2022中空夹层钢管混凝土结构技术规程.docx
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1、中空夹层钢管混凝土结构技术规程1总则12术语和符号22.1术语22.2符号23材料83.1钢材83.2混凝土83.3连接材料94基本规定104.1 一般规定104.2 结构设计原则115构件承载力计算155.1 一般规定155.2 轴心受力构件承载力计算155.3 受弯、压弯和拉弯构件承载力计算185.4 受扭和压扭构件承载力计算215.5 压弯剪构件承载力计算225.6 考虑长期荷载作用影响的构件承载力计算235.7局部受压计算245.8钢管与夹层混凝土的粘结强度275. 9抗撞击设计275.10腐蚀后构件承载力计算276防火设计296. 1防火要求296. 2防火设计297连接和节点设计3
2、17. 1一般规定317. 2节点设计317. 3柱与基础的连接377.4节点疲劳设计378制作和施工要求398.1一般规定398. 2钢管制作与施工398. 3混凝土施工398.4检测、检验与验收40附录A夹层混凝土收缩应变计算41附录B中空夹层钢管混凝土构件恢复力模型43附录C中空夹层钢管混凝土纤维模型法47附录D长期荷载作用影响系数51附录E火灾下承载力影响系数57本规程用词说明59引用标准名录60附:条文说明62Contents1 GeneralProvisions12 TermsandSymbols22.1 Terms22.2 Symbols23 Materials83.1 Stee
3、l83.2 Concrete83.3 Connection94 BasicRequirements104.1 GeneralRequirements104.2 StructuralDesignPrinciple115 CalculationofCapacitiesofMembers155.1 GeneralRequirements155.2 CalculationofAxialCapacity155.3 CalculationofBending,andCompression(Tension)-bendingCapacities185.4 CalculationofTorsionandCompr
4、ession-torsionCapacities215.5 CalculationofCompression-bending-shearCapacities225.6 CalculationofCapacitiesunderLong-termLoading235.7 CalculationofCapacitiesunderLocalCompression245.8 BondStrengthbetweenSteelTubeandInterlayerConcrete275.9 DesignofImpactResistance275.10 CalculationofCapacitiesofCorro
5、dedMembers276 FireProtectionDesign296.1 GeneralRequirements296.2 FireProtectionDesign297 DesignofConnectionsandJoints317.1 GeneralRequirements317.2 Joints317.3 ConnectionsbetweenColumnandFoundation377.4 FatigueDesignofJoints378 ManufactureandFabricationRequirements398.1 GeneralRequirements398.2 Manu
6、factureandFabricationofSteelTubes398.3 ConstructionofConcrete398.4 Detection,InsepctionandAcceptance40Appendix A CalculationforShrinkageStrainofInterlayerConcrete41Appendix B SimplifiedHystereticModelforConcrete-FilledDoubleSkinSteelTubualrMembers43Appendix C FiberModelforConcrete-filledDoubleSkinSt
7、eelTubes47Appendix D InfluenceCoefficientforLong-termSustainedLoading51Appendix E StrengthIndexunderFire57ExplanationofWordinginThisSpeficication591.istofQuotedStandards60Addition:ExplanationofProvisions621总则.o.为了使中空夹层钢管混凝土结构的设计、施工及验收做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,特编写本规程。1.0.2本规程适用于采用中空夹层钢管混凝土结构的工业与民用房屋建筑、一般
8、构筑物和桥梁的设计、构件制作及施工。1.0.3中空夹层钢管混凝土结构的设计、构件制作及施工除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号2.1 术语2.1.1 中空夹层钢管混凝土concrete-filleddoubleskinsteeltube由内、外两个截面形心重合的钢管组成,并在钢管夹层中浇筑混凝土且共同受力的构件。2.1.2 空心率hollowratio对于圆套圆中空夹层钢管混凝土,为内钢管外直径与外钢管内直径的比值;对于方套圆中空夹层钢管混凝土,为内钢管外直径与外钢管内边长的比值;对于矩形套矩形中空夹层钢管混凝土,为内钢管外边缘矩形面积与外钢管内边缘矩形面积比值的平方
9、根。2.1.3 名义核心混凝土横截面面积nominalcross-sectionalareaofcoreconcrete中空夹层钢管混凝土外钢管内边缘所包覆的横截面面积。2.1.4 名义截面含钢率nominalcross-sectionalsteelratio中空夹层钢管混凝土外钢管横截面面积与名义核心混凝土横截面面积的比值。2.1.5 名义约束效应系数nominalconfinementfactor反映中空夹层钢管混凝土组合截面几何特征和组成材料物理特性的综合参数,为名义截面含钢率与外钢管钢材屈服强度和夹层混凝土轴心抗压强度标准值比值的乘积。2.2 符号2.2.1 作用和作用效应设计值M弯矩
10、设计值MX绕强轴的弯矩设计值My绕弱轴的弯矩设计值MC柱中心线处的梁支座弯矩N轴向压力设计值Nl轴向拉力设计值NLF作用在中空夹层钢管混凝土上的节点区侧向局部压力设计值T扭矩设计值V剪力设计值2.2.2 计算指标&混凝土的弹性模量A钢材的弹性模量(EA)SC中空夹层钢管混凝土的组合弹性抗压刚度(助SC中空夹层钢管混凝土的组合弹性抗弯刚度Gc混凝土的剪变模量GS钢材的剪变模量(GA)sc中空夹层钢管混凝土的组合弹性抗剪刚度Nb梁轴向力对单个环板产生的拉力NoSCu外钢管和夹层混凝土的强度承载力MU内钢管的强度承载力NE欧拉临界力M轴心受压构件的强度承载力;圆套圆中空夹层钢管混凝土锥形构件的全截面
11、轴压承载力NUS短期加载下中空夹层钢管混凝土轴压构件或偏压构件的承载力NUL圆套圆中空夹层钢管混凝土锥形构件的局压承载力NULF中空夹层钢管混凝土的侧向局压承载力设计值Nul轴心受拉构件的强度承载力Nic与柱相连的第i层楼面梁传给柱的轴向力中由夹层混凝土承担的部分MI中空夹层钢管混凝土构件的抗弯承载力MUX中空夹层钢管混凝土构件绕强轴的抗弯承载力MUy中空夹层钢管混凝土构件绕弱轴的抗弯承载力MOSCu外钢管和夹层混凝土的组合抗弯承载力内钢管的抗弯承载力,maxX方向由最不利效应组合产生的拉力Ny),方向与Mmax同时作用的拉力7嬴,U外钢管和夹层混凝土的组合抗扭承载力i.u内钢管的抗扭承载力T
12、u构件的抗扭承载力VOSC.U外钢管和夹层混凝土的组合抗剪承载力匕U内钢管的抗剪承载力Vu构件的抗剪承载力外钢管和夹层混凝土的组合毛截面模量外钢管和夹层混凝土的截面抗扭模量内钢管的截面抗扭模量;内钢管的毛截面模量f梁端负弯矩区钢筋抗拉强度设计值/1加强环板钢材抗拉强度设计值A钢管和夹层混凝土粘结强度设计值Ak、fc混凝土的轴心抗压强度标准值和设计值为、/混凝土的轴心抗拉强度标准值和设计值fc,混凝土圆柱体抗压强度Jy钢材的屈服强度拉内钢管钢材的屈服强度o外钢管钢材的屈服强度fi内钢管钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值f0外钢管钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值ASC外钢管和夹层混凝土的组合轴压强度
13、设计值TsCy外钢管和夹层混凝土的抗扭屈服极限;外钢管和夹层混凝土的抗剪屈服极限;ryi内钢管的抗扭屈服极限:内钢管的抗剪屈服极限;2.2.3 几何参数AC夹层混凝土的横截面面积ce名义核心混凝土的横截面面积AL轴向局部受压时的受压面积As加强环板连接钢筋混凝土梁时,梁端全部负弯矩区钢筋面积4sc中空夹层钢管混凝土构件的组合横截面面积Asi内钢管的横截面面积Aso外钢管的横截面面积Asoe腐蚀后等效外钢管的横截面面积Ai中空夹层钢管混凝土局部受压面积Ab侧向局部受压的计算底面积B方套圆中空夹层钢管混凝土的外钢管外边长,或矩形套矩形中空夹层钢管混凝土的外钢管短边长Bi矩形套矩形中空夹层钢管混凝土
14、的内钢管短边长Be腐蚀后等效方外钢管外边长,或腐蚀后等效矩形外钢管短边长D外钢管外直径;矩形套矩形中空夹层钢管混凝土的外钢管长边长D1内钢管外直径;矩形套矩形中空夹层钢管混凝土的内钢管长边长Dt圆套圆中空夹层钢管混凝土锥形柱较小一端的端部外钢管外直径Db圆套圆中空夹层钢管混凝土锥形柱较大一端的端部外钢管外直径De腐蚀后等效圆外钢管外直径;腐蚀后等效矩形外钢管长边长H结构高度k夹层混凝土的截面惯性矩si内钢管的截面惯性矩/so外钢管的截面惯性矩Zsc中空夹层钢管混凝土的组合截面惯性矩/0构件的计算长度ZtO圆套圆中空夹层钢管混凝土锥形构件的计算长度bc外钢管管壁参与加强环工作的有效宽度bii加强
15、环板宽度dc环向脱空值e荷载偏心距dr荷载偏心率,r=D2(圆套圆)或8/2(方套圆)nr相对刚度半径h梁端截面高度t加强环板厚度Za圆套圆中空夹层钢管混凝土锥形构件轴向局部受压的端板厚度Zi内钢管管壁厚度to外钢管管壁厚度to外钢管管壁在腐蚀作用下的平均壁厚损失值小腐蚀后等效外钢管管壁厚度Zc环向脱空率y锥度传递侧向力的支管与中空夹层钢管混凝土主管的夹角内钢管外表面截面周长2.2.4 计算系数及其他轴压比;长期荷载比;应力循环次数Acr长期荷载作用影响系数如空心率影响系数KLC圆套圆中空夹层钢管混凝土锥形构件的轴向局压承载力折减系数k火灾下中空夹层钢管混凝土柱的承载力影响系数R荷教比a截面含
16、钢率On名义截面含钢率Otnc aE 生BC Am X yml,%n2 K YV Ts gic 篇 腐蚀后等效名义截面含钢率钢材和混凝土的弹性模量比,av=EJEc局压面积比3=AJAl)侧向局部受压时的混凝土强度提高系数侧向局部受压时的混凝土强度影响系数加强环板同时受垂直双向拉力的比值等效弯矩系数空心率截面抗弯承载力系数抗扭承载力修正系数抗剪承载力修正系数轴心受压构件的稳定系数构件长细比钢管与夹层混凝土之间的粘结应力名义约束效应系数标准值腐蚀后等效名义约束效应系数标准值名义约束效应系数设计值3材料3.1 钢材3.1.1 中空夹层钢管混凝土中的钢管宜采用Q235、Q345、Q390、Q420Q
17、460和Q345GJ钢,其质量要求应符合现行国家标准碳素结构钢GB/T700、低合金高强度结构钢GB/T1591和建筑结构用钢板GB/T19879的规定。当采用其它种类的钢材时,尚应符合相应标准的规定。3.1.2 中空夹层钢管混凝土中的钢管宜采用符合现行国家标准直缝电焊钢管GB/T13793的直缝焊接管或符合现行国家标准石油天然气工业管线输送系统用钢管GB/T9711的螺旋焊接管。3.1.3 热轧或由热轧钢板焊接而成的钢管的钢材强度设计值应按现行国家标准钢结构设计标准GB50017采用。3.1.4 冷弯薄壁型钢钢管的钢材强度设计值应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018采用。3.
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- 2022 中空 夹层 钢管 混凝土结构 技术规程
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