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TCECS 663-2020 钢管混凝土加劲混合结构技术规程.pdf箍筋间距; S P 纵向受力钢筋的配筋率; 箍筋的体积配箍率Lo=Asl/(sA) Ov
2.2.4计算系数及其他
中和轴距受压边缘距离; Cm 构件端截面偏心距调整系数; α1 钢管外围混凝土等效应力块强度系数; αs 内置钢管混凝土部分含钢率; B 钢管外围混凝土等效应力块高度系数 E 应变; Eo 钢管内核心混凝土单轴峰值应变; Ecu 受压边缘混凝土极限压应变; ne 弯矩增大系数; 入 长细比; 入 剪跨比; 6 应力; 6。 钢管内核心混凝土单轴峰值应力; 钢管混凝土约束效应系数标准值; 5o 钢管混凝土约束效应系数设计值: 曲率调整系数
建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068、《工程结构可靠收 计统一标准》GB50153、《机械工业厂房结构设计规范》G 906及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JT 362的有关规定采用
1按承载能力极限状态设计时,应采用荷载效应的基本 ,并应结合荷载效应的偶然组合。 2按正常使用极限状态设计时DB34T 2473-2015 养老机构介护休养人员保护性护理规范,应采用荷载效应的标准约 、频遇组合或准永久组合。
3.1.4钢管混凝土加劲混合结构的变形应符合国家现行
昆凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》G O11和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JT 362的有关规定
3.1.5钢管混凝土加劲混合结构建筑除满本规程的规定外,
3.1.6单肢钢管混凝土加劲混合构件,钢管混凝土部
的外径(D)与构件外截面宽度(B)的比值宜为0.5~0.75; 对于多肢钢管混凝土加劲混合构件,钢管混凝土部分中角部钢管 的外径(D)与构件外截面宽度(B)的比值宜为0.15~0.25。 3.1.7钢管混凝土加劲混合构件中钢管壁厚不宜小于4mm,钢 管的外径(D)与壁厚(t)之比不应大于150( Z )。内置钢管 混凝土部分含钢率(αs)宜控为0.05~0.20,含钢率(αs)应按 下式计算:
式中:A,一一钢管的横截面面积(mm); Acore一钢管内核心混凝土的横截面面积(mm)。 3.1.8钢管混凝土部分的约束效应系数标准值()不应小于 0.6且不应大于4.0,并应按下式计算:
式中:fy 钢管钢材的屈服强度(N/mm); fck,core 钢管内核心混凝土的轴心抗压强度标准值(N mm²)
3.2.1钢管混凝土加劲混合结构的截面弹性抗压刚度宜
.2.1钢管混凝土加劲混合结构的截面弹性抗压刚度宜按下式 十算:
EA = Es,I A, +Es,s · A, +Ec.out · Aout +Ec,core · Acor
式中:Es,1、Es,s 纵筋、钢管钢材的弹性模量(N/mm); Ec,out、Ec,core 钢管外围混凝土、钢管内核心混凝土的弹 性模量(N/mm²); Al、A, 纵筋、钢管的横截面面积(mm²);
3.2.2钢管混凝土加劲混合结构的截面弹性抗弯刚度宜按下式 计算:
3.2.2钢管混凝土加劲混合结构的截面弹性抗弯刚度宜按下式
式中:I 纵筋对截面形心轴的惯性矩(mm): I, 钢管对截面形心轴的惯性矩(mm) Iout 钢管外围混凝土对截面形心轴的惯性矩(mm4); Icore 钢管内核心混凝土对截面形心轴的惯性矩(mm) 3. 2. 3 钢管混凝
3.2.34 钢管混凝土加劲混合结构的截面弹性抗剪刚度宜按下式 计算:
GA =G, · A, +Gc.out · Aout +Gc.core · Acor
式中: Gs 钢管钢材的剪变模量(N/mm²); Gc,out 、 Gccore 钢管外围混凝土、钢管内核心混凝土的剪变 模量,按混凝土弹性模量的0.4倍取值(N mm²)。
3.3.1结构的内力和位移分析应计人风何载的静力和动力作用 持大型及复杂桥梁结构的风载体型系数宜通过风洞试验确定。 3.3.2钢管混凝土加劲混合结构在多遇地震作用下的阻尼比可 取0.045,在罕遇地震作用下的阻尼比可取0.05,也可根据结构 整体弹塑性分析确定。
料本构模型或本规程附录B中的恢复力模型进行计算。
4.1.1钢管混凝土加劲混合构件中的钢管宜采用Q355、Q390、 Q420和Q460级钢,钢材的质量应符合现行国家标准《低合金 高强度结构钢》GB/T1591的有关规定。 4.1.2钢管混凝土加劲混合构件中的钢管的强度设计值和其 他物理性能指标,应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的有关规定 确定。
Q420和Q460级钢,钢材的质量应符合现行国家标准《低合金 高强度结构钢》GB/T1591的有关规定。 4.1.2钢管混凝土加劲混合构件中的钢管的强度设计值和其 他物理性能指标,应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的有关规定 确定。 4.1.3钢管混凝土加劲混合结构中的圆钢管宜采用符合现行国 家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793的直缝焊接钢管,钢管上 的焊缝应采用全熔透对接焊缝并应符合一级质量检验标准,也可 根据实际情况选用符合现行国家标准《结构用无缝钢管》GB/T 8162规定的无缝钢管。 4.1.4钢管混凝土加劲混合构件中的钢筋材质宜采用HRB400、 HRB500、HRBF400、HRBF500级钢筋,也可采用HPB300级 钢筋,并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的右关规定
4.1.3钢管混凝土加劲混合结构中的圆钢管宜采用符合理
家标准《直缝电焊钢管》GB/T13793的直缝焊接钢管,钢管上 的焊缝应采用全熔透对接焊缝并应符合一级质量检验标准,也可 根据实际情况选用符合现行国家标准《结构用无缝钢管》GB/T 8162规定的无缝钢管。 4.1.4钢管混凝土加劲混合构件中的钢筋材质宜采用HRB400、 HRB500、HRBF400、HRBF500级钢筋,也可采用HPB300级 钢筋,并应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
4.2.1钢管混凝土加劲混合结构的混凝土应符合现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GB50010和《混凝土强度检验评定标 准》GB/T50107的有关规定,并应符合下列规定: 1混凝土的水胶比宜小于0.45。 2钢管内核心混凝土强度等级不应低于C30,且不应低于
钢管外围混凝土强度等级。 3钢管外围混凝土强度等级不应低于C30;采用强度等级 400MPa及以上的钢筋时,钢管外围混凝土强度等级不应低 于C35。 4.2.2钢管内核心混凝土的强度等级宜与钢管牌号相匹配,并 宜符合下列规定: 1当钢管采用Q355钢,钢管内核心混凝土的强度等级宜 为C30C60。 2当钢管采用Q390、Q420和Q460钢,钢管内核心混凝 土的强度等级宜为C60~C90。
4.3.1用于钢管混凝土加劲混合构件的焊接材料应符合下列 规定: 1手工焊接的焊条,应符合现行国家标准《非合金钢及细 晶粒钢焊条》GB/T5117或《热强钢焊条》GB/T5118的有关 规定。选择的焊条型号应与主体金属的力学性能相适应。 2自动或半自动焊接用的焊丝和焊剂应与被焊钢材性能相 适应,并应符合现行国家标准《熔化焊用钢丝》GB/T14957的 有关规定。 3二氧化碳气体保护焊接用的焊丝,应符合现行国家标准 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110的有关 规定。
3二氧化碳气体保护焊接用的焊丝,应符合现行国家标准
4.3.2用于钢管混凝土加劲混合构件的连接紧固件应符合下列
1普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB T5780和《六角头螺栓》GB/T5782的有关规定。 2高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六 角头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T
1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T1230、《钢结构用扭剪型高 强度螺栓连接副》GB/T3632或《钢结构用高强度大六角头螺 栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231的有关规定。
5.1.1钢管混凝土加劲混合构件的计算长度应按现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定确定。钢管混凝土 加劲混合构件的长细比不应大于80。 5.1.2在浇筑混凝土时,由施工阶段荷载引起的钢管初始最 大压应力值不应超过空钢管稳定承载力对应的临界应力值 的35%。
抗撞击设计。撞击荷载设计值宜按现行行业标准《公路桥涵设计 通用规范》JTGD60的有关规定取值。钢管混凝土加劲混合构 件的抗撞击承载力宜按本规程第5.2~5.6节中的规定确定,构 造要求应符合本规程第3.1.6~3.1.8条的规定
5.2单肢构件正截面承载力计算
5.2.1单肢钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受压承载力应符 合下列公式规定:
NN。 N。= 0. 9(Nrc +Nefst) Nrc=fe.outAout+fiA Nefst = (1. 14 + 1. 026o)fc.cor
As Acore Asfs fs αs C,core C,core
式中:N一全 钢管混凝土加劲混合构件截面轴向压力设计值 (N); N一午 钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受压强度承 载力设计值(N); Nrc、Nefst 外围钢筋混凝土部分、内置钢管混凝土部分的 截面轴心受压承载力设计值(N); Aout、Ai 钢管外围钢筋混凝土部分、纵筋的横截面面积 (mm²); Acore、As 钢管内核心混凝土、钢管的横截面面积(mm²); 50 内置钢管混凝土部分的约束效应系数设计值; αs 内置钢管混凝土部分的截面含钢率; Asc 钢管混凝土部分的横截面面积(mm); fcout、fccore 钢管外围混凝土、钢管内核心混凝土的轴心抗 压强度设计值(N/mm); fi一 纵筋抗拉和抗压强度设计值(N/mm); f。一一钢管钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值(N/mm²)。 5.2.2当中和轴在截面高度范围内时,单肢钢管混凝土加劲混 合构件压强度承裁力应满足下列公式要求,
式中:N一 钢管混凝土加劲混合构件截面轴向压力设计值 (N); N一午 钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受压强度承 载力设计值(N); Nrc、Nefst 外围钢筋混凝土部分、内置钢管混凝土部分的 截面轴心受压承载力设计值(N); Aout、A 钢管外围钢筋混凝土部分、纵筋的横截面面积 (mm); Acore、A, 钢管内核心混凝土、钢管的横截面面积(mm); 50 内置钢管混凝土部分的约束效应系数设计值; αs 内置钢管混凝土部分的截面含钢率; Asc 钢管混凝土部分的横截面面积(mm); fc,out、fc,core 钢管外围混凝土、钢管内核心混凝土的轴心抗 压强度设计值(N/mm); fi一 纵筋抗拉和抗压强度设计值(N/mm); f。一一钢管钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值(N/mm²)。 5.2.2当中和轴在截面高度范围内时,单肢钢管混凝土加劲混 合构件压弯强度承载力应满足下列公式要求:
合构件压弯强度承载力应满足下列公式要求:
N≤N'rc +Ncfst M 中:N、M 钢管混凝土加劲混合构件截面轴力设计值 (N)和弯矩设计值(N·mm),弯矩对形心 轴取矩; N'rc、Mrc一外围钢筋混凝土部分承担的轴力设计值(N) 和相应的受弯承载力设计值(N·mm),弯矩 对形心轴取矩; N'cfst、Mefst 内置钢管混凝土部分承担的轴力设计值(N) 和相应的受弯承载力设计值(N·mm),弯矩 对形心轴取矩。 钢管内核心混凝土截面承担的轴力设计值 (N)和相应的受弯承载力设计值(N· mm),弯矩对形心轴取矩; N's、M 钢管截面承担的轴力设计值(N)和相应 的受弯承载力设计值(N·mm),弯矩对 形心轴取矩。 1钢管内混凝土截面承担的轴力设计值和相应的受弯承载 力设计值(N'core)和(Mcore)应按下列公式计算: 钢管内核心混凝土截面承担的轴力设计值 N)和相应的受弯承载力设计值(N· mm),弯矩对形心轴取矩; 钢管截面承担的轴力设计值(N)和相应 的受弯承载力设计值(N·mm),弯矩对 形心轴取矩 1钢管内混凝土截面承担的轴力设计值和相应的受弯承载 力设计值(N'core)和(Mcore)应按下列公式计算: 0. 5(H+ D)≤c≤ H e,core (5. 0 D; Te,core= 2 Te,core Ee,core Ecu C Ac,core 中和轴以上钢管内核心混凝土受压区面积 (mm²),0 Ns = kifsAs Ms =k2fsAsD (0.5≤≤1 9.1( fy m2= +9.7 (<0.5) 13.7 H fy 式中:k1、k2 计算系数,一1 混凝土单轴峰值应力c.值(N/mm² 5.2.5当中和轴在截面高度范围外时,单肢钢管混凝土加劲混 合构件压弯强度承载力应符合下列公式规定 5.2.5当中和轴在截面高度范围外时,单肢钢管混凝土加劲混 式中:Mu,N 设计轴压力N作用下截面受弯承载力设计值 (Nmm),弯矩对形心轴取矩; Nu,H、Mu,H 当c等于H时截面承担的轴力设计值(N)和受弯 承载力设计值(N·mm),按本规程式(5.2.2) 计算; N。一一截面轴心受压承载力设计值(N),按本规程式 (5.2.1)计算。 5.2.6在进行正截面压弯承载力验算时,可通过轴压力设计值 等于轴心受压承载力的假设得到中和轴高度(c)。若c小于或等 于H,应按本规程第5.2.2条计算受弯承载力(M.);若c大于 H,应按本规程第5.2.5条计算受弯承载力(M.)。 5.2.7单肢钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受拉承载力应符 合下列公式规定: 5.2.6在进行正截面压弯承载力验算时,可通过轴 等于轴心受压承载力的假设得到中和轴高度(c)。若c小 于H,应按本规程第5.2.2条计算受弯承载力(M.);若 H,应按本规程第5.2.5条计算受弯承载力(M.)。 5.2.7单肢钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受拉承载 合下列公式规定: 式中: N 钢管混凝土加劲混合构件截面轴向拉力设计值 (N); Nrc、Nefst 外围钢筋混凝土部分、内置钢管混凝土部分的截 面轴心受拉承载力设计值(N); Al 纵筋的横截面面积(mm²); A 钢管的横截面面积(mm²); αs 内置钢管混凝土部分含钢率; 纵筋抗拉和抗压强度设计值(N/mm²); f.一钢管钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值 (N/mm²)。 3.1四肢钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受压承载力应 下列公式规定: NNo N。= 0. 9(Nre +Nefst) Nrc=fe,outAout+fiA Nefst = Z(1. 14 + 1. 025:o )Asc.if c.cor N≤ N're + N'cfst M 代中:N一4 钢管混凝土加劲混合构件的截面轴向压力设计 值(N); M一 钢管混凝土加劲混合构件的截面弯矩设计值 (N : mm); N'rc、N'cfst 外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的 截面轴心受压承载力设计值(N); Mrc、Mefst 外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的 截面受弯承载力设计值(N·mm),对形心轴 取矩。 5.3.3四肢钢管混凝土加劲混合构件中的外围钢筋混凝土部 图5.3.3)承担的轴力设计值和相应的受弯承载力应按下列 式计算: N'rc =αifc.outAe,out +liAl Mre = α1 fc,outAe,out Ce.out )+ZoliAl Ol:= Esecu l c i/≤ fi 钢管外围混凝土等效应力块面积(mm),见图 5.3.3(a),等效应力块高度为受压区高度βic; 第i根纵筋面积(mm²); 受压边缘混凝土极限压应变; 中和轴高度(mm); 钢管外围混凝土等效应力块形心到受压边缘距 离(mm); 第i根纵筋形心到受压边缘距离(mm); 第i根纵筋应力,受压为正,受拉为负; 钢管外围混凝土等效应力块强度系数,当混凝 式中: Nu.H、Mu,H 当c等于H时按本规程第5.3.2条计算的 截面承担的轴力设计值(N)和受弯承载 力设计值(N·mm),弯矩对形心轴取矩; Mu.N 轴压力N作用下截面受弯承载力设计值 (N·mm),弯矩对形心轴取矩; N 按本规程第5.3.1条计算的截面轴心受压 强度承载力设计值(N)。 5.3.6在进行正截面压查承裁力验算时,可通过轴压力设计值 等于轴心受压承载力的假设得到中和轴高度(c)。若c小于或等 于H,应按本规程第5.3.2条计算受弯承载力(Mu);若c大于 H,应按本规程第5.3.5条计算受弯承载力(M.)。 5.4六肢构件正截面承载力计算 4.1六肢钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受压承载力应 本规程第5.3.1条的规定。 4.2当中和轴在截面高度范围内时,六肢钢管混凝土加劲汇 构件压弯强度承载力应满足下列公式要求: NN'rc +Ncfst M≤ Mre +Mefst 中:N 钢管混凝土加劲混合构件的截面轴向压力设计值 (N); M— 钢管混凝土加劲混合构件的截面弯矩设计值(N· mm),弯矩对形心轴取矩; 、N'cfst 外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的截 面轴心受压承载力设计值(N); 、Mefst 外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的截面受 弯承载力设计值(N·mm)RHB 601-2005 生鲜牛初乳,弯矩对形心轴取矩 N'cfst = N'core +N' Mefst = Meore + M. 式中:N'core、Mcore 钢管内核心混凝土截面承担的轴力设计 值(N)和相应的受弯承载力设计值 (N·mm),弯矩对形心轴取矩; Ns、M 钢管截面承担的轴力设计值(N)和相应 的受弯承载力设计值(N·mm),弯矩对 形心轴取矩。 1钢管截面承担的轴力设计值和相应的受弯承载力设计值 (N)和(M)应按下列公式计算(图5.4.4): N', = 20s1As1 + 20s2As2 + 20s3As3 GB 51105-2015 挤压钢管工程设备安装与验收规范钢管内核心混凝土截面承担的轴力设计值和相应的受弯承载 设计值(Ncore)和(Mcore)应按下列公式计算: 3对于本规程未涉及的截面形式,可采用本规程附录 的材料本构模型计算正截面承载力。 、Mu.H 当c等于H时按照5.4.2条计算的截面 承担的轴力设计值(N)和受弯承载力设 计值(N·mm),弯矩对形心轴取矩; Mu.N 轴压力N作用下截面受弯承载力设计值 (N·mm),弯矩对形心轴取矩; N。一按照5.4.1条计算的截面轴心受压承载 力设计值(N)。 行正截面压弯承载力验算时,可通过轴压力设计值 压承载力的假设得到中和轴高度(c)。若c小于或等 本规程第5.4.2条计算受弯承载力(Mu);若c大于