《鋼管再生混凝土結構技術規(guī)程》

CECS

XXX:2018

中國工程建設協會標準

鋼管再生混凝土結構技術規(guī)程

TechnicalSpecificationforRecycled-AggregateConcrete-FilledSteelTubular

Structures

（征求意見稿）

1總則

1.0.1為在鋼管再生混凝土結構的設計、施工及驗收中貫徹執(zhí)行國家的技術經濟政策，做

到技術先進、安全適用、確保質量、綠色環(huán)保、經濟合理，特制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于采用強度等級不超過RC50再生粗骨料混凝土的工業(yè)與民用建筑及構

筑物的鋼管再生混凝土結構及構件的設計、施工及驗收。

1.0.3本規(guī)程根據現行國家標準《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153和《建筑結

構可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50068的原則制定。

1.0.4鋼管再生混凝土結構的設計、施工及驗收，除應符合本規(guī)程外，尚應符合國家現行

有關標準的規(guī)定。

2術語和符號

2.1術語

2.1.1鋼管再生混凝土構件recycledaggregateconcrete-filledsteeltubularmember

鋼管內填充再生混凝土形成鋼管與再生混凝土共同受力的組合構件。

2.1.2鋼管再生混凝土結構recycledaggregateconcrete-filledsteeltubularstructure

以鋼管再生混凝土構件為主要受力單元的結構。

2.1.3再生粗骨料recycledcoarseaggregate(RCA)

由建筑垃圾中的混凝土、砂漿、石或磚瓦等加工而成，粒徑大于4.75mm的顆粒。

2.1.4再生混凝土recycledaggregateconcrete(RAC)

摻用再生粗骨料配制而成的混凝土。

2.1.5再生粗骨料取代率replacementratioofrecycledcoarseaggregate

再生粗骨料混凝土中再生粗骨料用量占粗骨料總用量的質量百分比。

2.1.6組合軸壓強度compositecompressivestrength

鋼管再生混凝土組合截面所能承受的最大名義壓應力。

2.1.7組合軸壓彈性模量compositecompressivemodulusofelasticity

綜合反映鋼管及核心再生混凝土影響的鋼管再生混凝土軸壓彈性模量。

2.1.8組合彈性抗彎剛度compositebendingstiffnessofelasticity

綜合反映鋼管及核心再生混凝土影響的鋼管再生混凝土彈性抗彎剛度。

2.1.9組合彈性剪切模量compositeshearmodulusofelasticity

綜合反映鋼管及核心再生混凝土影響的鋼管再生混凝土剪切變形模量。

2.1.10約束效應系數confinementfactor

反映鋼管再生混凝土組合截面的幾何特征和組成材料的物理特性的綜合參數。

2.1.11加強環(huán)板stiffeningringplate

為構造鋼管再生混凝土剛性節(jié)點而設置的環(huán)向節(jié)點板。

2.2符號

2.2.1作用和作用效應

M—彎矩設計值；

—柱中心線處的梁支座彎矩；

N——軸向力設計值；

T——扭矩設計值；

V——剪力設計值。

2.2.2計算指標

B(——鋼管再生混凝土柱的抗側移剛度

Ec—混凝土彈性模量；

￡c.r—再生混凝土彈性模量：

Es—鋼材的彈性模量；

Esc—鋼管再生混凝土的組合軸壓彈性模量；

Gc.r—再生混凝土的剪變模量；

Gs—鋼材的剪變模量；

2

Gsc—鋼管再生混凝土的剪變模量；

Mu—鋼管再生混凝土的抗彎承載力；

Mw—鋼管再生混凝土的動力極限彎矩；

Mux——鋼管再生混凝土構件繞強軸的抗彎承載力；

Muy—鋼管再生混凝土構件繞弱軸的抗彎承載力；

NE---歐拉臨界力；

Ni——作用于鋼管再生混凝土柱的長期軸壓荷載；

M——鋼管再生混凝土軸壓構件的承載力；

ML——鋼管再生混凝土軸心受壓構件的局壓承載力；

JMc—與柱相連的第i層樓面梁傳給柱的軸向力中由混凝土承擔的部分；

RC30——立方體抗壓強度標準值為30N/mm2的再生混凝土強度等級；

Tu—鋼管再生混凝土構件的抗扭承載力；

K,—鋼管再生混凝土構件的抗剪承載力；

f—鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度設計值；

A—鋼管和再生混凝土粘結強度設計值；

人》28——再生混凝土28天圓柱體抗壓強度平均值；

危、fc—混凝土的軸心抗壓強度標準值和設計值；

標r、3—再生混凝土的軸心抗壓強度標準值和設計值；

用—再生混凝土軸心抗壓強疲勞強度設計值；

力v—角焊縫抗剪強度設計值；

fl—加強環(huán)板鋼材抗拉強度設計值；

￡cy,r,啟,r—鋼管再生混凝土組合截面軸心抗壓強度標準值和設計值：

九、/—混凝土的軸心抗拉強度標準值和設計值；

Z,r—再生混凝土的軸心抗拉強度標準值和設計值；

A/—再生混凝土的軸心抗拉強疲勞強度設計值；

&—鋼材的抗剪強度設計值；

fy—鋼材的屈服強度；

啟y,r/v,r——鋼管再生混凝土組合剪切強度標準值和設計值。

2.2.3幾何參數

Ac——鋼管內再生混凝土的截面面積；

AL—軸向局部受壓時的受壓面積；

As——鋼管的截面面積；

Asc——鋼管再生混凝土構件的組合橫截面面積；

Ase——腐蝕后等效外鋼管的截面面積；

B——方形鋼管再生混凝土的鋼管外邊長；矩形鋼管再生混凝土的外鋼管短

邊長；

Be—腐蝕后等效方形外鋼管外邊長；腐蝕后等效矩形外鋼管短邊長；

C——鋼管再生混凝土柱截面周長；

D—圓鋼管再生混凝土的鋼管外直徑；矩形鋼管再生混凝土的外鋼管長邊

長；

Dc——腐蝕后等效圓形外鋼管外直徑；腐蝕后等效矩形外鋼管長邊長；

H——結構高度；

3

I鋼管再生混凝土等效截面慣性矩；

【c一-混凝土截面慣性矩；

，c,r一-再生混凝土截面慣性矩；

Is一-鋼管截面慣性矩；

4c一鋼管再生混凝土組合截面慣性矩；

Lo一-構件的計算長度；

Li一-焊縫長度；

凡-相對剛度半徑；

Wsc鋼管再生混凝土構件組合截面的抗彎模量；

Wsc,t一鋼管再生混凝土構件組合截面的扭轉抵抗矩；

b一-加強環(huán)板控制截面寬度；

be一外鋼管管壁參與加強環(huán)工作的有效寬度；

bs一-加強環(huán)板寬度；

e——荷載偏心距；

e/r一荷載偏心率，『D2（圓套圓）或B/2（方套圓）；

h—-梁端截面高度；

h,—-角焊縫焊腳高度；

t—-鋼管或鋼板厚度；

tb—-鋼梁翼緣厚度；

te--腐蝕后外鋼管管壁厚度；

t\一—加強環(huán)板厚度；

At—外鋼管管壁在腐蝕作用下的平均壁厚損失值；

QO—拉力作用方向與計算截面的夾角；

0傳遞側向力的支管與鋼管再生混凝土主管的夾角:

中—-鋼管內表面截面周長。

2.2.4計算系數及其他

hr---長期荷載作用影響系數；

kp鋼管初應力影響系數；

4Lc----局壓承載力折減系數；

n—軸壓比；長期荷載比；應力循環(huán)次數；

Tc---再生粗骨料取代率；

a—-再生混凝土剛度折減系數；

生—-腐蝕后名義截面含鋼率；

火——截面含鋼率（as=AJAc）;

Ota-----再生混凝土強度折減系數；

B一一局壓面積比（令AJAc）；

B。-鋼管初應力系數；

Bm----等效彎矩系數；

-抗拉強度承載力計算系數；

y—剛度折減系數；

--截面抗彎塑性發(fā)展系數；

7t-抗扭強度承載力計算系數；

4

7v——抗剪強度承載力計算系數；

(P—軸心受壓構件的穩(wěn)定系數；

A—構件長細比；

短一腐蝕后名義約束效應系數標準值;

抵。一約束效應系數標準值、設計值；

</>——再生混凝土徐變系數；

Ver——再生混凝土泊松比。

5

3材料

3.1鋼材

3.1.1鋼管再生混凝土中的鋼管宜采用Q235、Q345、Q390、Q420、Q460和Q345GJ鋼，

其質量要求應符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700.《低合金高強度結構鋼》GB/T

1591和《建筑結構用鋼板》GB/T19879的規(guī)定。當采用其它牌號的鋼材時，尚應符合相

應標準的規(guī)定。

3.1.2承重結構的圓鋼管可采用焊接圓鋼管、熱軋無縫鋼管，不宜選用輸送流體用的螺旋

焊管。矩形鋼管可采用焊接鋼管，也可采用冷成型鋼管。當采用冷成型矩形鋼管時，應

符合現行行業(yè)標準《建筑結構用冷彎矩形鋼管》JG/T178中I級產品的規(guī)定。直接承受

動荷載或低溫環(huán)境下的外露結構，不宜采用冷彎矩形鋼管。焊縫應采用全熔透對接焊縫

并符合二級質量標準。

3.1.3鋼管再生混凝土承重構件的鋼管材料，應根據結構的重要性、荷載特征、應力狀態(tài)、

鋼材厚度、連接方式、工作條件等因素合理選取牌號和質量等級。鋼材質量等級不宜低

于B級，在-30°C以上工作的柱子和塔架，可采用B級鋼；在低于-300C工作的柱子或塔

架，應采用C級鋼。

3.1.4焊接承重結構為防止層狀撕裂采用Z向鋼時，其材質應符合現行國家標準《厚度方

向性能鋼板》GB/T5313的規(guī)定。

3.1.5結構構件中的鋼筋應符合現行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010的有關

規(guī)定。普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500級鋼筋，也可采用HPB300、

HRB335、RRB400級鋼筋。

3.2再生混凝土

3.2.1再生混凝土用水泥應符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175的規(guī)定。當采用

通用硅酸鹽水泥以外其他品種的水泥時，應進行工程性能驗證。

3.2.2再生粗骨料應符合現行國家標準《混凝土用再生粗骨料》GB/T25177和行業(yè)標準

《再生骨料應用技術規(guī)程》JGJ/T240的規(guī)定。

3.2.3再生混凝土用河砂和機制砂應符合現行行業(yè)標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗

方法標準》JGJ52的規(guī)定。

3.2.4再生混凝土用水應符合現行行業(yè)標準《混凝土拌和物用水標準》JGJ63的規(guī)定。

3.2.5礦物摻合料應符合下列規(guī)定：

1粉煤灰應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GBfTI596的規(guī)定；

磨細粉煤灰應符合現行國家標準《礦物摻合料應用技術規(guī)范》GB/T5I003的規(guī)定；

2?；郀t礦渣粉應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》

GB/T18046的規(guī)定；

3硅灰應符合現行國家標準《砂漿和混凝土中用硅灰》GB/T27690的規(guī)定；

4石灰石粉應符合國家現行標準《石灰石粉混凝土》GB/T30190和《石灰石粉在混

凝土中應用技術規(guī)程》JGJ/T318的規(guī)定。

3.2.6外加劑應符合現行國家標準《混凝土外加劑》GB8076的規(guī)定。

3.2.7本規(guī)程再生混凝土均為采用天然細骨料的再生粗骨料混凝土，再生混凝土的強度等

級應按立方體抗壓強度標準值確定，強度等級不應高于RC50,且不宜低于RC30,水膠

6

比不大于0.45,再生粗骨料取代率不大于70%。

3.2.8再生混凝土的強度等級應按立方體抗壓強度標準值確定。本規(guī)程適用的再生混凝土

強度等級劃分為：RC30、RC35、RC40、RC45和RC50。

3.2.9鋼管再生混凝土構件中的再生混凝土強度與鋼材強度的組合關系可按表3.2.9采

用。

表3.2.9混凝土與鋼管材料組合關系

鋼材牌號Q235Q345和Q390Q420和Q460

混凝土強度等級RC30RC40或RC50RC50

3.2.10僅摻用I類再生粗骨料的再生混凝土，其強度指標應按現行國家標準《混凝土結

構設計規(guī)范》GB50010規(guī)定取值。

3.2.11摻用n類、HI類再生粗骨料的再生混凝土，其軸心抗壓強度標準值Ak.r、軸心抗

拉強度標準值幾，、軸心抗壓強度設計值人,、軸心抗拉強度設計值幾r、軸心抗壓疲勞

強度設計值，/、軸心抗拉疲勞強度設計值九J,應按現行國家標準《混凝土結構設計

規(guī)范》GB50010取值乘再生混凝土強度折減系數4的方法確定。對于摻入II類、III類

再生粗骨料制備的混凝土，當再生粗骨料取代率為30%時4取0.94,當再生粗骨料取代

率為70%時/取0.87,當再生粗骨料取代率介于30%和70%之間時可用線性插值方法確

定的取值。

3.2.12再生混凝土受壓和受拉彈性模量紇，宜通過試驗確定；當缺乏試驗資料?時，再生粗

骨料取代率為10%~70%的再生混凝土彈性模量可按表3.2.12采用.

表3.2.12再生混凝土的彈性模量(XlOaN/mn?)

再生粗骨料強度等級

再生粗骨料類型

取代率RC30RC35RC40RC45RC50

10%2.973.123.213.313.41

20%2.933.083.183.283.37

30%2.903.053.143.243.34

I類40%2.873.013.113.203.30

50%2.842.983.073.173.26

60%2.802.943.043.133.22

70%2.772.913.003.093.18

10%2.903.053.153.243.34

20%2.822.963.053.143.24

30%2.732.872.963.053.14

II類、HI類40%2.662.792.882.973.06

50%2.592.722.802.892.98

60%2.522.652.742.822.90

70%2.472.592.672.762.84

注：表內中間值可采用插值法求得。

3.2.13再生混凝土的剪切變形模量可按相應彈性模量值的40%采用；再生混凝土泊

松比%,可按0.2采用。

3.2.14再生混凝土的溫度線膨脹系數、比熱容和導熱系數宜通過試驗確定。

3.2.15再生混凝土在高溫下和高溫后的軸心抗壓強度、彈性模量、峰值應變等力學性能

指標宜通過試驗確定。當缺乏試驗條件或技術資料時，可按附錄A計算。

3.2.16鋼管中的再生混凝土收縮應變與徐變應變可按附錄B計算。

7

3.3連接材料

3.3.1用于鋼管再生混凝土構件的焊接材料、連接緊固件和其他連接件的材料應符合現行

國家標準《鋼結構設計標準》GB50017的有關規(guī)定。

8

4設計基本規(guī)定

4.1一般規(guī)定

4.1.1鋼管再生混凝土結構構件可用于框架結構、框架-剪力墻結構、部分框支-剪力墻結

構、框架-支撐結構、框架-核心筒結構和桿塔結構等結構體系。

4.1.2采用鋼管再生混凝土結構的多層和高層建筑的平面和豎向布置及規(guī)則性要求，應符

合國家現行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB5001K《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3

和《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》JGJ99的有關規(guī)定。

4.1.3鋼管再生混凝土結構的作用和作用組合應符合現行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》

GB50009和《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011的有關規(guī)定。

4.1.4鋼管再生混凝土結構構件應按空鋼管構件進行施工階段的強度、穩(wěn)定性和變形驗

算，并應符合現行國家標準《鋼結構工程施工規(guī)范》GB50755、《混凝土結構工程施工規(guī)

范》GB50666和《鋼-混凝土組合結構施工規(guī)范》GB50901的有關規(guī)定。

4.1.5鋼管再生混凝土結構構件的構造應符合下列規(guī)定：

1圓鋼管再生混凝土柱的截面直徑不宜小于180mm,壁厚不應小于4mm。矩形鋼管

再生混凝土柱的鋼管邊長不宜小于150mm,壁厚不應小于4mm。鋼管的外直徑或最大外

邊長與壁厚之比不宜大于無混凝土時相應限值的1.5倍，當鋼管的外直徑或最大外邊長

與壁厚之比大于無混凝土時相應限值(按現行國家標準《鋼結構設計標準》GB50017確

定)的1.5倍時，應采取必要的構造措施來增加構件的局部穩(wěn)定性。

2對于圓鋼管再生混凝土，其截面含鋼率以不應小于0.06,不應大于0.20；對于矩

形鋼管再生混凝土，其截面含鋼率《不應小于0.10,不應大于0.20。

3對于矩形截面鋼管再生混凝土構件，其鋼管截面長邊邊長與短邊邊長之比(Q/B)

不應大于2。

4圓鋼管再生混凝土構件的約束效應系數標準值媒不應小于0.6,且不應大于4.0；

矩形鋼管再生混凝土構件的約束效應系數標準值1不應小于1.0,且不應大于4.0。名義

約束效應系數標準值和設計值分別按式(4.1.5-1)和式(4.1.5-2)計算：

￡-A'?一

br7(4.1.5-1)

2,Jck,r

5-2

(4.1.5-2)

r，°4'/ex

式中：

A、A——鋼管和再生混凝土的截面面積；

4——鋼材的屈服強度；

力"——再生混凝土的軸心抗壓強度標準值；

f——鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度設計值；

——再生混凝土的軸心抗壓強度設計值。

4.1.6鋼管再生混凝土結構乙類和丙類建筑的最大適用高度應符合表4.1.6的規(guī)定。對平

9

面和豎向均不規(guī)則的結構，表中最大適用高度宜適當降低；對甲類建筑，6度~8度時宜

按本地區(qū)設防烈度提高一度后符合本表的規(guī)定，9度時應專門研究；當房屋高度超過表

中數值時，結構設計應進行專門研究和論證，并應采取有效措施。當框架-核心筒結構采

用鋼梁、鋼-混凝土組合梁及型鋼混凝土梁時，應按表中確定最大適用高度；當采用鋼筋

混凝土梁時，最大適用高度應按鋼筋混凝土結構確定。

表4.1.6鋼管再生混凝土結構的最大適用高度H（m）

抗震設防烈度

結構類型8度

6度7度9度

0.2g0.3g

框架結構6050403020

部分框支-剪力墻結構120805040不應采用

框架??剪力墻結構1401201008040

框架-支撐結構20018015012090

框架-核心筒結構19015013011060

注：房屋高度指室外地面至房屋主要屋面的高度，不包括突出屋面的電梯機房、水箱、構架等高度。

4.1.7鋼管再生混凝土結構的高寬比限值，應符合國家現行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB

50011,《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》JGJ99

的有關規(guī)定。

4.1.8鋼管再生混凝土結構的抗震等級，如無特殊規(guī)定應符合國家現行標準《建筑抗震設

計規(guī)范》GB5001《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結構技

術規(guī)程》JGJ99的有關規(guī)定。

4.1.9鋼管再生混凝土結構在風荷載或多遇地震標準作用下，按彈性方法計算的樓層層間

最大水平位移與層高之比應符合國家現行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011.《高層建

筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》JGJ99的有關規(guī)定。

4.1.10鋼管再生混凝土結構在罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性位移與層高比應符合國家

現行標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB5001K《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3和《高

層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》JGJ99的有關規(guī)定。

4.1.11房屋高度大于150m的高層鋼管再生混凝土結構應滿足風振舒適度要求，結構頂點

的順風向和橫風向振動最大加速度計算及加速度限值應符合現行行業(yè)標準《高層建筑混

凝土結構技術規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程》JGJ99的有關規(guī)定。

4.1.12鋼管再生混凝土結構在多遇地震作用下的阻尼比選取應符合國家現行標準《建筑

抗震設計規(guī)范》GB50011、《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼

結構技術規(guī)程》JGJ99的有關規(guī)定，并應根據實際情況確定。

4.1.13直徑大于2m的圓形鋼管混凝土構件及邊長大于1.5m的矩形鋼管混凝土構件，應

采取有效措施減小鋼管內混凝土收縮對構件受力性能的影響。

4.2設計指標

4.2.1鋼管再生混凝土構件截面的組合軸壓強度設計值上』按下式計算：

1對于圓鋼管再生混凝土：

九，=（1.14+1.02金。）.九（4.2.1-1）

2對于矩形鋼管再生混凝土:

10

兒”（1.18+0.851）（4.2.1-2）

式中：

人。——構件截面的約束效應系數設計值；

4.r——鋼管再生混凝土組合截面軸心抗壓強度設計值；

f?——再生混凝土軸心抗壓強度設計值。

4.2.2鋼管再生混凝土構件截面的組合軸壓剛度按下式計算：

4+（4.2.2）

式中：

Ex——鋼管再生混凝土構件截面的組合軸壓彈性模量；

4——鋼管再生混凝土構件的組合截面面積，A=A+A；

耳、￡?——分別為鋼管和再生混凝土的彈性模量，分別按現行《鋼結構設計標準》

GB50017和本規(guī)程第3.4.6條的規(guī)定確定；

A、A——分別為鋼管和再生混凝土的截面面積。

4.2.3鋼管再生混凝土構件截面的組合彈性抗彎剛度的計算公式為：

E

x-^=^k+aECTIc（4.2.3）

式中：

/——鋼管再生混凝土組合截面慣性矩；

SC

/,、——分別為鋼管和核心再生混凝土的截面慣性矩；

a——再生混凝土剛度折減系數，對于圓鋼管再生混凝土，a=0.8；對于矩

形鋼管再生混凝土，a=0.6,

4.2.4鋼管再生混凝土構件截面的組合抗剪強度設計值%,按下式計算：

1對于圓鋼管再生混凝土：

箍=（0.422+0.313叱）.翦4.以（4.2.4-1）

2對于矩形鋼管再生混凝土：

以=（0.455+0.313*3）螺『工」C4.2.4-2）

式中：

九，——鋼管再生混凝土構件截面的組合剪切強度設計值；

%——構件截面含鋼率，

4.2.5鋼管再生混凝土構件截面的組合彈性剪切剛度的計算公式為：

G人=&.4+詔.4（4.2.5）

式中：

Gy——鋼管再生混凝土構件截面的組合剪變模量：

6、G?——分別為鋼管和再生混凝土的剪變模量。

4.2.6長期荷載作用下鋼管再生混凝土結構組合軸壓剛度與組合抗彎剛度，可將本規(guī)程第

422、423條中的紇.改用紇，［1+0（”0）］進行計算；此處。（/右）為徐變系數，表征在

時刻所施加荷載持荷至，時刻所產生的構件徐變變形與加載初期彈性變形的比值，可根據

本規(guī)范附錄B計算。鋼管再生混凝土結構在長期荷載作用下的正常使用極限狀態(tài)驗算應

采用荷載的準永久組合。

II

5構件承載力計算

5.1一般規(guī)定

5.1.1本章適用于承受靜力荷載或間接承受動力荷載作用的鋼管再生混凝土構件的承載

力計算。

5.1.2鋼管再生混凝土構件的容許長細比應按現行國家標準《鋼管混凝土結構技術規(guī)范》

GB50936中鋼管混凝土構件的有關規(guī)定確定。

5.2軸心受力構件承載力計算

5.2.1單肢鋼管再生混凝土軸心受力構件的受壓和受拉承載力應符合下列規(guī)定:

1當軸心受壓時：

N<<p-Nu(5.2.1-I)

M,=A.r-Ac(521-2)

式中：

Nu——鋼管再生混凝土軸心受壓構件的強度承載力；

A,——鋼管再生混凝土構件的組合截面面積；

年——軸心受壓構件穩(wěn)定系數，按下式計算：

1(注4)

9='宏+"+c(2?<2<2p)(5.2.1-3)

4/(4+35產(彳>4)

式中：a,b,c,d均為系數,

_l+(35+24-Qe

"=-)2(5.2.1-4)

8=e-2?〃?4(5.2.1-5)

C=1—67,石一z??4(5.2.1-6)

"(4+35)3(5.2.1-7)

對于圓鋼管再生混凝土:

2503

d=[13000+4657-ln(—)].(―-).(%)。3(5.2.1-8)

fy加+50.1

對于矩形鋼管再生混凝土：

d=[13500+4810-ln(—)]?(25)03-(-^)005(5.2.1-9)

fy以+501

%和4分別為構件彈性失穩(wěn)和彈塑性失穩(wěn)的界限長細比:

對于圓鋼管再生混凝土：

12

,1743

(5.2.1-10)

420卷+550

4=?(5.2.1-11)

(1.02。+1.14)?幾

對于矩形鋼管再生混凝土:

.1811

(5.2.1-12)

2204r+450

A,=萬(5.2.1-13)

(0.85。+1.18)￡r

構件的長細比按下式計算:

對于圓鋼管再生混凝土：

(5.2.1-14)

D

對于矩形鋼管再生混凝土繞強軸彎曲：

(5.2.1-15)

D

對于矩形鋼管再生混凝土繞弱軸彎曲：

(5.2.1-16)

B

式中:

L°構件的計算長度；

D圓鋼管外直徑或矩形鋼管長邊邊長;

B矩形鋼管短邊邊長。

2當軸心受拉時:

NMN、(5.2.1-17)

M=沙?廣A(5.2.1-18)

式中:

N,鋼管再生混凝土軸心受拉構件的強度承載力；

甲對圓鋼管再生混凝土取1.1,矩形鋼管混凝土取1.05；

鋼材的抗拉強度設計值；

A鋼管的截面面積。

5.2.2格構式圓形鋼管再生混凝土軸心受壓構件整體穩(wěn)定承載力按公式(5.2.1-1)計算，

其受壓穩(wěn)定系數值根據式(5.2.1-3)計算。當內外柱肢截面相同時，式中，入采用換算長

細比，具體計算公式見表521。

13

表5.2.1格構式構件的換算長細比

表中：

4y、An——整個構件對y-y軸和x-x軸的換算長細比；

4、4——整個構件對y-y軸和x-尤軸的長細比；

A——單肢一個節(jié)間的長細比；

心———根柱肢的鋼管面積；

4——一根腹桿空鋼管的截面面積。

1當三肢柱內外柱肢截面不相同時，按下式計算換算長細比。

2戊(E4)

%=B+27^—(5.2.2-1)

式中：

2.5￡(M,)一三根柱肢的截面換算剛度之和；

1=1

EAv———根腹桿空鋼管的截面軸向剛度；

A——各柱肢鋼管截面面積。

構件長細比按下式計算：

X=,%；4=/晨(5.2.2-2)

式中：

%、晨——整個構件繞y-y軸和x-x軸的計算長度；

4、A——構件截面繞y-y軸和x-x軸的截面慣性矩，按下式計算:

14

mg

/，=2（4+。%）；4=2（4+34）（5.223）

i=li=I

式中：

dx、dy----分別是柱肢中心到虛軸y-y和x-x的距離；

A單根圓鋼管再生混凝土柱肢的截面面積；

4

（單根圓鋼管再生混凝土柱肢的截面慣性矩，/X=^D/64；

m----柱肢數。

單柱肢長細比：

4=T1UL?A_；（5.2.2-4）

式中：

/,——柱肢節(jié)間距離。

2當四肢柱內外柱肢截面不相同時，按下式計算換算長細比。

2年（隊）

C5.2.2-5)

m

2.5Z(EAJ

23

(5.2.2-6)

5.2.3格構式鋼管再生混凝土軸心受壓構件除按公式（5.2.1-1）驗算整體穩(wěn)定承載力外,

尚應驗算單柱肢穩(wěn)定承載力。當單柱肢長細比為符合下列條件時，可不驗算單柱肢穩(wěn)定

承載力：

平腹桿格構式構件：4440及440.54m；

斜腹桿格構式構件：<0.72max；

是構件在X-X和y-y方向換算長細比的較大值。

5.2.4平腹桿格構式鋼管再生混凝土軸心受壓構件每根腹桿所受剪力按下式計算：

（5.2.4）

v=ZAeXc,r

85

式中：

4,——鋼管再生混凝土構件截面的組合軸壓強度設計值。

5.3受彎、壓彎和拉彎構件承載力計算

5.3.1鋼管再生混凝土受彎構件的承載力應符合下列規(guī)定：

M<Ma(5.3.1-1)

%=7m"￡r(5.3.1-2)

式中：

M——所計算構件段范圍內的最大彎矩設計值;

Mu——構件的抗彎承載力；

7m——構件截面抗彎塑性發(fā)展系數：

15

圓鋼管再生混凝土：/m=l.l+0.481n(^+0.1)；

矩形鋼管再生混凝土：Zm=1.04+0.481n(^r+0.1)；

叫——鋼管再生混凝土構件組合截面抗彎模量：

對于圓鋼管再生混凝土，叱,=型；

8c32

對于矩形鋼管再生混凝土，當繞強軸彎曲時：叱,=生七

8c6

當繞弱軸彎曲時：叫=此2

6

5.3.2矩形鋼管再生混凝土雙向受彎構件的承載力應符合下列規(guī)定：

(5.3.2)

式中：

My——所計算構件段范圍內的最大彎矩設計值;

M.、何w——構件繞強軸和弱軸的抗彎承載力，可按式(5.3.1-2)計算。

5.3.3鋼管再生混凝土構件在一個平面內承受壓彎荷載共同作用時，承載力應符合下列規(guī)

定：

1強度承載力：

1)當［22%時

—N+a-PBm-M<1(53.3-1)

N.%

2)當卜2%時

-h-N2cN8M

--^-+^-^<1(53.3-2)

N：NuMu

式中a,b,C均為系數：

a="2?7j0(5.33-3)

h=^^-(5.3.3-4)

c=2?-l)(5.3.3-5)

對于圓鋼管再生混凝土：

，=1+0.18比」,C5.3.3-6)

J0.5-0.24454r(^<0.4)

(5.33-7)

一[0.1+0.143484《>0.4)

對于矩形鋼管再生混凝土：

3=1+0.143心(53.3-8)

16

0.5-0.3175備CV0.4)

(533-9)

O.H-0.13^81(4>0.4)

2穩(wěn)定承載力:

1)當—22夕九時

u

默吟儲§(5.3.3-10)

2)當今＜2/%時

-bN

+占組也(5.3.3-11)

N：Md%

式中，a,b,c,d均為系數：

“=1-2”.%(5.3.3-12)

b=—^(5.3.3-13)

在”。

C=2?7(5.3.3-14)

%

對于圓鋼管再生混凝土：

N

片-。4k(5.3.3-15)

對于矩形鋼管再生混凝土：

N

〃=1一0.25(互)(5.3.3-16)

N——所計算構件段范圍內的最大軸向力設計值;

冊——歐拉臨界力，旌=學3

兒——等效彎矩系數，按《鋼結構設計標準》GB500I7的規(guī)定取值；

?！獜澗刈饔闷矫鎯鹊妮S心受壓構件穩(wěn)定系數，按本規(guī)程中式(5.2.1-3)

計算。

5.3.4對于繞強軸彎曲的矩形鋼管再生混凝土壓彎構件，除按式(5.33-3)和C5.3.3-4)

驗算彎矩作用平面內的穩(wěn)定性外，還需按下式驗算彎矩作用平面外的穩(wěn)定性：

通”1

N(5.3.4)

夕以1.4%一

式中：

?！獜澗刈饔闷矫嫱獾妮S心受壓構件穩(wěn)定系數，按本規(guī)程中式(5.2.1-3)

計算。

5.3.5鋼管再生混凝土拉彎構件的承載力應符合下列規(guī)定：

-1

(5.3.5)

甲?fA/

式中:

構件的抗彎承載力;

17

甲——對圓鋼管再生混凝土取1.1,矩形鋼管混凝土取1.05；

f——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強度設計值；

4—