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钢管混凝土结构设计与施工技术规程28-90《钢管混凝土结构设计与施工技术规程》(以下简称《规程》)是我国针对钢管混凝土结构在建筑工程和桥梁工程等领域应用所制定的一项重要技术规范,编号为CECS28:90,发布于1990年。该规程由中国工程建设标准化协会组织编制,旨在统一钢管混凝土结构的设计方法和施工技术标准,确保工程质量和结构安全。
钢管混凝土结构是将混凝土填充于钢管内部而形成的组合结构构件,具有承载力高、延性好、施工方便、抗震性能优越等特点,广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁、工业厂房等工程中。随着我国建筑技术的发展,钢管混凝土技术逐渐成熟,但早期在设计和施工方面缺乏统一标准,影响了其推广应用。为此,《规程》应运而生,填补了当时国内在该领域标准体系的空白。
《规程》共分九章及若干附录,内容涵盖了钢管混凝土结构的基本设计原则、材料要求、受力分析方法、承载力计算公式、节点构造要求以及施工工艺与质量控制措施等。其中dbj/t15-226-2021 民用建筑电线电缆防火技术规程,重点对轴心受压、偏心受压、受弯、受剪等基本受力状态下的承载力计算进行了详细规定,并提出了适用于实际工程的设计参数和计算方法。
此外,《规程》还对施工阶段的钢管制作、混凝土浇筑、质量检测与验收提出了明确的技术要求,强调了施工过程中应采取的控制措施,以确保结构的整体性能和施工安全。规程中还提供了部分工程应用实例和设计参考数据,为工程技术人员提供了实用的指导。
作为我国早期关于钢管混凝土结构的重要技术规范,《规程》在推动钢管混凝土结构在我国的工程应用、提高设计水平和施工质量方面发挥了重要作用。尽管随着技术进步和工程实践的不断发展,后续陆续出台了更为先进的国家标准和行业规范,但CECS28:90作为该领域的奠基性文件,具有重要的历史意义和实践价值,至今仍被广泛参考和引用。
=0.5+0.33+0.23²
=1—0.625eo/r K
柱两端弯矩设计值之较小者与较大者的比值, M/M2,|M1≤|M2|,单曲压弯者取正值,双曲
注:无侧移框架系指框架中设有支撑架、剪力墙、电梯并等支撑结构,且支撑结 构的抗侧移刚度等于或大于框架本身抗侧移刚度的5倍者。有侧移框架系指框架中未 设上述支撑结构或支撑结构的抗侧移刚度小于框架本身抗侧移刚度的5倍者。
图4.1.5无侧移框架柱
第4.1.6条悬臂柱(图4.1.6)的等效计算长度应按下列么 式确定。
式中H一悬臂柱的长度; k一等效长度系数。 悬臂柱的等效长度系数应按下列规定计算,并取其中之较大 者。 当嵌固端的偏心率。/>08时
嵌固端的偏心率eq/rc<0.
臂柱的自由端有力矩M1
式中β—一悬臂柱自由端的力矩设计值M与嵌固端的弯矩设 计值M2之比值,当β为负值(双曲压弯)时,则按 反弯点所分割成的高度为H:的子悬臂柱计算【图
反弯点所分割成的高度为H:的子悬臂柱计算【图 4. 1.6 (b)]。 注:嵌固端系指相交于柱的横梁的线刚度与柱的线刚度之比值不小于4者,或柱 基础的长和宽均不小于柱直径的4倍者
4. 1.6 (b))。
注:嵌固端系指相交于柱的横梁的线刚度与柱的线刚度之比值不小于4者,或 基础的长和宽均不小于柱直径的4倍者
图4.1.6 悬臂柱
第二节格构柱承载力计算
第4.2.1条由双肢或多肢钢管混凝土柱肢组成的格构柱 (图4.2.1),应分别对单肢承载力和整体承载力两种情况进行计 算。
图4.2.1 格构柱
第4.2.2条格柱的单肢承载力计算,首先应按桁架确定 其单肢的轴向力,然后按压肢和拉肢分别进行承载力计算。压肢 的承载力应按本章策之节的公式计算,其长度在桁架平面内取格 构柱节间长度1<图4.2.1);在垂直于桁架平面方向则取侧向支撑 点的间距。拉胶的承载力应按钢结构拉杆计算,不考虑混凝土的 抗拉强度。 第4.2.3条格构柱缀件的构造和计算,应符合《钢结构设 计规范》(GBJ17一88)的有关规定。格构柱的缀件,应能承受下
列剪力中之较大者,剪力√值可认为沿格构柱全长不变, 一、实际作用于格构柱上的横向剪力设计值。
式中N*一一格构柱轴心受压短柱的承载力设计值,按公式 (4.2.5一2)确定。 第4.2.4条格构往的整体承载力应满足下列要求:
式中N*一一格构柱的整体承载力设计值。 第4.2.5条格构柱的整体承载力设计值应按下列公式计 算。
N*=p*p*Nd N =∑No 1
在任何情况下都应满足下刻条
W 女抽心 文以忙考芯时必一值。 第4.2.6条格构柱考虑偏心率影响的整体承载力折减系数 p*应按下列公式计算 一、对于对称截面的双肢柱和四肢柱: 1.当偏心率eo/h≤时:
q*=1+2eo/h 当偏心率eo/h>&时:
0t p (1+√ 0t+0t) (2eo/h—1)
二、对于三肢柱和不对称截面的多肢柱: 1.当偏心率eo/h≤&时:
2.当偏心率eo/h>&时:
2.当偏心率eo/h>&时:
界限偏心率,按本章第4.2.7条的规定确定; 一柱较大弯矩端的轴向压力对格构柱压强重心轴的偏 0 心距,éo=M2/N,其中M2为柱两端湾矩中之较大 者; CS S 在弯矩作用平面内的柱肢重心文间的距离;
图4.2.6 格构柱计算简图
αc一一弯矩单独作用下的受拉区柱肢的重心、受压区柱 肢的重心至格构柱压强重心轴的距离(图 4.2.6):at=hN/N,ac=hN/N,其中N为 受压区各柱肢短柱轴心受压承载力设计值的总 和,V为受拉区各柱肢短柱轴心受压承载力设计 值之总和,N=N%十N; 6.一一受拉区柱肢的套箍指标,按公式(4.1.2一3)计 算。 .2.7条格构柱的界限偏心率&应按下列公式计算:
第4.2.7条格构柱的界限偏心率&应按下列公 一、对于对称截面的双肢柱和四肢柱: ”
二、对于三肢柱和不对称截面的多肢柱:
2Nt θt Q 5+ Eb N 1+0t
第4.2.8条格构柱考虑长细比影响的整体承载力折减系数 *应按下列公式计算:
当2*≤16时,取g*=1。 格构柱的换算长细比*应按下列公式计算: 一、双肢格构柱(图42.8a): 1.当缀件为缀板时
= 1 / . +27Ao/A1y A
=/+16[] =+1] 2.当缀件为缀条时: 入= 1* / +40A0/ A1x A +40Ao/A1y 三、缀件为缀条的三肢格构柱(图4 42A0 二 I / A1 (1.5—cos²α) 42Ao 入= I / Acos²α
=/√]+1[] [/+1[] 入*=
l一—格构柱的等效计算长度,按第4.2.9条、第4.2.10 条和第4.2.11条确定≤ Ix一一格构柱横截面换算面积对x轴的惯性矩; Iy一—格构柱横截面换算面积对y轴的惯性矩; Ao一一格构柱横截面所截各分肢换算截面面积之和,Ao= P八S 、 .Eci A其中Aai、Aa分别为第i分肢的钢管 1 横截面面积和钢管内混凝土横截面面积: — 格构柱带间长度: 钢管外径; A1x 格构柱横截面中垂直于轴的各斜缀条毛截面面 积之和; A1y 格构柱横截面中垂直于?轴的各斜缀条毛截面面积 之和;
α一一构件截面内缀条所在平面与×轴的夹角(图4.2.8c 应在40°~70°范围内。
图4.2.8 格构柱截面
4.2.9条对于两支承点之间无横向力作用的格构 件,其等效计算长度应按下列公式确定: C
l一一格构柱或构件的计算长度(图4.2.9); 1*一一格构柱或构件的长度; k一一等效长度系数; 一 S 框架柱的计算长度系数,对无侧移框架应按附录 一附表1.1确定,对有侧移框架,应按附录一附 表1.2确定。 等效长度系数应按下列规金计算(图4.2.9): 轴心受压柱和杆体
k=0.5+0.3β+0.2β²
三、有侧移框架柱: 1. 当eo/h0.5e,时: LN k=0.5 2. 当 eo/h<0.5e,时: k=1— (eo/h)
弯者取负值。 注:有侧移框架和无侧移框架的区分标准见第4.1.5条的注,
注:有侧移框架和无侧移框架的区分标准见第4.1.5条的注
第4.2.10条 确定 (图4.2.10)
图4.2.9 格构式无侧移框架柱
格构式悬臂柱的等效计算长度应按下列公式
式中H*一格构或悬臂柱的长度; k一等效长度系数。 格构式悬臂柱的等效长度系数应按下列规定计算,并取其中 X 之较大者: 一、当嵌固端的偏心率eo/h≥0.58时:
式中H*—一格构或悬臂柱的长度;
当嵌固端的偏心率eo/h<&时:
k=2—2(eo/h)/e
二、当悬臂柱的自由端有力矩M作用时:
悬臂柱自由端的力矩设计值M与嵌固端的弯矩设 计值M2之比值,β=M/M2,当β为负值(双曲压 弯)时,则按反弯点所分割成的高度为H2的子悬臂 柱计算[图4.2.10(b)]; 界限偏心率,按第4.2.7条计算。 固端的定义见第4.1.6条的注。
图4.210 格构式悬臂柱
第4.2.11条单层房框架下端刚性固定的阶形格构柱,各 价柱段在框架平面两的等效计算长度应按下列公式确定:
式中H;——相应各阶柱段的长度; μ一—相应各阶柱段的计算长度系数。 计算长度系数μ应按下列规定确定: 一、单阶柱。
1263.某电厂脱硫安装工程施工组织设计单层厂房阶形柱计算长度的折减系数 表4.2.11
单层厂房阶形柱计算长度的折减系数 表4.2.11
注: :有横梁的露天结构(如落锤车间等),其折减系数可采用0.9。
2.上段柱和中段柱的计算长度系数μ和μ2,应按下列公 计算:
μ1=μ2/1 μ2μ3/m2
参数附件12.机电安装工程项目现场应急处置方案范本,按附录一附表1.5或附表1.6中的公式 计算。
4.3.1条钢管混凝土的局部受压应满足下列条件
Nu一一钢管混凝土在局部受压下的承载力设计值。 第4.3.2条钢管混凝土在局部受压下的承载力设计值应按