鋼管混凝土結構設計與施工規(guī)程

鋼管混凝土結構設計與施工規(guī)程CECS28:90

主編單位：建筑工程學院

中國建筑科學研究院

批準單位：中國工程建設標準化協(xié)會

批準日期：1990年11月6日

前a

鋼管混凝土是一種具有承載力高、塑性和韌性好、節(jié)省材料、方便施工等特點的新型組合結構材料，已在工業(yè)和民用建筑

等工程中應用多年，取得了較好的技術經(jīng)濟效益。為了在鋼管混凝土結構設計及施工中，更好地貫徹執(zhí)行國家的技術經(jīng)濟政策,

做到技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質量，原城鄉(xiāng)建設環(huán)境保護部于1986年以城科字第263號文委托建筑工程學院和

中國建筑科學研究院會同有關單位進行本

規(guī)程的編制工作。經(jīng)過向全國有關設計、科研、施工和高等院校等80個單位廣泛征求意見，反復討論、修改及試設計，最后由

建筑工程標準研究中心組織審查定稿。

現(xiàn)批準《鋼管混凝土結構設計與施工規(guī)程》，編號為CECS28:90,并推薦給工程建設有關單位在設計和施工時使用。在使

用過程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改補充之處，請將意見和資料寄北京安外小黃莊中國建筑科學研究院（郵政編碼：100013）。

中國工程建設標準化協(xié)會

1990年11月6日主要符號

Aa——鋼管橫截面面積;

Ac鋼管的混凝土橫截面面積;

Acor一螺旋套箍的核心混凝土橫截面面積;

AI------局部受壓面積;

Asp——螺旋箍筋的橫截面面積;

ac——格構柱壓肢重心至壓強重心軸的距離；

at——將構柱拉肢重心至壓強重心軸的距離；

d——鋼管外徑;

dsp——螺旋圈的直徑；

Ea——鋼材彈性模量;

Ec混凝土彈性模量;

eo一柱較大彎矩端的軸向壓力對柱截面重心軸或壓強重心軸的偏心距;

fa——鋼材抗拉、抗壓強度設計值;

fc混凝土軸心抗壓強度設計值;

fsp一螺旋箍筋的抗拉強度設計值;

H——懸臂柱的長度；階形柱的長度;

H*——格構式懸臂柱的長度;

h——格構柱在彎矩作用平面的柱肢之間的距離;

Ja——鋼管橫截面面積對其重心軸的慣性矩;

Jc一鋼管的混凝土橫截面面積對其重心軸的慣性矩;

?鋼管混凝土柱或構件的長度;

Ie一鋼管混凝土柱或構件的等效計算長度;

Io—鋼管混凝土柱或構件的計算長度;

?鋼管混凝土格構柱的長度;

I：——鋼管混凝土格構柱的等效計算長度;

M——鋼管混凝土格構柱的計算長度;

M——鸞矩設計值;

M1——柱兩端彎矩設計值之較小者;

M2——柱兩端彎矩設計值之較大者;

Mu——構件的受彎極限承載力設計值;

N——軸向力設計值;

No——鋼管混凝土軸心受壓短柱的極限承載力設計值;

Nu——構件的軸向受壓極限承載力設計值;

*4一格構柱在彎矩單獨作用下的受壓區(qū)各肢短柱軸心受壓極限承載力設計值的總和；

VI——格構柱在彎矩單獨作用下的受拉區(qū)各肢短柱軸心受壓極限承載力設計值的總和；

—格構柱整體的軸心受壓短柱極限承載力設計值；

,V：——格構柱整體的軸向受壓的極限承載力設計值；

Nul——鋼管混凝土局部受壓的極限承載力設計值;

rc鋼管的半徑;

s——螺旋圈的間距；

t——鋼管的壁厚;

V—翦力的設計值;

P一柱兩端彎矩設計值之較小者與較大者的比值；鋼管混凝土的局部受壓強度提高系數(shù);

psp——螺旋筋套箍混凝土的局部受壓強度提高系數(shù);

0—結構重要性系數(shù)：

cb------界限偏心率;

e——鋼管混凝土的套箍指標；

et——格構柱拉區(qū)柱肢的套箍指標；

esP——螺旋筋套箍混凝土的套箍指標；

K——柱的等效長度系數(shù)；

A——長細比；

A*——格構柱的長細比；

M——柱的計算長度系數(shù)；

pv,sp一螺旋箍筋的體積配筋率。

第1.0.4條按本規(guī)程設計和施工時，除本規(guī)程有明確規(guī)定外，荷載應按國家標準《建筑結

構荷載規(guī)范》(GBJ9-87)的規(guī)定執(zhí)行，設計尚應

符合國家標準《鋼結構設計規(guī)范》(GBJ17-88),《混凝土結構設計規(guī)范》

(GBJ10-89)和《建筑抗震設計規(guī)范》(GBJ11-89)

的要求；材料和施工的質量尚應符合國家標準《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》

(GBJ205-83)和《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)

范》(GBJ204-83)的要求。

第1.0.5條鋼管混凝土結構表面的溫度不宜超過100℃;當超過100℃時，應采取有

效的防護措施。

第1.0.6條對有防火和防腐蝕要求的結構，應按有關的專門規(guī)定，作防火和防腐蝕處

理。

第二章材料

第一節(jié)鋼管

第211條管材的選用，應符合《鋼結構設計規(guī)范》(GBJ17-88)的有關規(guī)定。

第212條鋼管可采用直縫焊接管、螺旋形縫焊接管和無縫鋼管。焊接必須采用對接

焊縫，并達到與母材等強的要求。

第213條鋼材的彈性模量和強度設計值，應按表213采用。

鋼材的彈性模量和強度設計值

表2.1.3

鋼號鋼材厚度t(mm)抗拉、抗壓強度設計值fa(N/mrrf)彈性模量Ea(N/mm2)

<20215

3號鋼21~40200206x10,

41-50190

<6315

16Mn鋼17-25300206x101

26-36290

<16350

15MnV鋼17-25335206x101

26-36320

注：3號鎮(zhèn)靜鋼的強度設計值應按表中數(shù)值提高5%o

第二節(jié)混凝土

第2.2.1條混凝土采用普通混凝土，其強度等級不宜低于C30。

混凝土強度等級系指以150mm的立方體試件，在28d齡期，用標準試驗方法測得的具

有95%保證率的抗壓強度值(以N/mrrf計卜

第2.2.2條混凝土的彈性模量和強度設計值應按表222采用。

混凝土彈性模量和強度設計值

表2.2.2

混凝土強度等級C30C35C40C45C50C55C60

抗壓設計強度fc(N/mm!)1517.519.321.523.52526.5

抗拉設計強度ft(N/mm!)1.51.651.81.92.02.12.2

彈性模量Ec(N/mm2)3x10*3.15x10*3.25x1小3.35*1013.45x10*3.55x1043.6x101

第三章基本設計規(guī)定

第一節(jié)一般規(guī)定

第3.1.1條本規(guī)范采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法，用分項系數(shù)的設計表達

式進行計算。

第3.1.2條結構的極限狀態(tài)系指結構或構件能滿足設計規(guī)定的某一功能要求的臨界狀

態(tài)；超過這一狀態(tài)，結構或構件便不再能滿足設計要

求。

極限狀態(tài)可分為下列兩類：

一、承載能力極限狀態(tài)：這種極限狀態(tài)對應于結構或構件達到最大承載力或達到不適于

繼續(xù)承載的變形。

二、正常使用極限狀態(tài)這種極限狀態(tài)對應于結構或構件達到正常使用的某項規(guī)定限值。

第3.1.3條結構或構件應根據(jù)承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，分別按下列規(guī)定進

行計算和驗算：

一、承載力：所有結構或構件均應進行承載力計算；計算時采用荷載設計值，對動力荷

載尚應乘動力系數(shù)。

二、變形：對使用上需控制變形值的結構或構件，應進行變形驗算；驗算時采用相應的

荷載代表值，對動力荷載不應乘動力系數(shù)。

第3.1.4條鋼管混凝土結構或構件之間的連接，以及施工安裝階段（混凝土澆灌前和

混凝土硬結前）的承載力、變形和穩(wěn)定性，應按鋼結

構進行設計。

第315條鋼管混凝土構件宜滿足下列要求：

一、鋼管外徑不宜小于100mm;壁厚不宜小于4mm。

二、鋼管外徑與壁厚之比值d/t,宜限制在20到85?235/fy之間，此處fy為鋼材屈

服強度（或屈服點）：對3號鋼，取fy=235N/mm!

;對16Mn鋼，取fy=345N/mm2;對15MnV鋼，取fy=390mrrf;對于一般承

重柱，可取d/t=70左右；對于桁架結構，可取d/t=25左

右。

套箍指標6宜限制在0.3到3之間。

四、長細比不宜超過表3.1.5的限值。

構件的容許長細比

表3.1.5

容許長細比

項次構件名稱

l/dA

單肢柱20-

1框架

格構柱-80

2桁架30-

3其他35140

第二節(jié)承載能力極限狀態(tài)計算規(guī)定

第3.2.1條根據(jù)建筑結構破壞后果（危及人的生命、造成經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等）

的嚴重程度，建筑結構應按表321

建筑結構的安全等級

表321

安全等級破壞后果建筑物類型

一級很嚴重重要的建筑物

二級很重一般的建筑物

三級不嚴重次要的建筑物

注：對有特殊要求的建筑物，其安全等級可根據(jù)具體情況另行確定。

劃分為三個安全等級。設計時根據(jù)具體情況，選用適當?shù)陌踩燃墶?/p>

第3.2.2條建筑物中各類結構構件的安全等級，宜與整個結構的安全等級相同。對其

中部分結構構件的安全等級可進行調整，但不得低于

三級。

第3.2.3條結構構件的承載力設計應采用下列極限狀態(tài)設計表達式:

oS<R(3.2.5-1)

R=R(fc,fa,ak...)(3.2.3-2)

式中o一結構構件的重要性系數(shù)，對安全等級為一級、二級、三級的結構構件，可分

別取1.1,1.0,0.9;在抗震設計中，不考慮結構構

件的重要性系數(shù)；

S——力組合設計值，按國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》(GBJ9-87)和《建筑抗震

設計規(guī)范》(GBJ11-89)的規(guī)定進行計算；

R——結構構件的承載力設計值；

R(-)——結構構件的承載力函數(shù)；

fc、fa——混凝土、鋼材的強度設計值；

ak——幾何參數(shù)的標準值。

注：本規(guī)程的力設計值(N、M、V等)為已乘重要性系數(shù)。以后的值。

第三節(jié)正常使用極限狀態(tài)的變形驗算規(guī)定

第3.3.1條對正常使用極限狀態(tài)，結構構件應分別按荷載的短期效應組合和長期效應

組合進行驗算，并應保證變形不超過相應的規(guī)定限值

o荷載的短期效應組合和長期效應組合應按國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》

(GBJ9-87)和《建筑抗震設計規(guī)范》(GBJ11-89)

的規(guī)定進行計算。

第3.3.2條鋼管混凝土結構在正常使用極限狀態(tài)下的變形限值應符合國家標準《鋼結構設

計規(guī)范》(GBJ17-88)、《建筑抗震設計規(guī)范》

(GBJ11—89)及其他有關規(guī)范的規(guī)定。

第四章承載力計算

第一節(jié)單肢柱承載力計算

第411條鋼管混凝土單肢柱的軸向受壓承載力應滿足下列要求：

N<Nu(4.1.1)

式中N——軸向壓力設計值;

Nu——鋼管混凝土單肢柱的承載力設計值。

第4.1.2條鋼管混凝土單肢柱的承載力應按下列公式計算：

Nu=(p1(peNo(4.1.2-1)

N.M，Uh，歹(4.1.2-2)

9=faAa/fcAc(4.1.2-3)

式中No-鋼管混凝土軸心受壓短柱的承載力設計值;

e——鋼管混凝土的套箍指標；

fc混凝土的抗壓強度設計值；

Ac——鋼管混凝土的橫截面面積；

fa——鋼管的抗拉、抗壓強度設計值；

Aa--------鋼管的橫截面面積;

(p1——考慮長細比影響的承載力折減系數(shù)，按本章第414條確定;

(p2——考慮偏心率影響的承載力折減系數(shù)，按本章第413條確定。

在任何情況下均應滿足下列條件：

(p1(pev(po(4.1.2-4)

式中(po——按軸心受壓柱考慮的(p1值。

第431條鋼管混凝土柱考慮偏心影響的承載力折減系數(shù)(pe,應按下列公式計算：

一、當eo/rc<1.55時：

(pe=1/(1+1.85eo/rc)(4.1.3-1)

eo=M2/N(4.1.3-2)

二、當eo/rc>1.55時:

(pe=0.4/(eo/rc)(4.1.3-3)

式中eo——柱較大彎矩端的軸向壓力對構件截面重心的偏心距;

re一鋼管的半徑;

M2——柱兩端彎矩設計值之較大者;

N------軸向壓力設計值。

第4.1.4條鋼管混凝土柱考慮長細比影響的承載力折減系數(shù)<pl應按下列公式計算

一、當le/d>4時：

91ml-a115<V<?-41.4-D

二、當le/d“對:

(pl=I(4.1.4-2)

式中d——鋼管外徑;

Ie——柱的等效計算長度，按本章第415條和第416條的規(guī)定確定。

第4.1.5條對于兩支承點之間無橫向荷載作用的框架柱和桿件，其等效長度應按下列

公式確定:

Ie=KIO(4.1.5-1)

Io=pl(4.1.5-2)

式中Io—框架柱或桿件的計算長度（圖4.1.5）;

I——框架柱或桿件的長度；

k——等效長度系數(shù);

M——計算長度系數(shù)；對無側移框架應按附錄一附表1.1確定，對有側移框架，應

按附錄一附表1.2確定。

等效長度系數(shù)應按下列規(guī)定計算（圖4.1.5）:

一、軸心受壓柱和桿件:

k=1(4.1.5-3)

二、無側移框架柱:

*-0.5+0.串+0.筆'(4.1.5-4)

三、有側移框架柱：

1.當eo/rc>0.8時

k=0.5(4.1.5-5)

2.當eo/rc<0.8時

k=1-0.625eo/rc(4.1.5-6)

式中p——柱兩端彎矩設計值之較小者與較大者的比值，B=M1/M2單曲壓

彎者取正值，雙曲壓彎者取負值。

注：無側移框架系指框架中設有支撐架、剪力墻、電梯井等支撐結構，且支撐結構的抗

側移剛度等于或大于框架本身抗側移剛度的5倍

者。有側移框架系指框架中未設上述支撐結構或支撐結構的抗側移剛度小于框架本

身抗側移剛度的5倍者。

圖4.1.5無側移框架柱

第4.1.6條懸臂柱（圖416）的等效計算長度應按下列公式確定。

le=KH(4.1.6-1)

式中H——懸臂柱的長度;

k——等效長度系數(shù)。

懸臂柱的等效長度系數(shù)應按下列規(guī)定計算，并取其中之較大者。

當嵌固端的偏心率eo/rc^O.8時：

k=1(4.1.6-2)

當嵌固端的偏心率eo/rc<0.8時：

k=2-1.25eo/rc(4.1.6-3)

當懸臂柱的自由端有力矩M1作用時：

k=1+p(4.1.6-4)

式中p一懸臂柱自由端的力矩設計值M1與嵌固端的彎矩設計值M2之比值，當B為

負值（雙曲壓彎）時，則按反彎點所分割成的高度為

H2的子懸臂柱計算〔圖4.1.6（b））。

注：嵌固端系指相交于柱的橫梁的線剛度與柱的線剛度之比值不小于4者，或柱基礎

的長和寬均不小于柱直徑的4倍者。

圖4.1.6懸臂柱

第二節(jié)格構柱承載力計算

第4.2.1條由雙肢或多肢鋼管混凝土柱肢組成的格構柱（圖4.2.1）,應分別對單肢承載

力和整體承載力兩種情況進行計算。

一“用

由

O-

-

冏

圖4.2.1格構柱

第4.2.2條格構柱的單肢承載力計算，首先應按桁架確定其單肢的軸向力，然后按壓

肢和拉肢分別進行承載力計算。壓肢的承載力應按本

章第一節(jié)的公式計算，其長度在桁架平面取格構柱節(jié)間長度1（圖4.2.1）;在

垂直于桁架平面方向則取側向支撐點的間距。拉

肢的承載力應按鋼結構拉桿計算，不考慮混凝土的抗拉強度。

第4.2.3條格構柱綴件的構造和計算，應符合《鋼結構設計規(guī)范》（GBJ17-88）的有

關規(guī)定。格構柱的綴件，應能承受下列剪力中之較大

者，剪力V值可認為沿格構柱全長不變；

一、實際作用于格構柱上的橫向剪力設計值。

二、V=Nil85(4.2.3)

式中N:—格構柱軸心受壓短柱的承載力設計值，按公式(425-2)確定。

第4.2.4條格構往的整體承載力應滿足下列要求:

N<N：(4.2.4)

式中——格構柱的整體承載力設計值。

第4.2.5條格構柱的整體承載力設計值應按下列公式計算：

(42.5-1)

“"帆(42.5-2)

式中Noi——格構柱各單肢柱的軸心受壓短柱承載力設計值，按公式(4.22)確定;

9r一考慮長細比影響的整體承載力折減系數(shù)，按本章第428條的公式確定;

行——考慮偏心率影響的整體承載力折減系數(shù)，按本章第4.2.6條的公式確定。在

任何情況下都應滿足下列條件:

在任何情況下都應滿足下列條件：

(42.5-3)

式中若一按軸心受壓柱考慮的航值。

第4.2.6條格構柱考慮偏心率影響的整體承載力折減系數(shù)球應按下列公式計算:

一、對于對稱截面的雙肢柱和四肢柱:

1.當偏心率eo/h<cb時：

2.當偏心率eo/h>比時：

戒=------------------------@2-2)

a+yaw②G-D

二、對于三肢柱和不對稱截面的多肢柱：

1.當偏心率eo/h<cb時：

tf=T+^(U3)

2.當偏心率eo/h>￡b時：

“---一一3-------(42.8-4)

a+Ja+的碗缸一。

式中Eb——界限偏心率，按本章第4.2.7條的規(guī)定確定;

eo一柱較大鸞矩端的軸向壓力對格構柱壓強重心軸的偏心距，eo=M2/N,其中

M2為柱兩端彎矩中之較大者；

h——在彎矩作用平面的柱肢重心之間的距離;

圖4.2.6格構柱計算簡圖

at、ac——彎矩單獨作用下的受拉區(qū)柱肢的重心、受壓區(qū)柱肢的重心至格構柱壓強重心軸的距離(圖at、ac);

a0=AN6/Nb，，其中;Vj為受壓區(qū)各柱肢短柱軸心受壓承載力設計值的總和，4%為受拉區(qū)各柱肢

短柱軸

心受壓承載力設計值之總和，

0t——受拉區(qū)柱肢的套箍指標，按公式(412-3)計算。

第427條格構柱的界限偏心率比應按下列公式計算:

一、對于對稱截面的雙肢柱和四肢柱:

5+擊(42.7-D

二、對于三肢柱和不對稱截面的多肢柱:

(42.7-2)

第4.2.8條格構柱考慮長細比影響的整體承載力折減系數(shù)q應按下列公式計算:

W1-0.OS75vA,-16(42.8T)

當4~16時，取4=1。

格構柱的換算長細比入?應按下列公式計算：

一、雙肢格構柱(圖4.2.8a):

1.當綴件為綴板時：

2.當綴件為綴條時：

V-卜:/用"+274-(42.8-3)

二、四肢格構柱(圖4.2.8b):

1.當綴件為綴板時;

“一，片/閽'+政獷(42.8-4)

*小闖+式獷(428T)

2.當綴件為綴條時：

?4；/閽'+我隊(4工D

(42.8-7)

三、綴件為綴條的三肢格構柱（圖4.2.8c）:

彳小屆+彳慮38T）

一宿聞+微—

式中Z；——格構柱的等效計算長度，按第4.2.9條、第4210條和第4211條確定;

lx——格構柱橫截面換算面積對x軸的慣性矩;

ly——格構柱橫截面換算面積對v軸的慣性矩；

IR.Q

Ao一格構柱橫截面所截各分肢換算截面面積之和心一斗,其中Aai、

Aci分別為第i分肢的鋼管橫截面面積和鋼管

混凝土橫截面面積；

格構柱節(jié)間長度:

d——鋼管外徑;

Alx——格構柱橫截面中垂直于x軸的各斜綴條毛截面面積之和；

Aly——格構柱橫截面中垂直于v軸的各斜綴條毛截面面積之和；

a——構件截面綴條所在平面與x軸的夾角(圖4.2.8c),應在40。~70。范圍。

圖4.2.8格構柱截面

第4.2.9條對于兩支承點之間無橫向力作用的格構式框架柱和構件，其等效計算長度

應按下列公式確定：

《?=戒j(4.2.9-1)

1$—fd*(4.2.9—2)

式中一格構柱或構件的計算長度(圖4.2.9);

r——格構柱或構件的長度；

k——等效長度系數(shù)；

u——框架柱的計算長度系數(shù)，對無側移框架應按附錄一附表1.1確定，對有側移

框架，應按附錄一附表1.2確定。

等效長度系數(shù)應按下列規(guī)定計算(圖4.2.9):

一、軸心受壓柱和桿件：

k=1

二、無側移框架柱：

*-0.5+0.3葉0.2伊(4.2.9-4)

三、有側移框架柱：

1.當eo/h>0.5cb時：

k=0.5(4.2.9-5)

2.當eo/h<0.5sb時：

k=1-(eo/h)/cb

式中3一柱兩端彎矩設計值之較小者與較大者的比值，B=M1/M2,IMWIM/,,單曲

壓彎者取正值，雙曲壓彎者取負值。

注：有側移框架和無側移框架的區(qū)分標準見第4.1.5條的注。

圖4.2.9格構式無側移框架柱

第4210條格構式懸臂柱的等效計算長度應按下列公式確定（圖4210）:

(4.2.10-1)

式中獷一格構式懸臂柱的長度；

k——等效長度系數(shù)。

格構式懸臂柱的等效長度系數(shù)應按下列規(guī)定計算，并取其中之較大者：

一、當嵌固端的偏心率eo/h>0.5Eb時:

k=1(4.2.10-1)

當嵌固端的偏心率eo/h<eb時：

k=2-2(eo/h)/Eb(4.2.10-2)

二、當懸臂柱的自由端有力矩M1作用時：

k=1+p(4.2.10-3)

式中p一懸臂柱自由端的力矩設計值M1與嵌固端的彎矩設計值M2之比值，|3=

M1/M2,當p為負值(雙曲壓彎)時，則按反彎點所分割

成的高度為H2的子懸臂柱計算〔圖4.2.10(b)〕;

Eb——界限偏心率，按第427條計算。

注：嵌固端的定義見第4.1.6條的注。

<4)*ax<<?>

圖420格構式懸臂柱

第4211條單層廠房框架下端剛性固定的階形格構柱，各階柱段在框架平面的等效計算長度應按下列公式確定:

器=,區(qū)

式中Hi——相應各階柱段的長度;

pi——相應各階柱段的計算長度系數(shù)。計算長度系數(shù)Ri應按下列規(guī)定確定:

一、單階柱。

1.下段柱的計算長度系數(shù)口2:當柱上端與橫梁較接時，等于按附錄一附表1.3（柱上端為自由的單階柱）的數(shù)值乘以表4211

的折減系數(shù)

；當柱上端與橫梁剛接時，等于按附錄一附表1.4（柱上端可移動但不轉動的單階柱）的數(shù)值乘以表4.2.11的折減系數(shù)。

2.上柱段的計算長度系數(shù)口1,應按下式計算:

p1=p2/n1(4.2.11-2)

式中qi一參數(shù)，按附錄一附表1.3或附表1.4中的公式計算。

二、雙階柱。

1.下段柱的計算長度系數(shù)p3:當柱上端與橫梁較接時，等于按附錄一附表1.5（柱上端為自由的雙階柱）的數(shù)值乘以表4211

的折減系數(shù)

；當柱上端與橫梁剛接時，等于按附錄一附表1.6（柱上端可移動但不轉動的雙階柱）的數(shù)值乘以表4.2.11的折減系數(shù)。

單層廠房階形柱計算長度的折減系數(shù)

表4.2.11

廠房類型

折減系數(shù)

單跨或多跨縱向溫度區(qū)段一個柱列的柱子數(shù)屋面情況廠房兩則是否有通長的屋蓋縱向水平支撐

等于或少于6個--

0.9

無縱向水平支撐

單跨非大型屋面板屋面

多于6個有縱向水平支撐

0.8

大型屋面板屋面-

無縱向水平支撐

非大型屋面板屋面

多跨有縱向水平支撐

0.7

大型屋面板屋面-

注：有橫梁的露天結構(如落錘車間等),其折減系數(shù)可采用0.9o

2.上段柱和中段柱的計算長度系數(shù)口1和p2,應按下列公式計算：

p1=|j/q1(4.2.11-3)

p2=p3/q2(4.2.11-4)

式中m、n2一參數(shù),按附錄一附表1.5或附表1.6中的公式計算。

第三節(jié)局部受壓計算

第4.3.1條鋼管混凝土的局部受壓應滿足下列條件：

N<Nul

式中N——軸向壓力設計值；

Nul——鋼管混凝土在局部受壓下的承載力設計值。

第432條鋼管混凝土在局部受壓下的承載力設計值應按下列公式計算(圖432):

尸(43.2-2)

式中AI——局部受壓面積;

&

X,

□

圖4.3.2鋼管混凝土局部受壓

P一鋼管混凝土的局部受壓強度提高系數(shù)，當3值大于3時，取等于3;

e——鋼管混凝土的套箍指標，按公式(412-3)計算確定；

Ac—鋼管混凝土的橫截面面積;

fc——混凝土的抗壓強度。

第4.3.3條配有螺旋箍筋加強的鋼管混凝土在局部受壓下的承載力設計值應按下列公

式算(圖4.3.3):

NkfAC盯fi+(、/%+%)癡)

(43.3-D

<43.3-2)

9sp=pv,spfsp/fc(4.3.3-3)

(43.3-0

式中psp——螺旋筋套箍混凝土的局部受壓強度提高系數(shù);

esp——螺旋筋套箍混凝土的套箍指標；

Acor一螺旋筋套箍的核心混凝土橫截面面積;

fsp——螺旋箍筋的抗拉強度設計值，按《混凝土結構設計規(guī)范》(GBJ10-89)取

值：

pv,sp—螺旋箍筋的體積配筋率;

Asp——螺旋箍筋的橫截面面積;

dsp------螺旋圈的直徑;

s——螺旋圈的間距。

圖4.3.3配有螺旋箍筋的鋼管混凝土局部受壓

第五章變形計算

第501條鋼管混凝土結構的變形，可按一般結構力學的方法進行計算。

第5.0.2條鋼管混凝土構件在正常使用極限狀態(tài)下的剛度可按下列規(guī)定取值:

一、壓縮和拉伸剛度:

EA=EaAa+EcAc(5.0.2-1)

二、彎曲剛度：

El=Eala+EcZc(5.0.2-2)

式中Aa、la——鋼管橫截面的面積和對其重心軸的慣性矩；

Ac.Ic鋼管混凝土橫截面的面積和對其重心軸的慣性矩;

Ea、Ec——鋼材和混凝土的彈性模量。

第六章節(jié)點構造

第一節(jié)一般規(guī)定

第611條節(jié)點構造應做到構造簡單、整體性好、傳力明確、安全可靠、節(jié)約材料和施工方便。

第6.1.2條焊接管必須采用坡口焊，并滿足II級質量檢驗標準，達到焊縫與母材等強度的要求。

第6.1.3條鋼管接長時，如管徑不變，宜采用等強度的坡口焊縫〔圖6.1.3(a)〕；如管徑改變，可采用法蘭盤和螺栓連接〔圖

6.1.3(b))

,同樣應滿足等強度要求。法蘭盤用一帶孔板，使管混凝土保持連續(xù)。

圖6.1.3鋼管接長

第614條鋼管在現(xiàn)場接長時，尚應加焊必要的定位零件，確保幾何尺寸符合設計要求。

第二節(jié)框架節(jié)點

第6.2.1條根據(jù)構造和運輸要求，框架柱長度宜按12m或三個樓層分段。分段接頭位

置宜接近反彎點位置，且不宜出樓面1m以上，以利現(xiàn)

場施焊。

第6.2.2條為增強鋼管與核心混凝土共同受力，每段柱子的接頭處，在下段柱端宜設

置一塊環(huán)形封頂板(圖6.2.2)o封頂板厚度：當鋼管

厚度t<30mm,取12mm;t>30mm,取16mmo

圖6.2.2柱接頭的封頂板

第6.2.3條框架柱和梁的連接節(jié)點，除節(jié)點力特別大，對結構整體剛度要求很高的情

況外，不宜有零部件穿過鋼管，以免影響管混凝

土的澆灌。

第6.2.4條梁柱連接處的梁端剪力可采用下列方法傳遞：

一、對于混凝土梁，可用焊接于柱鋼管上的鋼牛腿來實現(xiàn)［圖6,2.4(a));牛腿的腹板

不宜穿過管心，以免妨礙混凝土澆灌，如必須穿過

管心時，可先在鋼管壁上開槽，將腹板插入后，以雙面貼角焊縫封固。

二、對于鋼梁，可按鋼結構的做法，用焊接于柱鋼管上的連接腹板來實現(xiàn)(圖6.2.4(b)〕。

圖6.2.4傳遞剪力的梁柱連接

(a)混凝土梁；(b)鋼梁

第6.2.5條梁柱連接處的梁彎矩可用下列方法傳遞：

一、對于鋼梁和預制混凝土梁，均可采用鋼加強環(huán)與鋼梁上下翼板或與混凝土梁縱筋焊

接的構造形式來實現(xiàn)(圖6,2.5-1)o

混凝土梁端與鋼管之間的空隙用高一級的細石混凝土填實。加強環(huán)的板厚及連接寬度B,根

據(jù)與鋼梁翼板或混凝土梁的縱筋等強的原則確

定，環(huán)帶的最小寬度C不小于0.7B〔圖6.2.5-1(c)〕。對于有抗地震要求的框架結構，

在梁的上下沿均需設置加強環(huán)，且加強環(huán)與梁件焊

接的位置，應離開柱邊至少1倍梁高的距離。

圖6.2.5-1傳遞彎矩的梁柱連接（鋼梁及預制混凝土梁）

（a）鋼梁；（b）預制混凝土梁；（c）加強環(huán)

二、對于現(xiàn)澆混凝土梁，可根據(jù)具體情況，或采用連續(xù)雙梁，或將梁端局部加寬，使縱

向鋼筋連續(xù)繞過鋼管的構造形式來實現(xiàn)（圖6.2.5-

2）o梁端加寬的斜度不小于1/6O在開始加寬處須增設附加箍筋將縱向鋼筋包住。

雙?

圖6.2.5-2傳遞彎矩的梁柱連接

(a)雙梁；(b)變寬度梁

第三節(jié)格構柱節(jié)點

第6.3.1條格構柱的綴材宜用圓鋼管，直接和柱肢鋼管焊接。除雙肢柱和三肢柱的雙

肢可采用綴板體系外，宜采用綴條體系。三肢柱的

h/b不宜大于22(圖6.3.1-1)o

圖6.3.1-1三肢格構柱截面型式

圖6.3.1-2綴材與柱肢的連接

采用級條體系時，綴條間的凈距a不得小于50mm。當不能滿足時允許綴條軸線不

交于柱肢軸線，但偏心距e不得大于d/4;此時，計算中

可不考慮此偏心影響(圖6.3.1-2)o

綴材長細比不應大于150o

綴材與柱肢的連接焊縫應按《鋼結構設計規(guī)范》(GBJ17-88)的規(guī)定計算。

格構柱受有較大水平力作用處和運輸單元的端部應設置橫隔。橫隔的距離不得大于柱截

面較大寬度的9倍和8m,否則應增設中間橫隔。

第632條單層廠房等截面格構柱，可采用牛腿支承吊車梁（圖632）。

圖6.3.2等截面格構柱牛腿

第633條單層廠房階形格構柱，可在變截面處采用肩梁支承吊車梁和上柱（圖633）。

肩梁由腹板、平臺板和下部水平隔板組成，呈工字形截面。肩梁腹板可采取穿過柱肢鋼

管和不穿過柱肢鋼管兩種形式。當?shù)踯嚵毫憾藟毫?/p>

較大時，肩梁腹板宜采用穿過柱肢鋼管的形式。

穿過鋼管的腹極應以雙面貼角焊縫與鋼管相連接。不穿過鋼管的腹板，應采用剖口焊縫

與鋼管全熔透焊接。

腹板頂面應刨平，并和平臺頂緊，依靠端面承壓傳力。

圖6.3.3階形格構柱變截面處構造

第634條支承屋架和構架梁的柱頭，可由平臺板、肩梁腹板、隔板和加勁！肋等組成（圖6.3.4）。平臺板上應設灌漿孔。

圖6.3.4邊列柱柱端構造

第四節(jié)桁架節(jié)點

第6.4.1條在桁架體系中，受壓弦桿和壓力較大的腹桿宜采用鋼管混凝土構件，其他構件可采用空鋼管或型鋼。

圖6.4.1桿件節(jié)點連接形式

腹桿和弦桿可直接連接或借助節(jié)點板連接（圖6.4.1）。直接連接的節(jié)點構造要求與本章第631條的規(guī)定相同。

第6.4.2條上弦節(jié)點處應做成平臺，以便安放屋面構件（圖6.4.2）。

圖6.4.2上弦節(jié)點

第6.4.3條支座節(jié)點可采用如圖6.4.3所示的構造，用錨栓和支座相連。

圖6.4.3屋架支座節(jié)點

第6.4.4條當桁架跨度超過30m時，可在跨中設置安裝節(jié)點，并用法蘭盤和螺栓連接（圖644）。

圖6.4.4跨中安裝節(jié)點

第五節(jié)柱腳

第6.5.1條柱腳鋼管的端頭必須用封頭板封固。鋼管混凝土柱腳與基礎的連接，分插

入式(圖6.5.1(a)〕和端承式〔圖6.5.1(b))兩種。

插入式柱腳的杯口設計和構造與預制鋼筋混凝土柱的基礎杯口相同。柱腳插

入深度不宜小于2倍鋼管直徑。端承式柱腳的設計

和構造與鋼結構相同。應注意驗算柱與基礎連接面的局部受壓強度。

圖6.5.1柱腳構造

第七章施工及質量要求

第一節(jié)鋼管制作

第7.1.1條按設計施工圖要求由工廠提供的鋼管應有出廠合格證。由施工單位自行卷

制的鋼管，其鋼板必須平直，不得使用表面銹蝕或受

過沖擊的鋼板，并應有出廠證明書或試驗報告單。

第712條卷管方向應與鋼板壓延方向一致。卷制鋼管前，應根據(jù)要求將板端開好坡

口。為適應鋼管拼接的軸線要求，鋼管坡口端應與管

軸線嚴格垂直。卷板過程中，應注意保證管端平面與管軸線垂直。根據(jù)不同

的板厚，焊接坡口應符合表7.1.2的要求。采用螺

旋縫焊接管時，拼接亦應按表712的要求預先開好坡口。

第713條當采用滾床卷管及手工焊接時，宜采用直流電焊機進行反接焊接施工。

第714條焊縫質量應滿足《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》(GBJ205-83)二級質量標

準的要求。

第715條應保證鋼管壁與核心混凝土緊密粘接，鋼管不得有油漬等污物。

焊縫坡口允許編差表

7.1.2

焊接百度H功里根屋度內網(wǎng)間隙外體何藻坡口高僅城口年役坡口京度

城口名稱愛口形式的注

方法0b1■Xa

齊邊I型自■<14葉2

7律士3

手31±11±1

10-262±12±1

自硼ie-^227±1吐1鈔士3

<802±162±17±185±1

U

自屯.

型

動>302±16仕113±1&5±1

岐心

大

□T

於

>252±1計113±1田6?5±1曬徑

注：①墊板材質與鋼管材質可不相同，宜采用3號鋼或20號鋼；

②焊工可進入大管徑的鋼管壁進行旋焊。

第二節(jié)鋼管拼接組裝

第7.2.1條鋼管或鋼管格構柱的長度，可根據(jù)運輸條件和吊裝條件確定，一般以不長

于12m為宜，也可根據(jù)吊裝條件，在現(xiàn)場拼接加長。

第7.2.2條鋼管對接時應嚴格保持焊后管肢的平直，焊接時，除控制幾何尺寸外，還

應注意焊接變形對肢管的影響，焊接宜采用分段反向

順序，分段施焊應保持對稱。肢管對接間隙宜放大0.5~2.0mm,以抵消收

縮變形，具體數(shù)據(jù)可根據(jù)試焊結果確定。

第7.2.3條焊接前，對小直徑鋼管可采用點焊定位，對大直徑鋼管可另用附加鋼筋焊

于鋼管外壁作臨時固定聯(lián)焊，固定點的間距可取

300mm左右，且不得少于3點。鋼管對接焊接過程中如發(fā)現(xiàn)點焊定位處的

焊縫出現(xiàn)微裂縫，則該微裂縫部位須全部鏟除重焊。

第7.2.4條為確保聯(lián)接處的焊接質量，可在管接縫處設置附加襯管，其寬度為20mm,

厚度為3mm,與管壁保持0.5mm的膨脹間隙。

第7.2.5條格構柱的肢管和各種綴件的組裝應遵照施工工藝設計的程序進行。肢管與

綴件連接的尺寸和角度必須準確。組裝的質量應符合

表725的要求。

鋼管組裝允許偏差

表7.2.5

偏差名稱不意圖允許值

f<l/1000

縱向彎曲

IIf<10mm

續(xù)表7.2.5

偏姜名稱示S團允許倡

橢￡

圖

度

-1

一

3

版

詈

，，《盅

育

第7.2.6條鋼管構件中各桿件的間隙，特別是綴件與肢管連接處的間隙應按領金展開圖進

行放樣。焊接時，根據(jù)間隙大小選用合適的焊條

直徑。肢管與綴件焊接時，焊接次序應考慮焊接變形的影響。

第7.2.7條格構柱組裝后，應按吊裝平面布置圖就位，在節(jié)點處用墊木支平。吊點位

置應有明顯標記。

第7.2.8條在各工種之間，或每個工序之間，必須按設計圖紙進行自檢和互檢，并在

鋼管構件上打上各自的記號。

第7.2.9條