施工规范CECS159-2004矩形钢管混凝土结构技术规程

'工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准矩形钢管混凝土结构技术规程建标工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统中国工程建设标准化协会标准矩形钢管混凝土结构技术规程主编单位同济大学浙江杭萧钢构股份有限公司批准单位中国工程建设标准化协会施行日期年月日北京工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统前言根据中国工程建设标准化协会建标协字第号文关于印发中国工程建设标准化协会年第一批推荐性标准制修订计划的通知的要求制定本规程矩形钢管混凝土结构由于兼有钢结构及混凝土结构的优点能够降低工程造价缩短工期节约材料减少能耗应用前景良好我国已越来越多地在工程中采用为了对其设计施工等技术要求作出配套的规定以促进其进一步发展本规程在总结国内外设计施工管理经验和科研成果的基础上对矩形钢管混凝土结构的材料设计基本规定结构体系与结构分析构件及节点设计耐火设计施工等作出了规定根据国家计委计标号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知现批准协会标准矩形钢管混凝土结构技术规程编号为推荐给建设工程的设计施工使用单位采用本规程第条和第条第款黑体字部分为直接涉及人身财产安全的重要条文必须严格执行其余为推荐性条文本规程由中国工程建设标准化协会轻型钢结构专业委员会归口管理由同济大学土木学院上海四平路号邮编负责解释在使用过程中如发现需要修改或补充之处请将意见和资料径寄解释单位主编单位同济大学浙江杭萧钢构股份有限公司参编单位长安大学工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统中国建筑标准设计研究院西安建筑科技大学上海机电设计研究院福州大学哈尔滨工业大学中南建筑设计院主要起草人沈祖炎以下按姓氏笔画为序吕西林何保康张素梅陈以一陈国津单银木周绪红秦效户攵夏汉强黄奎生口韩林海翟新民蔡益燕魏潮文中国工程建设标准化协会年月日工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统目次总则术语和符号术语符号材料钢材连接材料混凝土基本设计规定一般规定结构变形设计指标构造要求结构体系和结构分析结构体系结构分析承重构件设计轴心受力构件的计算压弯拉弯构件的计算框架柱的设计要求节点设计梁柱连接柱子拼接柱脚工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统抗侧力构件设计支撑钢板剪力墙内藏钢板支撑剪力墙带竖缝混凝土剪力墙板带框混凝土剪力墙桁架设计一般规定矩形钢管混凝土桁架钢管桁架与混凝土板的组合桁架耐火设计一般规定作用和作用效应组合耐火极限无防火涂层柱的耐火计算有防火保护柱的防火涂层厚度施工一般规定矩形钢管构件的制作和施工混凝土施工附录轴心受压构件的稳定系数本规程用词说明工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统总则为了使矩形钢管混凝土结构的设计及施工贯彻执行国家的技术经济政策做到技术先进经济合理安全适用确保质量制定本规程本规程适用于工业与民用房屋和一般构筑物的矩形钢管混凝土结构的设计及施工注本规程未考虑直接承受动力荷载的承重结构的特殊要求本规程的设计原则是根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准制定的矩形钢管混凝土结构按本规程设计和施工时除本规程有明确规定者外荷载应按现行国家标准建筑结构荷载规范的规定采用设计应符合现行国家标准钢结构设计规范冷弯薄壁型钢结构技术规范混凝土结构设计规范和建筑抗震设计规范的要求材料和施工质量验收应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范和混凝土结构工程施工质量验收规范的要求对有特殊设计要求和在特殊环境条件下的矩形钢管混凝土结构设计尚应符合国家现行有关标准的要求工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统术语和符号术语矩形钢管混凝土构件在矩形钢管内浇筑混凝土并由钢管和管内混凝土共同承担荷载的构件矩形钢管混凝土结构主要由矩形钢管混凝土构件组成的结构管内混凝土浇筑在矩形钢管内的混凝土抗侧力结构抵抗作用在建筑物上水平力的结构水平力系由风荷载或地震作用产生混凝土的工作承担系数在矩形钢管混凝土轴心受压构件中管内混凝土的抗压承载力占全部截面抗压承载力的百分数钢混凝土组合梁由混凝土翼板与钢梁通过连接件组合而成的能整体受力的梁钢管局部失稳在压应力作用下矩形钢管管壁的局部失稳此时钢管构件未发生整体失稳轴心受压承载力工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统轴心受压构件全截面屈服时能够承受的最大压力受弯承载力受弯构件全截面屈服时能够承受的最大弯矩符号作用作用效应和抗力弯矩设计值截面受弯承载力设计值框架柱的全塑性受弯承载力标准值净截面受弯承载力设计值框架梁的全塑性受弯承载力标准值节点的受弯承载力设计值轴心压拉力设计值截面受压承载力设计值截面受压承载力标准值净截面受压承载力设计值欧拉临界力火灾时作用于柱子的轴向力设计值火灾时柱子承载力设计值承载力设计值不考虑地震作用时的荷载效应组合设计值考虑多遇地震作用时荷载和地震作用效应组合的设计值剪力设计值环梁与柱结合面处剪力设计值环梁与柱结合面的直剪承载力设计值环梁与柱结合面处肋钢筋上混凝土的局部承压力设计值矩形环梁的受剪承载力设计值工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统节点的受剪承载力设计值材料性能混凝土的弹性模量钢材的弹性模量钢材的抗拉抗压和抗弯强度设计值钢材的抗剪强度设计值钢材的端面承压强度设计值混凝土的抗压强度设计值混凝土的抗拉强度设计值钢材的屈服强度混凝土的抗压强度标准值混凝土的立方体试块强度混凝土的抗拉强度标准值焊缝的抗拉强度设计值内隔板钢材的抗拉强度设计值钢材的剪变模量构件的设计耐火极限钢材的线膨胀系数钢材的质量密度几何参数管内混凝土的截面面积结合面混凝土的直剪面积局部受压面积钢管的截面面积钢管的净截面面积环梁外侧弯起钢筋的面积柱宽或倍框架梁宽二者之小者范围内的箍筋面积钢管角部的有效焊缝厚度工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统矩形钢管截面的边长管内混凝土截面的边长钢梁截面的宽度分别为弦杆受压腹杆和受拉腹杆的截面宽度肋钢筋直径肋钢板的挑出宽度管内混凝土受压区高度偏心距钢梁截面的高度分别为弦杆受压腹杆和受拉腹杆的截面高度钢管截面的惯性矩管内混凝土截面的惯性矩肋钢筋肋钢板的长度轴心受压构件的计算长度矩形钢管混凝土轴心受压构件截面的当量回转半径厚度分别为弦杆受压腹杆和受拉腹杆的壁厚梁翼缘厚度内外隔板厚度长细比相对长细比分别为受压腹杆受拉腹杆与弦杆间的夹角计算系数矩形钢管混凝土横向局部承压系数受压构件中混凝土的工作承担系数等效弯矩系数混凝土强度影响系数管内混凝土局部受压强度提高系数弯矩放大系数工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统剪力放大系数轴心受压构件的稳定系数系数结构重要性系数承载力抗震调整系数设计强度的降低系数强柱系数环梁的弯矩放大系数环梁的剪力放大系数工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统材料钢材矩形钢管混凝土构件的钢管可采用牌号为和的钢材其质量应符合现行国家标准碳素结构钢和低合金高强度结构钢的规定当有可靠根据时可采用其他牌号的钢材矩形钢管混凝土承重构件的钢管材料应根据结构的重要性荷载特征应力状态钢材厚度连接方式环境条件等因素合理选取牌号和质量等级级钢不应用于焊接结构各类牌号的级钢不宜用于高层钢结构矩形钢管可采用冷成型的直缝或螺旋缝焊接管或热轧管也可用冷弯型钢或热轧钢板型钢焊接成型的矩形管焊缝可采用高频焊自动或半自动焊和手工对接焊缝对焊接承重结构当采用可防止层状撕裂的向钢时其材质应符合现行国家标准厚度方向性能钢板的规定结构中钢筋混凝土构件的钢筋应符合现行国家标准混凝土结构设计规范的规定普通钢筋宜采用级和级钢筋也可采用级和级钢筋连接材料用于矩形钢管混凝土构件的焊接材料应符合下列要求手工焊接用的焊条应符合现行国家标准碳钢焊条或低合金钢焊条的规定选择的焊条型号应与被焊钢材的力学性能相适应自动或半自动焊接用的焊丝和焊剂应与被焊钢材相适应工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统并应符合现行有关标准的规定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的规定当两种不同钢材相焊接时宜采用与强度较低的一种钢材相适应的焊条或焊丝用于矩形钢管混凝土构件的连接紧固件应符合下列规定普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓级和六角头螺栓级和级的规定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钢结构用高强度大六角螺母钢结构用高强度垫圈钢结构用高强度大六角头螺栓大六角螺母垫圈技术条件或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件的规定高强度螺栓的预拉力和摩擦面的抗滑移系数应按现行国家标准钢结构设计规范选用栓钉应符合现行国家标准圆柱头焊钉的规定用于栓钉的钢材屈服强度不应低于用于连接薄钢板或其他金属板件的自攻螺钉应符合现行国家标准自钻自攻螺钉或自攻螺栓的规定混凝土矩形钢管中的混凝土强度等级不应低于级对钢管宜配或级混凝土对钢管宜配或不低于级的混凝土对钢管宜配不低于级的混凝土混凝土的强度等级力学性能和质量标准应分别符合现行国家标准混凝土结构设计规范和混凝土强度检验评定标准的规定工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统基本设计规定一般规定本规程采用以概率理论为基础的极限状态设计法采用分项系数设计表达式进行计算设计矩形钢管混凝土结构时荷载组合荷载标准值荷载分项系数荷载组合值系数等除本规程有规定者外应按现行国家标准建筑结构荷载规范的规定采用在抗震设防区还应符合现行国家标准建筑抗震设计规范的规定矩形钢管材料的强度设计值应为材料强度标准值除以抗力分项系数抗力分项系数当采用热轧成型或由热轧钢板型钢焊接组成的矩形钢管时应按现行国家标准钢结构设计规范的规定采用当采用冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管时应按现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范的规定采用对冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管当钢管截面板件尺寸符合本规程第条规定即全截面有效时可根据现行国家标准冷弯薄壁型钢结构技术规范中第和条的规定选取考虑冷弯效应后的强度设计值矩形钢管混凝土结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计当按承载能力极限状态设计时应考虑荷载效应的基本组合必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合荷载和材料强度均采用设计值结构的承载能力应包括构件和连接的强度结构和构件的稳定性处于抗震设防地区的结构尚应按现行国家标准建筑抗震设计规范和其他有关标准的规定进行结构构件和连工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统接的抗震承载能力计算承载能力计算应满足下列公式的要求当不考虑地震作用时当考虑多遇地震作用时式中结构重要性系数按现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准的规定选取对一般工业与民用建筑矩形钢管混凝土结构的安全等级取二级设计使用年限取年不考虑地震作用时荷载效应组合的设计值考虑多遇地震作用时荷载和地震作用效应组合的设计值承载力设计值承载力抗震调整系数对矩形钢管混凝土构件按表的规定选用表承载力抗震调整系数构件名称梁柱支撑节点板件连接焊缝连接螺栓注当仅计算竖向地震作用时承载力抗震调整系数宜取正常使用极限状态设计应考虑荷载效应的标准组合采用荷载标准值组合值和变形容许值进行计算对于钢混凝土组合梁尚应考虑荷载效应的准永久组合矩形钢管混凝土构件尚应按空矩形钢管进行施工阶段的强度稳定性和变形验算施工阶段的荷载主要为湿混凝土的重力和实际可能作用的施工荷载矩形钢管柱在施工阶段的轴向应力不应大于其抗压强度设计值的并应满足强度和稳定性的要求结构变形不同类型受弯构件的变形应符合下列规定工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统钢筋混凝土受弯构件的最大挠度裂缝控制及裂缝宽度计算及其限值应符合现行国家标准混凝土结构设计规范的规定钢结构受弯构件的最大挠度计算及其容许值应符合现行国家标准钢结构设计规范的规定钢混凝土组合梁压型钢板混凝土组合楼板的最大挠度负弯矩区裂缝宽度计算及其容许值应符合现行国家标准钢结构设计规范和现行行业标准高层民用建筑钢结构技术规程的规定多高层矩形钢管混凝土框架结构或主要抗侧力结构为钢结构的多高层矩形钢管混凝土结构房屋在风荷载作用下的层间相对位移与层高之比值不宜大于当采用有较高变形限制的非结构构件和装饰材料时层间相对位移与层高之比值宜适当减小当无隔墙时则可适当增大多高层矩形钢管混凝土框架结构或主要抗侧力结构为钢结构的多高层矩形钢管混凝土结构房屋在地震作用下的层间相对位移与层高之比值不宜大于下列数值在多遇地震作用下按弹性计算在罕遇地震作用下按弹塑性计算当采用有较高变形限制的非结构构件和装饰材料时在多遇地震作用下的层间相对位移与层高之比值宜适当减小当多高层矩形钢管混凝土结构的主要抗侧力结构为钢筋混凝土结构时其层间相对位移与层高之比值应按现行行业标准高层建筑混凝土结构技术规程的规定确定设计指标热轧成型或由热轧钢板型钢焊接组成的矩形钢管的钢材强度设计值应按表采用工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统表热轧成型钢材的强度设计值钢材抗拉抗压和抗弯抗剪端面承压刨平顶紧厚度或直径牌号钢钢钢钢冷成型或由冷弯型钢焊接组成的矩形钢管的钢材强度设计值应按表采用表冷成型钢材的强度设计值抗拉抗压和抗弯抗剪端面承压刨平顶紧钢材牌号注表中数值适用于板厚工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统钢材的物理性能指标应按表采用表钢材的物理性能弹性模量剪变模量线膨胀系数质量密度以每计混凝土的强度设计值强度标准值和弹性模量应按表采用表混凝土强度指标和弹性模量混凝土强度等级轴心抗压设计轴心抗拉值轴心抗压标准轴心抗拉值弹性模量构造要求矩形钢管混凝土构件的截面最小边尺寸不宜小于钢管壁厚不宜小于截面的高宽比不宜大于当有可靠依据时上列限值可适当放宽当矩形钢管混凝土构件工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统截面最大边尺寸不小于时宜采取在柱子内壁上焊接栓钉纵向加劲肋等构造措施矩形钢管混凝土受压构件中混凝土的工作承担系数应控制在之间可按下式计算式中钢材混凝土的抗压强度设计值钢管管内混凝土的截面面积矩形钢管混凝土构件钢管管壁板件的宽厚比图应不大于表的规定thtb(a)轴压σ1tthhttσ2bb(b)弯曲(c)压弯图矩形钢管截面板件应力分布示意工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统表矩形钢管管壁板件宽厚比的限值构件类型轴压图弯曲图当时压弯图当时注钢材的屈服强度对钢对钢对钢对钢分别为板件最外边缘的最大最小应力压应力为正拉应力为负当施工阶段验算时表中的限值应除以但应按第条的规定取施工阶段荷载作用下的板件实际应力设计值压弯时取矩形钢管混凝土构件的长细比容许值可按现行国家标准钢结构设计规范的规定采用在每层钢管混凝土柱下部的钢管壁上应对称开两个排气孔孔径为工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统结构体系和结构分析结构体系矩形钢管混凝土可用于多高层建筑的框架体系框架支撑体系框架剪力墙体系框架筒体体系巨型框架体系和交错桁架体系等的框架柱构件矩形钢管混凝土结构可与钢结构型钢混凝土结构钢筋混凝土结构和圆形钢管混凝土结构同时使用矩形钢管混凝土结构的适用最大高度应符合表的规定对平面和竖向均不规则的结构或类场地上的结构适用的最大高度应适当降低表矩形钢管混凝土结构适用的最大高度抗震设防烈度结构体系非抗震度度度度框架框架钢支撑嵌入式剪力墙框架混凝土剪力墙框架混凝土核心筒框筒筒中筒注筒中筒的筒体为由钢结构或矩形钢管混凝土结构组成的筒体矩形钢管混凝土结构民用房屋适用的最大高宽比不宜大于表的规定表矩形钢管混凝土结构民用房屋适用的最大高宽比抗震设防烈度结构体系非抗震度度度度框架框架钢支撑嵌入式剪力墙框架混凝土剪力墙框架混凝土核心筒框筒筒中筒注筒中筒的筒体为由钢结构或矩形钢管混凝土结构组成的筒体工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统矩形钢管混凝土与其他构件组成的结构体系其布置宜规则楼层刚度分布宜均匀结构布置应符合现行国家标准建筑抗震设计规范的要求并应使结构受力明确满足对承载力稳定性和刚度的设计要求在采用框架混凝土核心筒的结构体系中周边矩形钢管混凝土柱框架的梁与柱连接在抗震设防烈度为度及以上地区应采用刚接在度地区可采用部分铰接在非抗震设防地区允许全部采用铰接矩形钢管混凝土用于多高层建筑结构的框架时框架梁宜采用钢梁或钢混凝土组合梁也可采用钢筋混凝土梁钢桁架矩形钢管混凝土桁架或组合桁架抗侧力构件可采用钢支撑带竖缝钢筋混凝土剪力墙内藏钢支撑混凝土剪力墙钢板剪力墙或钢筋混凝土剪力墙楼盖可采用钢混凝土组合梁或非组合梁楼板可采用压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板或非组合楼板也可采用装配整体式钢筋混凝土楼板预制板或其他轻型楼板采用装配整体式钢筋混凝土楼板预制板或其他轻型楼板时应将楼板预埋件与钢梁焊接或采取其他保证楼盖整体性的措施采用框架支撑结构体系时支撑在竖向宜连续布置必要时可设置结构加强层采用框架混凝土剪力墙结构体系时混凝土剪力墙宜采用带翼墙或有端柱的剪力墙采用矩形钢管混凝土框架柱的多层建筑矩形钢管混凝土柱宜采用埋入式柱脚当设置地下室且框架柱伸至地下一层时或按度及以下抗震设防时也可采用外包式柱脚或外露式柱脚当有根据时也可采用其他型式的柱脚结构分析矩形钢管混凝土结构分析应符合下列规定抗震设计时在多遇地震作用下矩形钢管混凝土结构与工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统混凝土结构的混合结构的阻尼比可取其他情况下的阻尼比可取在罕遇地震下阻尼比可取内力和变形计算时应按第条规定的刚度对结构进行弹性分析对钢混凝土组合构件进行混凝土硬结后承载力计算时可不计入混凝土的抗拉强度但结构分析时构件刚度计算可计入混凝土受拉区并按等截面构件计算当进行框架弹性分析时压型钢板组合楼盖中梁的惯性矩宜按下列规定取用对两侧有楼板的梁取对仅一侧有楼板的梁取为钢梁的截面惯性矩当钢混凝土组合梁按塑性理论设计时可考虑连续梁跨间的内力重分布进行弯矩调幅计算时可将混凝土截面按弹性模量比换算为等效的钢截面钢混凝土组合结构应进行施工阶段混凝土浇筑前和混凝土硬结前的结构分析和验算此时不考虑混凝土的承载作用应按钢结构进行设计矩形钢管混凝土构件的刚度可按下列规定取值轴向刚度弯曲刚度式中钢管截面在所计算方向对其形心轴的惯性矩管内混凝土截面在所计算方向对其形心轴的惯性矩钢材混凝土的弹性模量在抗震设防烈度为度及以上的地区采用矩形钢管混凝土柱框架与抗侧力构件支撑框架剪力墙等组成的双重结构体系其框架部分按计算所得的地震剪力应乘以调整系数使其值达到不小于结构底部总地震剪力的和框架部分地震剪力最大工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统值倍二者中的较小值抗震设计时框架角柱的组合弯矩设计值剪力设计值应乘以不小于的增大系数工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统承重构件设计轴心受力构件的计算矩形钢管混凝土轴心受压构件的承载力应满足下式的要求式中轴心压力设计值轴心受压时截面受压承载力设计值系数无地震作用组合时有地震作用组合时和按第条取用当钢管截面有削弱时其净截面承载力应满足下式的要求式中轴心受压时净截面受压承载力设计值钢管的净截面面积轴心受压构件的稳定性应满足下式的要求当时当时式中轴心受压构件的稳定系数其值可从附录查得相对长细比按第条计算工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统轴心受压构件的相对长细比应按下式计算式中钢材的屈服强度其值按表注取用矩形钢管混凝土轴心受压构件的长细比轴心受压构件的计算长度矩形钢管混凝土轴心受压构件截面的当量回转半径矩形钢管混凝土轴心受拉构件的承载力应满足下式要求式中轴心拉力设计值钢材的抗拉强度设计值压弯拉弯构件的计算弯矩作用在一个主平面内的矩形钢管混凝土压弯构件其承载力应满足下式的要求同时应满足下式的要求工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统式中轴心压力设计值弯矩设计值混凝土工作承担系数按式计算只有弯矩作用时净截面的受弯承载力设计值钢材抗弯强度设计值分别为矩形钢管截面平行垂直于弯曲轴的边长钢管壁厚管内混凝土受压区高度弯矩作用在一个主平面内绕轴和矩形钢管混凝土压弯构件其弯矩作用平面内的稳定性应满足下式的要求并应满足下式的要求同时弯矩作用平面外的稳定性应满足下式的要求式中分别为弯矩作用平面内弯矩作用平面外的轴心受压稳定系数按式计算或从附录查得欧拉临界力只有弯矩作用时截面的受弯承载力设计值工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统等效弯矩系数等效弯矩系数应根据稳定性的计算方向按下列规定采用在计算方向内有侧移的框架柱和悬臂构件在计算方向内无侧移的框架柱和两端支承的构件无横向荷载作用时和为端弯矩使构件产生相同曲率时取同号使构件产生反向曲率时取异号有端弯矩和横向荷载作用时使构件产生同向曲率时使构件产生反向曲率时无端弯矩但有横向荷载作用时弯矩作用在一个主面内的矩形钢管混凝土拉弯构件其承载力应满足下式的要求弯矩作用在两个主面内的双轴压弯矩形钢管混凝土构件其承载力应满足下式的要求同时应满足下式的要求式中分别为绕主轴轴作用的弯矩设计值分别为绕轴的净截面受弯承载力设计值按式计算双轴压弯矩形钢管混凝土构件绕主轴轴的稳定性应满足下式的要求工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统同时应满足下式的要求绕主轴轴的稳定性应满足下式的要求同时应满足下式的要求式中分别为绕主轴轴绕主轴轴的轴心受压稳定系数可按式计算或从附录查得分别为在计算稳定的方向对的弯矩等效系数其值由第条确定分别为绕轴的受弯承载力设计值按式计算弯矩作用在两个主平面内的双轴拉弯矩形钢管混凝土构件其承载力应满足下式的要求框架柱的设计要求矩形钢管混凝土框架柱的计算长度应按现行国家标准钢结构设计规范的规定采用当矩形钢管混凝土构件用作抗震设防区的多层和高层框架结构柱时矩形钢管混凝土柱的混凝土工作承担系数宜符合下式的要求工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统式中考虑柱具有一定延性的混凝土工作承担系数的限值按表确定表混凝土工作承担系数限值轴压比长细比注当值在之间时可按线性插值取值对抗震设防的框架柱在框架的任一节点处宜同时满足式和式的要求式中按多遇地震作用组合的柱轴力设计值矩形钢管混凝土柱轴心受压时截面受压承载力标准值框架柱管内混凝土的抗压强度标准值按表采用强柱系数一般取对于超过层的框架度设防时取度设防时取计算平面内交汇于节点的框架梁的全塑性受弯承载力标准值计算平面内交汇于节点的框架柱的全塑性受弯承载力标准值分别为矩形钢管截面平行垂直于弯曲轴的边长框架柱管内混凝土受压区高度按式计工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统算其中用用替代矩形钢管混凝土柱的剪力可假定由钢管管壁承受其剪切强度应同时满足下式要求式中矩形钢管混凝土柱中沿主轴轴主轴轴的最大剪力设计值矩形钢管沿主轴轴方向的边长矩形钢管沿主轴轴方向的边长钢材的抗剪强度设计值工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统节点设计梁柱连接节点的形式应构造简单整体性好传力明确安全可靠节约材料和施工方便节点设计应做到构造合理使节点具有必要的延性能保证焊接质量并避免出现应力集中和过大约束应力矩形钢管混凝土柱与钢梁的连接可采用下列型式带短梁内隔板式连接矩形钢管内设隔板柱外预焊短钢梁钢梁的缘与柱边预设短钢梁的翼缘焊接钢梁的腹板与短钢梁的腹板用双夹板高强度螺栓摩擦型连接图11(a)节点剖面1－1(b)节点平面图带短梁内隔板式梁柱连接外伸内隔板式连接矩形钢管内设隔板隔板贯通钢管壁钢管与隔板焊接钢梁腹板与柱钢管壁通过连接板采用高强度螺栓摩擦型连接钢梁翼缘与外伸的内隔板焊接图外隔板式连接钢梁腹板与柱外预设的连接件采用高强度螺栓摩擦型连接柱外设水平外隔板钢梁翼缘与外隔板焊接图工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统11(a)节点剖面1－1(b)节点平面图外伸内隔板式梁柱连接外隔板11(a)节点剖面1－1(b)节点平面图外隔板式梁柱连接内隔板式连接钢梁腹板与柱钢管壁通过连接板采用高强度螺栓摩擦型连接矩形钢管混凝土柱内设隔板钢梁翼缘与柱钢管壁焊接图内隔板11(a)节点剖面1－1(b)节点平面图内隔板式梁柱连接工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统当为度设防类场地和度设防时柱与钢梁的刚性连接宜采用能将塑性铰外移的骨形连接当钢梁与柱为铰接连接时钢梁翼缘与钢管可不焊接腹板连接采用内隔板式连接型式矩形钢管混凝土柱与现浇钢筋混凝土梁的连接可采用下列型式环梁钢承重销式连接在钢管外壁焊半穿心钢牛腿柱外设八角形钢筋混凝土环梁梁端纵筋锚入钢筋混凝土环梁传递弯矩图架立筋架立筋环梁纵筋环梁纵筋1框架半穿心梁纵筋钢牛腿环梁箍筋环梁纵筋1(a)节点剖面1－1(b)节点平面图环梁钢承重销式连接节点穿筋式连接柱外设矩形钢筋混凝土环梁在钢管外壁焊水平肋钢筋或水平肋板通过环梁和肋钢筋或肋板传递梁端剪力框架梁纵筋通过预留孔穿越钢管传递弯矩图内侧环梁纵筋外侧环梁纵筋补强钢筋或钢板外侧环梁纵筋环梁箍筋环梁纵筋1框架肋钢筋梁纵筋内侧环梁纵筋1外侧环梁纵筋内侧环梁纵筋(a)节点剖面1－1(b)节点平面图穿筋式节点抗震设计时钢梁与柱的连接除应按地震组合内力进行强度验算外尚应符合现行国家标准建筑抗震设计规范工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统第条第款的要求对于钢筋混凝土梁与矩形钢管混凝土柱的连接节点图图在柱边处按实际配筋计算所得的抗弯承载力与该处设计弯矩之比值不应小于梁端处相应比值的倍柱边处的抗剪承载力应不小于梁两端出现塑性铰时梁中剪力的倍和可按表采用表的值抗震等级一二三四注本表中框架的抗震等级按现行国家标准建筑抗震设计规范表确定对高层建筑尚应符合现行行业标准高层建筑混凝土结构技术规程的规定带内隔板的矩形钢管混凝土柱与钢梁的刚性焊接节点除应验算连接焊缝和高强度螺栓的强度外尚应按下列规定验算节点的强度图节点抗剪承载力应符合式的要求工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统式中节点所承受的剪力设计值剪力放大系数抗震设计时取非抗震设计时取节点受剪承载力设计值节点上下柱弯矩设计值的平均值弯矩对节点顺时针作用时为正节点左右梁端剪力设计值的平均值剪力对节点中心逆时针作用时为正柱钢管壁内隔板厚度焊缝钢柱管壁内隔板钢材的抗拉强度设计值管内混凝土截面的宽度和高度钢梁截面的高度钢管角部的有效焊缝厚度tbftbhttcbbbl2l1hc图带内隔板的刚性节点节点的抗弯强度应符合式的要求工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统式中节点处梁端弯矩设计值弯矩放大系数抗震设计时取非抗震设计时取节点的受弯承载力设计值由确定的值柱宽梁宽梁翼缘厚度内隔板上气孔到边缘的距离图当采用环梁钢承重销式连接时图垂直于梁轴的柱截面宽度不宜小于框架梁宽度的倍钢牛腿的里端进入钢管内的长度不应小于为平行于梁轴线的柱边长外端宜进入框架梁端钢牛腿高度应尽可能大但不应影响环梁和框架梁浇筑混凝土矩形钢管混凝土柱与现浇钢筋混凝土梁采用穿筋式连接时图应按下列规定进行设计环梁的抗剪强度应符合式的要求图式中矩形环梁的受剪承载力设计值弯起钢筋置于环梁外侧的截面面积及其抗拉强度设计值梁端剪力设计值工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统剪力放大系数抗震设计时按表取值非抗震设计时取柱宽或倍框架梁宽二者之小者范围内的箍筋截面面积及其抗拉强度设计值弯起钢筋与水平面的夹角楼板环梁箍筋柱吊筋矩形环梁框架梁θ图穿筋式节点抗剪构造钢管与矩形钢筋混凝土环梁间结合面的承载力验算应包括肋钢筋的焊缝强度混凝土的直剪承载力混凝土的局部承压三个方面验算肋钢筋焊缝强度时焊缝在剪力作用下按纯剪切考虑可按现行国家标准钢结构设计规范的规定计算验算结合面混凝土直剪承载力时混凝土直剪强度设计值可取结合面直剪承载力可按下式验算式中环梁与柱结合面上的剪力设计值环梁与柱结合面的直剪承载力设计值结合面混凝土的直剪面积混凝土的抗拉强度设计值验算结合面肋钢筋上混凝土的受压承载力时局部承压混凝工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统土的垂直抗压强度可取局压承载力可按下式验算式中环梁与柱结合面处肋钢筋上混凝土的局部承压力设计值肋钢筋或肋钢板的长度肋钢筋直径或肋钢板的挑出宽度节点设计时宜尽量减少现场焊接当确实需要现场焊接时焊缝质量应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范相应级别的要求当焊缝用作传递拉力时宜采用全熔透焊缝且要求焊缝至少与连接件等强焊缝应避免交叉减少应力集中当现浇钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接时梁钢筋的锚固和箍筋加密区应符合现行国家标准混凝土结构设计规范的规定当钢管混凝土柱钢筋混凝土梁采用穿筋式节点时孔径宜取为梁的纵筋直径最大不应超过不得在现场采用气割扩孔避免造成刻槽产生严重的应力集中柱钢管壁开孔后应在钢管内壁采取相应补强措施贯穿钢管的钢筋之间净距不应小于倍柱中混凝土骨料的最大粒径及当采用在钢管壁上焊接肋钢筋或钢板来传递结合面剪力时肋钢筋的直径或肋钢板的挑出宽度应由式确定且应与环梁混凝土粗骨料的最大粒径相当可取最少应设置中部下部两道肋钢筋抗震设计时至少应设上中下三道肋钢筋抗震设计中当梁与矩形钢管混凝土柱刚接且钢管为四块钢板焊接时钢管角部的拼接焊缝在框架梁上下范围内应采用全熔透焊缝其余部位可采用部分熔透焊缝当钢梁的上工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统下翼缘与柱外短梁隔板或柱面焊接连接时应采用全熔透坡口焊缝并在梁上下翼缘的底面设置焊接衬板为便于设置衬板和施焊梁腹板端头上下应切割成弧形缺口缺口半径可采用抗震设计时对采用与柱面直接连接的刚接节点梁下翼缘焊接用的衬板在翼缘施焊完毕后应在底面与柱用角焊缝沿衬板全长焊接或将衬板割除再补焊焊根当柱钢管壁较薄时在节点处应予加强以利于与钢梁焊接矩形钢管混凝土柱的内隔板厚度应满足板件的宽厚比限值且不小于钢梁翼缘的厚度钢管外隔板的挑出宽度图应满足下式要求式中隔板厚度外隔板材料的屈服强度矩形钢管混凝土柱内隔板与柱的焊接应采用坡口全熔透焊钢管内隔板上应设置混凝土浇筑孔其孔径不应小于内隔板四角应设透气孔其孔径宜为图浇筑孔梁翼缘透气孔45°-60°≤200m内隔壁柱钢管壁m图内隔板透气孔位置柱子拼接根据构造和运输要求框架柱可按多个楼层下料分段制工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统作分段接头宜设在楼面以上处柱段的对接拼接可采用下列方式不同壁厚钢管的工厂焊接对内壁平齐的对接拼接当两钢管壁厚相差不大于时可按图的方式焊接当两钢管壁厚相差大于时较厚钢管的管壁应按图所示加工成斜坡后连接对外壁平齐的对接拼接当较薄钢管的公称壁厚不大于时两钢管壁厚相差应小于当较薄钢管的公称壁厚大于时壁厚相差不应大于加公称壁厚的倍且不大于当两钢管的壁厚相差较大而不满足以上规定时应采用图所示的有厚度差的内衬板或按图所示将较厚钢管内壁加工成有一定坡度的过渡段当采用图所示连接方式时下柱顶端管壁厚度宜与上柱底端管壁厚度相等或相差不大于内衬板的厚度不宜小于钢管的现场焊接钢管在现场焊接时宜采用图所示的连接方式下节柱的上端应设置开孔隔板或环状隔板隔板顶面与柱口平齐或略低接口应采用坡口全熔透焊接管内应设衬管或衬板当两钢管混凝土柱的截面宽度或高度明显不同时可采用下列方式拼接在连接处当上节柱外壁与下节柱外壁间的差距不大于可采用顶板拼接方式图此时顶板厚度应满足下列要求且不小于式中顶板厚度下节柱上节柱的壁厚且当上节柱外壁与下节柱外壁间的差距大于但不大于时可采用上节柱外壁加劲拼接方式图工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统内壁外壁内壁外壁1内衬板内衬板≥2.5≤4mm>4mm（a)（b)内壁外壁内壁外壁内衬板有厚度差的内衬板1≥2.5（c)（d)图不同壁厚钢管的工厂焊接衬管或衬板衬管或衬板开孔隔板开孔隔板或环状隔板或环状隔板图钢管的现场焊接此时顶板厚度不宜小于柱下段壁厚加当上节柱外壁与下节柱外壁间的差距大于时钢管宜采用台锥形拼接方式图图在下节柱顶面和台锥形拼接钢管顶面应设开孔隔板当台锥形拼接钢管位于梁柱接头部位时可采用图所示的方式处理其拼接钢管两端宜突出梁翼缘外侧各并在梁翼缘高度处设置开工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统t2t2s≤25mms≤25mms≤25mmttt1t1(a)t225mm)cdcccddd0bdc(>)dA1AbA1Ab图局部受压计算底面积工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统受拉腹杆节点承载力设计值可按下式计算当时当时取式和式的较小值式中弦杆钢材的屈服强度抗拉强度设计值受拉腹杆钢材的屈服强度抗拉强度设计值型间隙节点受压腹杆节点承载力设计值可按式计算受拉腹杆节点承载力设计值可按下列方法确定当且时可按式计算当或但时可按式或式计算取较小值钢管桁架与混凝土板的组合桁架当考虑钢管桁架受压弦杆与混凝土板的组合效应按组合桁架计算时可忽略受压弦杆的截面面积钢管桁架杆件的最大长细比应符合现行国家标准钢结构设计规范的有关规定工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统组合桁架的最大挠度宜小于其跨度的抗剪连接件应按现行国家标准钢结构设计规范的规定进行设计工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统耐火设计一般规定本章的规定适用于以矩形钢管混凝土柱为主要承载结构的按现行有关防火规范的规定耐火等级为三级以上的不施加防火涂层和施加防火涂层的矩形钢管混凝土柱的柱身当采用不施加防火涂层的矩形钢管混凝土柱进行结构耐火设计时原则上同一层建筑应有两个以上防火分区或同一层内设有部分带防火保护的柱矩形钢管混凝土柱的防火涂层宜采用厚涂型钢结构防火涂料或金属网抹水泥砂浆当有可靠依据时亦可采用其他方法进行防火保护作用和作用效应组合当进行耐火设计时可仅考虑永久荷载可变荷载和火灾变温的作用永久荷载应采用标准值可变荷载应采用组合值钢梁的温度变化可按火灾温度构件尺寸和构件表面的防火涂层特性确定对承载能力极限状态应采用荷载效应的偶然组合进行设计耐火极限各类构件的耐火极限应按现行国家标准建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范的规定采用工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统无防火涂层柱的耐火计算当进行耐火设计时应验算结构在火作用下的整体稳定性火灾层的稳定性及出火区域内柱子的承载力验算结构的整体稳定性时可假定出火区域内的柱头柱脚为铰接混凝土取常温下的强度和弹性模量出火区域的钢梁应考虑温度变化对强度和弹性模量的影响验算火灾层结构的稳定性时应将出火区柱承担的水平力转移到非出火区的柱并验算其稳定性出火区柱身的轴心受压承载力应按下式验算式中火灾时作用于柱子的轴向力设计值火灾时柱子的承载力设计值按本规程第条计算火灾时出火区域内的柱子当截面边长不小于时其承载力设计值应按下列规定计算对无侧移框架的柱式中构件的设计耐火极限对有侧移框架的柱且层间位称小于层高时有防火保护柱的防火涂层厚度当采用金属网抹砂浆或厚涂型钢结构防火涂料时长细比的矩形钢管混凝土柱的防火保护层厚度可分别按表和表确定工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统表金属网抹水泥砂浆防火保护层厚度保护层厚度截面最小尺寸耐火极限燃烧性能不燃烧体不燃烧体不燃烧体不燃烧体不燃烧体不燃烧体不燃烧体不燃烧体不燃烧体不燃烧体注当水泥砂浆强度等级高于时亦可按本表取值表厚涂钢结构防火涂料保护层厚度保护层厚度截面最小尺寸耐火极限燃烧性能不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性不燃烧性工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统施工一般规定矩形钢管混凝土结构的制作和施工除符合本规程的规定外尚应遵守现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范和混凝土结构工程施工质量验收规范的有关规定矩形钢管结构的制作单位应根据已批准的技术设计文件编制施工详图且经原设计单位批准当需要修改时制作单位应向原设计单位申报经同意并签署文件后方能生效矩形钢管结构在制作前应根据设计文件和施工详图的要求编制制作工艺文件其内容至少应包括制作所依据的标准制作厂的质量保证体系成品的质量保证和为保证成品达到规定的要求而制定的措施矩形钢管结构的制作单位在必要时应对构造复杂的构件进行工艺试验矩形钢管混凝土结构采用的钢材焊接材料连接材料和混凝土材料的性能应符合本规程第章的规定矩形钢管构件的制作和施工矩形钢管构件应根据施工详图进行放样放样与号料应预留焊接收缩量和切割端铣等加工余量对于高层框架柱尚应预留弹性压缩量弹性压缩量的取值可由制作单位和设计单位协商确定需进行边缘加工的零件宜采用精密切割焊接坡口宜采用自动切割半自动切割坡口机刨边机等加工并应采用样板控制坡口角度和尺寸工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统在矩形钢管构件组装前各零部件应经检查合格组装的允许偏差应按现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范和现行行业标准高层民用建筑钢结构技术规程的规定采用矩形钢管构件的焊接包括施工现场焊接应严格按照工艺文件规定的焊接方法工艺参数施焊顺序进行并应符合设计文件和现行行业标准建筑钢结构焊接规程的规定矩形钢管构件的除锈和涂装应在制作质量检验合格后进行构件表面的除锈方法和除锈等级应符合设计规定其质量要求应符合现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级的规定矩形钢管构件制作完成后应按照施工图和现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范的规定进行验收其外形尺寸的允许偏差应符合上述规范的规定矩形钢管构件制作完毕后应仔细清除钢管内的杂物并应采取措施保持管内清洁矩形钢管构件在吊装时应控制吊装荷载作用下的变形吊点的设置应根据矩形钢管构件本身的承载力和稳定性经验算后确定必要时应采取临时加固措施矩形钢管构件在运输吊装以及吊装完毕浇筑混凝土之前应将其管口包封防止异物和雨水落入管内当采用预制矩形钢管混凝土构件时应待管内混凝土强度达到设计值的后方可进行吊装矩形钢管构件吊装就位后应立即进行校正并采取可靠的固定措施以保证其稳定性矩形钢管采用现场焊接拼接时应对施焊工艺进行控制尽可能减少焊接残余应力和残余变形矩形钢管构件的安装质量应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规范和现行行业标准高层民用建工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统筑钢结构技术规程的规定混凝土施工矩形钢管管内混凝土浇筑之前应将管内异物积水清除干净管内混凝土浇筑应在钢构件安装完毕并验收合格后进行矩形钢管内混凝土的浇筑宜采用导管浇筑法也可采用泵送顶升浇筑法或手工逐段浇筑法矩形钢管管内混凝土浇筑施工前应根据设计要求进行混凝土配合比设计和必要的浇筑工艺试验并在此基础上制定浇筑工艺和各项技术措施当采用导管浇筑法时应在矩形钢管柱内插入上端装有混凝土料斗的钢制导管自下而上边退边完成管内混凝土浇筑浇筑前导管下口离矩形钢管底部的距离不宜小于导管与柱内水平隔板浇筑孔的侧隙不宜小于以便于插入振捣棒对边长小于的矩形钢管柱宜采用外壁附着式振捣器进行振捣当采用泵送顶升浇筑法时应在矩形钢管柱适当的位置安装一个带有防回流装置的进料支管直接与泵车的输送管相连将混凝土连续地自下而上灌入钢管无需振捣进料支管宜小于矩形钢管尺寸的二分之一对泵送顶升浇筑的多层超高柱下部入口处的管壁以及矩形钢管柱纵向焊缝必要时应进行强度验算当采用手工逐段浇筑法时混凝土自钢管上口灌入用振捣器捣实当管截面最小边长大于时可采用内部振捣器振捣每次振捣时间不应少于一次浇灌高度不宜大于当管截面最小边长小于时可采用附着在钢管外部的振捣器振捣外部振捣器的位置应随混凝土的浇筑高度加以调整钢管混凝土柱中的混凝土宜采用无收缩混凝土混凝土的配合比除应满足强度指标外尚应注意混凝土坍落度的选择混凝土配合比应根据混凝土的设计强度等级计算并通过试验确工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统定对于泵送顶升浇筑法混凝土配合比尚应满足可泵性要求矩形钢管内的混凝工宜连续浇筑当必须间歇时间歇时间不得超过混凝土的终凝时间需留施工缝时应将管口封闭防止水油和异物等落入当留施工缝时在浇筑混凝土前应先浇灌一层厚度为的与混凝土强度等级相同的水泥砂浆以免自由下落的混凝土骨料产生弹跳矩形钢管混凝土结构内混凝土的浇筑质量可采用敲击钢管法来检查其密实度对于重要构件或部位应采用超声波法进行检测对于混凝土不密实的部位应采用局部钻孔压浆法进行补强然后将钻孔补焊封固工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统附录轴心受压构件的稳定系数表轴心受压构件的稳定系数工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统本规程用词说明为便于在执行本规程条文时区别对待对要求严格程度不同的用词说明如下表示很严格非这样做不可的正面词采用必须反面词采用严禁表示严格在正常情况下均应这样做的正面词采用应反面词采用不应或不得表示允许稍有选择在条件许可时首先应这样做的正面词采用宜或可反面词采用不宜条文中指定应按其他有关标准执行时写法为应按执行或应符合的规定非必须按所指定的标准执行时写法为可参照执行工程建设标准全文信息系统'