；y0=EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(0),0).EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(5),1).EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(2),1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(45ξ),4ξ)-0.84EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(0),0)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(4),4)x0=0.14ξ-1+1；y0=（方構(gòu)件）式中：Nbc——CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件的抗壓承載力設(shè)計(jì)值；Mbc——CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件的抗彎承載力設(shè)計(jì)值。2穩(wěn)定性計(jì)算+=1(≥2φ3y0)-b()2-c+=1(<2φ3y0)a，b，c和d均為系數(shù)：a=1-2φ2y0d=1-0.4圓構(gòu)件）d=1-0.25方構(gòu)件）式中：NE——?dú)W拉臨界力。（5.2.6-6a）（5.2.6-6b）（5.2.6-7）（5.2.6-8）（5.2.6-9）（5.2.6-10）（5.2.6-11）（5.2.6-12a）（5.2.6-12b）5.3.1CFRP-鋼管混凝土采用圖5.3.1-1所示的恢復(fù)力模型。其側(cè)向荷載取恢復(fù)力模型曲線峰值荷載Py的0.6倍，OA段的剛度為Ka；B點(diǎn)為恢復(fù)力模型曲線峰值點(diǎn)，其側(cè)向荷載為Py，對(duì)應(yīng)的位移為Δp；此后，沿BC段加載，其剛度為KT。P/P/KTiDI'-LBKTiDI'-LBA44KaIO4′wB′4′wB′/`-/`-ΔpΔ255.3.2CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件彈性階段的剛度Ka按下式計(jì)算：（5.3.2-1）L1=（5.3.2-2）式中：Ka——CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件恢復(fù)力模型彈性階段的剛度。5.3.3CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件在側(cè)向滯回力作用下的恢復(fù)力模型曲線峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移Δp按下式計(jì)算：Δf1n=EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(1),1)..EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(336),126)-nEQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up8(2),0)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(0),n)44n+0.804EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(0),0).EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(≤),n).EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(5),1)3r，s均為系數(shù)：r=（5.3.3-3）（5.3.3-4）式中：Δp——壓-彎構(gòu)件在側(cè)向滯回力作用下的恢復(fù)力模型曲線峰值荷載對(duì)應(yīng)的位移；n——軸壓比；Py——壓-彎構(gòu)件在側(cè)向滯回力作用下的恢復(fù)力模型曲線峰值荷載。2方構(gòu)件：（5.3.3-5）f1(ξcf,η,n)=(1-0.1ξcf)(0.85-0.08η)(0.703-0.4n)（5.3.3-6）5.3.4CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件在側(cè)向滯回力作用下的恢復(fù)力模型曲線峰值荷載Py按下式計(jì)算：a為系數(shù)：EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(6),1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(0),4)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up7(002),03)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up7(ξ),4ξ)1cf,η,=1.34-2.371-3ξcf(n-0.35)-0.01η1+n(ξcf>0.1)fξn1cf,η,=1.34-2.371-3ξcf(n-0.35)-0.01η1+n(ξcf>0.1)式中：My——CFRP-鋼管混凝土在側(cè)向滯回力作用下的抗彎承載力。2方構(gòu)件：(2.5n2-0.75n+1)f2(2.5n2-0.75n+1)f2(ξcf,η,n)(0≤n≤0.4)(0.63n+0.848)f2(ξcf,η,n)(0.4<n<1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(1),1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(2),2)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(3),3)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(0),0)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(0),0)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(1),1)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up4(f),f)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(1),1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(35),35)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(0),0)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(1),2)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(1),1)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up6(η),η)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(1),1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(0),1)EQ\*jc3\*hps14\o\al(\s\up10(1),0)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(0),0)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(4),1))5.3.5CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件在側(cè)向滯回力作用下的抗彎承載力My按下式計(jì)算：f2ξcf,η,n=1-1.5ξcfn-0.1η0.1(1+n)A1，B1，p，q和b均為系數(shù)：0.118b-0.255(b>1)A1=t-0.1370.118b-0.255(b>1)1.306-0.1b(b>1)0.566-0.789bb≤1B1=1.306-0.1b(b>1)0.566-0.789bb≤1p=-0.11b-0.113(b>1)1.195-0.34bb≤1q=1.195-0.34bb≤1b=2方構(gòu)件：My=f3(ξcf,η,n)Mbcf3(ξcf,η,n)=(0.8-0.15η)(1-0.2ξcf)(1.1+0.1n)5.3.6CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件恢復(fù)力模型的第三階段的剛度KT按下式計(jì)算：（5.3.4-1）（5.3.4-2）（5.3.4-3）（5.3.4-4）（5.3.4-5）（5.3.5-1）（5.3.5-2）（5.3.5-3）（5.3.5-4）（5.3.5-5）（5.3.5-6）（5.3.5-7）（5.3.5-8）（5.3.5-9）（5.3.6-1）EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up5(n),7)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up5(0),n)fr,α=8EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up6(α),15)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(5),1)-ξ0cf021EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up6(η),f)8-.EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(6),2)ηr+-EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(6),1)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up6(α),3)0.6.1-αEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(r),r)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(1),1)（5.3.6-3）式中：KT——CFRP-鋼管混凝土壓-彎構(gòu)件恢復(fù)力模型的第三階段的剛度。r，c為系數(shù)：（5.3.6-4）（5.3.6-5）2方構(gòu)件：（5.3.6-6）6.0.1CFRP-鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)和連接的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和抗震的要求，保證力的傳遞，使CFRP、鋼管和管中的混凝土能夠共同工作。6.0.2等直徑鋼管對(duì)接時(shí)宜采用螺紋連接的形式以避免鋼管焊接時(shí)對(duì)CFRP產(chǎn)生影響。同時(shí)關(guān)于螺紋卡死后出現(xiàn)梁端無(wú)法對(duì)正的問題，本規(guī)程通過提出兩種鋼梁節(jié)點(diǎn)來(lái)解決，分別為內(nèi)襯筒外環(huán)板鋼梁節(jié)點(diǎn)與外套管外環(huán)板鋼梁節(jié)點(diǎn)。6.0.3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。1當(dāng)橫梁為雙軸對(duì)稱工字形鋼梁時(shí)，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造見圖6.0.3-1~6.0.3-4。節(jié)點(diǎn)計(jì)算可按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017進(jìn)行。3134351865187972651—節(jié)點(diǎn)間鋼管；2—節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼管；3—碳纖維布；4—人工7—加強(qiáng)環(huán)腹板；8—鋼梁翼緣；9—鋼梁腹板；10—高強(qiáng)螺栓；11—蓋板；12121246386359759943421—鋼管；2—碳纖維布；3—外套管；4—鋼7—鋼梁腹板；8—高強(qiáng)螺栓；9—蓋板；1015825817768776436394931—節(jié)點(diǎn)間鋼管；2—節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼管；3—碳纖維布；4—法蘭盤；5—鋼箍；6—加勁肋；7—蓋板；8—鋼環(huán)板；9—加強(qiáng)環(huán)腹板；10—鋼梁翼緣；11—鋼梁腹板；12—高強(qiáng)螺栓；13—混凝土。1351568629594674634321—鋼管；2—碳纖維布；3—螺栓蓋板；4—高強(qiáng)螺栓；5—蓋板；6—鋼環(huán)板；7—加強(qiáng)環(huán)腹板；8—鋼梁翼緣；9—鋼梁腹板；10—混凝土。2當(dāng)橫梁為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁時(shí)，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造見圖6.0.3-5~6.0.3-8?？辜舡h(huán)應(yīng)能較為均勻的分散傳遞剪力，鋼筋混凝土環(huán)梁應(yīng)能傳遞彎矩。31165163735885872749491—節(jié)點(diǎn)間鋼管；2—節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼管；3—碳纖維布；4—人工補(bǔ)貼碳纖維布；5—內(nèi)襯筒；6—抗剪環(huán)；7—鋼筋混凝土環(huán)梁；8—鋼筋混凝土梁；9—混凝土。1134254256663575721—鋼管；2—碳纖維布；3—外套管；4—抗剪環(huán)；5—鋼筋混凝土環(huán)梁；6—鋼筋混凝土梁；7—混凝土。1891935245267477435368621—鋼管；2—碳纖維布；3—法蘭盤；4—加勁肋；5—高強(qiáng)螺栓；6—鋼筋混凝土環(huán)梁；7—鋼筋混凝土梁；8—混凝土；9—人工補(bǔ)貼碳纖維布。1713442445666373521—鋼管；2—碳纖維布；3—螺栓蓋板；4—高強(qiáng)螺栓；5—鋼筋混凝土環(huán)梁；6—鋼筋混凝土梁；7—混凝土。6.0.4圓CFRP-鋼管混凝土柱剛性節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)環(huán)板的平面類型應(yīng)包括以下四種，見圖6.0.4-1。NNNα1α1α1r≥10mmr≥10mmNbDNbDNNNα1=45°α1α1=45°≤30°NNNNNNr≥10mmNNbbDD加強(qiáng)環(huán)板在梁方向受拉力N作用時(shí)，N按下式計(jì)算：（6.0.4-1）M=Mc-,且M≥0.7Mc式中：M——梁端彎矩設(shè)計(jì)值；h——梁端截面高度；N——加強(qiáng)環(huán)板在梁方向所受拉力；Nb——梁軸向力對(duì)一個(gè)環(huán)板產(chǎn)生的拉力；Mc——柱中心線處的梁支座彎矩設(shè)計(jì)值；V——對(duì)應(yīng)于Mc柱軸線處梁端剪力。1加強(qiáng)環(huán)板寬度bs和厚度t1的計(jì)算1）連接鋼梁的環(huán)板寬度bs宜與梁翼緣等寬。2）連接鋼梁的環(huán)板厚度t1，按梁翼緣板的軸心拉力確定。2加強(qiáng)環(huán)板控制截面寬度b計(jì)算1）I型和II型加強(qiáng)環(huán)板，按下式計(jì)算：b≥F1（6.0.4-3）（6.0.4-4）（6.0.4-5）0.63+0.88（6.0.4-6）式中：α1——拉力N作用方向與計(jì)算截面的夾角；b——加強(qiáng)環(huán)板控制截面寬度；be——柱肢管壁參加加強(qiáng)環(huán)工作的有效寬度（見圖6.0.4-2bs——連接鋼梁的環(huán)板寬度；t——柱肢管壁厚度；t1——加強(qiáng)環(huán)板厚度；f1——加強(qiáng)環(huán)板鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。122）III型和IV型加強(qiáng)環(huán)板，按下式計(jì)算：（6.0.4-7）（6.0.4-8）式中：β——加強(qiáng)環(huán)同時(shí)受垂直雙向拉力的比值，當(dāng)加強(qiáng)環(huán)單向受拉時(shí)，β=0；Nx,max——x方向由最不利效應(yīng)組合產(chǎn)生的最大拉力；Ny——y方向與Nx,max同時(shí)作用的拉力。3加強(qiáng)環(huán)板的構(gòu)造要求如下：1）0.25≤bs/Ds≤0.75；2）圓CFRP-鋼管混凝土：0.1≤b/Ds≤0.35，b/t1≤10。6.0.5梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼梁腹板的管壁剪應(yīng)力（見圖6.0.5-1）應(yīng)按下式進(jìn)行驗(yàn)算。圓構(gòu)件6.0.5-2a）方構(gòu)件6.0.5-2b）bj=tw+2hf（6.0.5-3）式中：τ——梁柱節(jié)點(diǎn)的鋼梁腹板的管壁剪應(yīng)力；Vmax——梁端腹板承受的最大剪力；fv——鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；bj——角焊縫包入的寬度；hf——角焊縫的焊腳尺寸；hj——腹板高度；rc——混凝土半徑；tw——腹板厚度。bVtr6.0.6位于地震區(qū)的框架節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列要求：1采用III~IV型鋼梁加強(qiáng)環(huán)節(jié)點(diǎn)或帶內(nèi)隔板節(jié)點(diǎn)。2采用混凝土梁節(jié)點(diǎn)時(shí)，梁端設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)要求。3加強(qiáng)環(huán)板按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算。4節(jié)點(diǎn)應(yīng)符合下列規(guī)定：加強(qiáng)環(huán)板的加工應(yīng)保證外形曲線光滑，無(wú)裂紋、刻痕。7.1.1鋼管制作和安裝的施工單位應(yīng)具有相應(yīng)的資質(zhì)，施工單位應(yīng)根據(jù)批準(zhǔn)的施工圖設(shè)計(jì)文件編制施工詳圖。當(dāng)需要修改時(shí)，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定辦理設(shè)計(jì)變更手續(xù)。7.1.2鋼管在制作前，應(yīng)根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)文件和施工詳圖的要求編制制作工藝。制作工藝至少應(yīng)包括：制作所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，施工操作要點(diǎn)，成品質(zhì)量保證措施等。7.1.3鋼管的施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)構(gòu)造復(fù)雜的鋼管柱進(jìn)行工藝試驗(yàn)評(píng)定，并根據(jù)試驗(yàn)評(píng)定制定相應(yīng)的施工工藝或方案。7.1.4對(duì)于現(xiàn)澆CFRP-鋼管混凝土柱，鋼管內(nèi)混凝土澆筑應(yīng)在鋼管安裝并經(jīng)有關(guān)單位驗(yàn)收合格后進(jìn)行。7.1.5粘貼纖維材料的施工環(huán)境，應(yīng)符合下列要求：1施工環(huán)境溫度應(yīng)符合結(jié)構(gòu)膠粘劑產(chǎn)品使用說(shuō)明書的規(guī)定。若未作規(guī)定，應(yīng)按不低于15℃進(jìn)行控制。2作業(yè)場(chǎng)地應(yīng)無(wú)粉塵，且不受日曬、雨淋和化學(xué)介質(zhì)污染。7.1.6防護(hù)面層的構(gòu)造和施工應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定。對(duì)各種不同面層的施工過程控制應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。7.2.1鋼管應(yīng)根據(jù)施工詳圖進(jìn)行放樣。放樣與號(hào)料應(yīng)預(yù)留焊接收縮量和切割、端銑等加工余量。對(duì)于高層框架柱尚應(yīng)預(yù)留彈性壓縮量，彈性壓縮量可由制作單位通過計(jì)算并據(jù)已有工程經(jīng)驗(yàn)確定。7.2.2直縫焊接的圓形鋼管和采用板材焊接的方形鋼管，其焊縫宜采用坡口熔透焊縫。焊接管焊縫的坡口形式和尺寸，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》GB/T985和《埋弧焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》GB/T986的規(guī)定。7.2.3需邊緣加工的零件，宜采用精密切割；焊接坡口加工宜采用自動(dòng)切割、半自動(dòng)切割、坡口機(jī)、刨邊機(jī)等方法進(jìn)行，并應(yīng)用樣板控制坡口角度和尺寸。7.2.4鋼管組裝前，各零、部件應(yīng)經(jīng)檢查合格，組裝的允許偏差應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的規(guī)定。7.2.5鋼管的焊接（包括施工現(xiàn)場(chǎng)焊接）應(yīng)嚴(yán)格按照所編工藝文件規(guī)定的焊接方法、工藝參數(shù)、施焊順序進(jìn)行，并應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件和現(xiàn)行國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB50661的規(guī)定。7.2.6鋼管的除銹和涂裝應(yīng)在制作檢驗(yàn)合格后進(jìn)行。構(gòu)件表面的除銹方法和除銹等級(jí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《涂覆涂料前鋼材表面處理表面清潔度的目視評(píng)定第1部分：未涂覆過的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí)》GB/T8923.1的規(guī)定。7.2.7鋼管制作完成后，應(yīng)按照施工圖和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的規(guī)定進(jìn)行驗(yàn)收。7.2.8鋼管制作完畢后應(yīng)仔細(xì)清除鋼管內(nèi)的雜物，鋼管內(nèi)表面必須保持干凈，不得有油漬等污物，應(yīng)采取適當(dāng)措施保持管內(nèi)清潔。7.2.9制作完畢后的鋼管，應(yīng)采取適當(dāng)保護(hù)措施，防止鋼管內(nèi)表面嚴(yán)重銹蝕。7.2.10鋼管在吊裝時(shí)應(yīng)控制吊裝荷載作用下的變形，吊點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)根據(jù)鋼管本身的承載力和穩(wěn)定性經(jīng)驗(yàn)算后確定。必要時(shí)，應(yīng)采取臨時(shí)加固措施。7.2.11吊裝鋼管時(shí)，應(yīng)將其管口包封，防止異物落入管內(nèi)。當(dāng)采用預(yù)制CFRP-鋼管混凝土柱時(shí)，應(yīng)待管內(nèi)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%以后，方可進(jìn)行吊裝。7.2.12鋼管吊裝就位后，應(yīng)立即進(jìn)行校正，采取可靠固定措施以保證其穩(wěn)定性。7.2.13鋼管采用現(xiàn)場(chǎng)焊接拼接時(shí)，應(yīng)采取可靠的施焊工藝，盡可能減少焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。7.2.14鋼管的吊裝質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205的規(guī)定。7.3.1鋼管內(nèi)混凝土的澆筑方式宜采用泵送頂升澆筑法，也可采用高位拋落免振搗法或手工逐段澆搗法，鋼管底部應(yīng)留清掃口。7.3.2泵送頂升澆筑法：在鋼管柱適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b一個(gè)帶有防回流裝置的進(jìn)料支管，直接與泵車的輸送管相連，將混凝土連續(xù)不斷地自下而上灌入鋼管，無(wú)需振搗。鋼管的尺寸宜大于或等于進(jìn)料支管的2倍。對(duì)泵送頂升澆筑的柱下部入口處的管壁應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。泵送混凝土前應(yīng)用清水沖洗鋼管內(nèi)壁，澆筑前鋼管內(nèi)不得有積水。7.3.3高位拋落免振搗法：利用混凝土下落時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能達(dá)到振實(shí)混凝土的目的，適用于管截面最小邊長(zhǎng)或管徑大于350mm，高度不小于4m的情況。對(duì)于拋落高度低于4m的區(qū)段，應(yīng)用內(nèi)部振搗器振實(shí)，一次拋落的混凝土量宜在0.7m3左右，用料斗裝填，料斗的下口尺寸應(yīng)比鋼管截面最小邊長(zhǎng)或管徑小100mm~200mm，以便于管內(nèi)空氣的排出，應(yīng)保證混凝土無(wú)泌水和離析現(xiàn)象。7.3.4手工逐段澆搗法：混凝土自鋼管上口灌入，用振搗器搗實(shí)，管截面最小邊長(zhǎng)或管徑大于350mm時(shí)，采用內(nèi)部振搗器進(jìn)行振搗，每次振搗時(shí)間不少于30秒，一次澆筑高度不宜大于1.5m。當(dāng)管截面最小邊長(zhǎng)或管徑小于350mm時(shí)，可采用附著在鋼管外部的振搗器進(jìn)行振搗，外部振搗的位置應(yīng)隨混凝土澆筑進(jìn)展加以調(diào)整。手工逐段澆搗法一次澆筑的高度不應(yīng)大于振搗器的有效工作范圍和2m~3m柱長(zhǎng)。7.3.5混凝土的配合比，除應(yīng)滿足強(qiáng)度指標(biāo)外，尚應(yīng)注意混凝土坍落度的選擇。混凝土配合比應(yīng)根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)等級(jí)計(jì)算，并通過試驗(yàn)后確定。對(duì)于泵送頂升澆筑法，混凝土的配合比尚應(yīng)滿足可泵性要7.3.6鋼管內(nèi)混凝土澆筑工作，宜連續(xù)進(jìn)行，混凝土運(yùn)輸、澆筑及間歇的全部時(shí)間不應(yīng)超過混凝土的初凝時(shí)間，同一施工段，鋼管內(nèi)混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，需留置施工縫時(shí)，應(yīng)將管口封閉，防止水、油和異物等落入，并按施工專項(xiàng)方案留置。7.3.7當(dāng)混凝土澆筑到鋼管頂端時(shí)，可以使混凝土稍微溢出后再將留有排氣孔的層間橫隔板或封頂板緊壓在管端，隨即進(jìn)行點(diǎn)焊，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%以后，再將橫隔板或封頂板按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行補(bǔ)焊，也可將混凝土澆筑到稍低于管口的位置，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%后再用相同不含粗骨料的混凝土添至管口，并按上述方法將橫隔板或封頂板一次封焊到位。7.3.8CFRP-鋼管混凝土柱內(nèi)部混凝土澆筑質(zhì)量在施工階段一般可采用敲擊鋼管的方法來(lái)檢查其密實(shí)度，終凝后對(duì)于重要部位應(yīng)采用超聲波進(jìn)行檢測(cè)。7.4.1浸漬、粘結(jié)專用的結(jié)構(gòu)膠粘劑，其配制和使用應(yīng)按產(chǎn)品使用說(shuō)明書的規(guī)定進(jìn)行；拌合應(yīng)采用低速攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?；拌好的膠液色澤應(yīng)均勻、無(wú)氣泡；膠液注入盛膠容器后，應(yīng)采取措施防止水、油、灰塵等雜質(zhì)混入。7.4.2碳纖維布應(yīng)按下列步驟和要求粘貼：1按設(shè)計(jì)尺寸裁剪碳纖維布，嚴(yán)禁折疊；若碳纖維布原件已有折痕，應(yīng)將其有折痕的部分裁去；2將配制好的浸漬、粘結(jié)專用的結(jié)構(gòu)膠涂在鋼管的表面；3將裁剪好的碳纖維布按照放線位置敷在涂好結(jié)構(gòu)膠粘劑的鋼管表面。碳纖維布應(yīng)充分展平，不得有褶皺；4沿纖維方向應(yīng)使用特制滾筒在已貼好纖維的面上多次滾壓，使膠液充分浸漬碳纖維布，并使碳纖維布的鋪層均勻壓實(shí)，無(wú)氣泡發(fā)生；5多層粘貼碳纖維布時(shí)，應(yīng)在碳纖維布表面所浸漬的膠液達(dá)到指干狀態(tài)時(shí)立即粘貼下一層。若延誤時(shí)間超過1h，則應(yīng)等待12h后，方可重復(fù)上述步驟繼續(xù)進(jìn)行粘貼，但粘貼前應(yīng)重新將碳纖維布粘合面上的灰塵擦拭干凈；6最后一層碳纖維布粘貼完畢，尚應(yīng)在其表面均勻涂刷一道浸漬、粘結(jié)專用的結(jié)構(gòu)膠。7.4.3碳纖維布可采用特制剪刀剪斷或優(yōu)質(zhì)美工刀切割成所需尺寸。裁剪的寬度不宜小于100mm。7.4.4碳纖維復(fù)合材膠粘完畢后應(yīng)靜置固化，并應(yīng)按膠粘劑產(chǎn)品說(shuō)明書規(guī)定的固化環(huán)境溫度和固化時(shí)間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)達(dá)到7d時(shí)，應(yīng)先采用D型邵氏硬度計(jì)