《高強(qiáng)方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》

ECS

LCECSxxx:202x

中國(guó)工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

高強(qiáng)方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforconcretefilledsquaresteel

tubularstructureswithhighstrengthmaterials

（征求意見(jiàn)稿）

中國(guó)計(jì)劃出版社

1總貝！）

i.o.i為了在工程結(jié)構(gòu)中推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，貫徹執(zhí)行

國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)能

環(huán)保、資源的可持續(xù)利用，制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于采用高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工業(yè)與民用建筑、

橋梁工程和一般構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作及施工。

[1.0.1-1.0.2條文說(shuō)明】鋼管混凝土充分發(fā)揮了鋼材和混凝土材料

的力學(xué)性能，具有承載力高、自重輕、抗震性能優(yōu)越、節(jié)約材料、

綜合效益好等突出優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于高層建筑及橋梁工程中。

然而，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)深度調(diào)整、人口的增長(zhǎng)、城市用地的日

益緊張和建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，新型城鎮(zhèn)化對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展提出

了新任務(wù)，大型復(fù)雜工程對(duì)結(jié)構(gòu)性能提出了新要求。傳統(tǒng)鋼管混凝

土在適應(yīng)建筑物向更高、更大空間發(fā)展方面存在構(gòu)件截面尺寸大、

材料用量多、加工制作困難、施工成本高等問(wèn)題。而基于高強(qiáng)材料

的鋼管混凝土，在提高構(gòu)件性能和降低材料用量的基礎(chǔ)上，可顯著

減小構(gòu)件截面尺寸、降低結(jié)構(gòu)自重和結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件

的力學(xué)性能，其在高層、超高層建筑中應(yīng)用具有明顯的優(yōu)

勢(shì)。近幾年來(lái)，高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土已逐漸應(yīng)用于鋼管混凝土結(jié)

構(gòu)的實(shí)際工程中，但所采用的規(guī)范仍然是針對(duì)普通強(qiáng)度的鋼管混凝

土,對(duì)高強(qiáng)材料強(qiáng)度匹配、高強(qiáng)組合材料應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€計(jì)算方程、

高強(qiáng)鋼材約束效應(yīng)等方面均未有詳細(xì)的說(shuō)明。

為適應(yīng)工程應(yīng)用的需要，編制本規(guī)程，從材料選取、構(gòu)件承載

2

力計(jì)算、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行規(guī)定，以規(guī)范高強(qiáng)鋼管混凝土的工程

應(yīng)用。這些規(guī)定適用于采用高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工業(yè)與民用建筑、

橋梁工程和一般構(gòu)筑物。

1.0.3高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作及施工除應(yīng)符合本規(guī)

范外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

【條文說(shuō)明】本規(guī)程中的很多參數(shù)，如材料和連接的強(qiáng)度等，都引

用了國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，如：現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)

構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936、《高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T483等。因

此，除本規(guī)范有明確的規(guī)定外，設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)遵守國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

的規(guī)定。

3

2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)

2.1術(shù)語(yǔ)

2.1.1高強(qiáng)鋼管混凝土柱concretefilledsteeltubularcolumnwith

highstrengthmaterials

鋼管采用高強(qiáng)鋼材、混凝土采用高強(qiáng)混凝土的實(shí)心鋼管混凝土

柱。

2.1.2高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)concretefilledsquaresteeltubular

structureswithhighstrengthmaterials

采用高強(qiáng)鋼管混凝土柱作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。

2.1.3約束效應(yīng)系數(shù)confinementcoefficient

構(gòu)件截面中鋼管面積、鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積與混凝土面積、混

凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積之比。

【條文說(shuō)明】術(shù)語(yǔ)是根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本術(shù)語(yǔ)和

通用符號(hào)》GBJ132、《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)術(shù)語(yǔ)和符號(hào)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50083

并結(jié)合本規(guī)程的具體情況給出的。

2.2符號(hào)

2.2.1作用、作用效應(yīng)和抗力

M——彎矩；

N----軸心壓力；

4

N、---軸心拉力；

T——扭矩；

V——剪力；

、My——作用于構(gòu)件x軸和y軸方向的彎矩設(shè)計(jì)值；

Mu，N?！邚?qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的受彎、軸心受壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)

值；

N、、、、Tu.Vu——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的軸心受拉、受扭、受剪承

載力設(shè)計(jì)值；

M——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件軸心受壓穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值;

加研、例?！獦?gòu)件在》軸和y軸方向的受彎承載力設(shè)計(jì)值；

2.2.2材料性能和抗力

EA——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的組合軸壓剛度；

E1——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的組合彎曲剛度；

GA——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的組合剪切剛度；

E、、Ec——鋼管、混凝土的彈性模量；

5、Gc——鋼管、混凝土的剪變模量；

Ex——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的組合彈性模量；

f——高強(qiáng)鋼管的軸向抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

啟、fc——混凝土的軸向抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值；

ft——混凝土的軸向抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

5

兒——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件截面的抗壓強(qiáng)度設(shè)

計(jì)值；

Zv——高強(qiáng)鋼管混凝土的受剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。

2.2.3幾何參數(shù)

4——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的組合截面面積；

A、4——鋼管、管內(nèi)混凝土的截面面積；

e——作用荷載的偏心距；

心、4、4——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件、鋼管、管內(nèi)混凝土的截面

慣性矩；

晨——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的組合截面回轉(zhuǎn)半徑；

Lo——受壓構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度；

h——鋼管外截面高度；

B——鋼管外截面寬度；

t——鋼管的厚度；

叫——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的截面受扭模量；

VKe——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件組合截面的截面模量；

4——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的組合長(zhǎng)細(xì)比；

Isc——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的正則長(zhǎng)細(xì)比。

2.2.4計(jì)算系數(shù)

?sc——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的含鋼率；

e——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的約束效應(yīng)系數(shù)；

6

(p——高強(qiáng)鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；

%——高強(qiáng)鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件長(zhǎng)度影響的穩(wěn)定

系數(shù)；

kE——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的軸壓彈性模量轉(zhuǎn)換系數(shù);

ym——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的截面塑性發(fā)展系數(shù)；

pm——等效彎矩系數(shù)；

/RE——抗震調(diào)整系數(shù)；

%——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。

7

3材料

3.1鋼材

3.1.1高強(qiáng)鋼管應(yīng)采用低合金高強(qiáng)度鋼，且牌號(hào)不低于Q420和

Q420GJ級(jí)鋼材，其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)

鋼》GB/T1591和《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879的有關(guān)規(guī)定。

【條文說(shuō)明】采用高強(qiáng)鋼材可以有效地減小構(gòu)件截面尺寸和結(jié)構(gòu)自

重，從而降低因焊接、防腐、防火涂層而產(chǎn)生的工作量和費(fèi)用，降

低建造成本。高強(qiáng)鋼管的材質(zhì)參照了《特殊鋼管混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)

程》CECS408o

3.1.2高強(qiáng)鋼管的強(qiáng)設(shè)計(jì)值、彈性模量和剪變模量應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)

準(zhǔn)《高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T483和《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》

GB50936的有關(guān)規(guī)定確定。

3.1.3高強(qiáng)鋼管可采用冷彎成型的直縫或熱軋管，也可采用冷彎型

鋼或熱軋鋼板、型鋼焊接成型的鋼管。焊縫可采用高頻焊、自動(dòng)或

半自動(dòng)和手工對(duì)接焊縫。冷彎成型鋼管應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑

結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JGJ"178的有關(guān)規(guī)定。

3.1.4高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的鋼梁和節(jié)點(diǎn)區(qū)域的鋼材宜采用Q355、

Q390和Q420級(jí)鋼，其選用和設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)

計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的有關(guān)規(guī)

定。

8

3.1.5高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋材質(zhì)宜采用HRB400、HRB500級(jí)、

HRBF400和HRBF500級(jí)鋼筋，也可采用HPB300級(jí)鋼筋，其質(zhì)量

應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第1部分：熱軋光圓鋼筋》

GB/T1499.1和《鋼筋混凝土用鋼第2部分：熱軋帶肋鋼筋》GB

/T1499.2的有關(guān)規(guī)定。鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定。

3.1.6抗震設(shè)計(jì)時(shí)，鋼管應(yīng)符合下列規(guī)定：

1鋼管的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)大于

0.9；

2鋼管的斷后伸長(zhǎng)率不應(yīng)小于16%。

［條文說(shuō)明］本條參照了現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T

483的有關(guān)規(guī)定。

3.2混凝土

3.2.1高強(qiáng)鋼管內(nèi)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C60；鋼筋混凝土梁

的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30o強(qiáng)度等級(jí)C60-C120的軸心抗壓

強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值幾和軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值九應(yīng)按表3.2.1-1采用，軸

心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值上和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值￡應(yīng)按表3.2.1-2采用。

必要時(shí)，C90-C120混凝土的強(qiáng)度值可通過(guò)試驗(yàn)研究確定。

9

表321-1混凝土軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(N/nim2)

混凝土強(qiáng)度等級(jí)

強(qiáng)度

C60C70C80C90C100C110C120

fck38.544.550.256.061.067.076.0

九2.852.993.113.33.53.84.0

表321-2混凝土軸心抗壓強(qiáng)度和軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm?)

混凝土強(qiáng)度等級(jí)

強(qiáng)度

C60C70C80C90C100C110C120

X27.531.835.940.043.748.054.0

/,2.042.142.222.402.502.702.90

【條文說(shuō)明】C60~C80混凝土的材料性能指標(biāo)按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

規(guī)范》GB50010確定，C90-C120混凝土的材料性能指標(biāo)按《公路

橋梁超高強(qiáng)鋼管混凝土技術(shù)規(guī)程》DB51/T2598確定，必要時(shí)、

C90~C120混凝土的強(qiáng)度值可通過(guò)進(jìn)行充分的試驗(yàn)研究而確定。

3.2.2高強(qiáng)混凝土的配合比設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收應(yīng)符合現(xiàn)

行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ4281的有關(guān)規(guī)定。

3.3連接材料

3.3.1鋼材焊接材料應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》GB

50661的有關(guān)規(guī)定。當(dāng)兩種不同鋼材進(jìn)行焊接連接時(shí)，宜采用與強(qiáng)

10

度較低的一種鋼材相適應(yīng)的焊條或焊絲。

3.3.2焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB

50017確定。

3.3.3高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)區(qū)域宜采用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接，

并且應(yīng)符合下列有關(guān)規(guī)定：

1高強(qiáng)度螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭

螺栓》GB/T1228、《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角螺母》GB/T1229.《鋼

結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈》GB/T1230、《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接

副》GB/T3632或《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、

墊圈技術(shù)條件》GBb1231的有關(guān)規(guī)定。

2高強(qiáng)度螺栓連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的有關(guān)規(guī)定。

3.4強(qiáng)度匹配

3.4.1高強(qiáng)鋼管的抗拉屈服強(qiáng)度/y與混凝土的抗壓強(qiáng)度幾之比宜

在5.75~7.00范圍內(nèi)。

【條文說(shuō)明】研究表明，當(dāng)高強(qiáng)鋼管的抗拉屈服強(qiáng)度4與混凝土的

抗壓強(qiáng)度心之比在5.75-7.00范圍內(nèi)時(shí)，兩種高強(qiáng)材料的協(xié)同工作

性能最優(yōu)。

3.4.2高強(qiáng)鋼管內(nèi)核心混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜與鋼管牌號(hào)相匹配，并

應(yīng)符合表3.4.2的規(guī)定。

11

表342高強(qiáng)鋼管與高強(qiáng)混凝土強(qiáng)度匹配

Q420Q460Q550Q690

C60yqXX

C707qXX

C80qqqX

C907qX

C100Vq7

C110qqqq

C1204qq4

【條文說(shuō)明】

穩(wěn)定系數(shù)＜p不僅可表征構(gòu)件的穩(wěn)定性質(zhì)，還可表示材料強(qiáng)度的

發(fā)揮效率。例如，當(dāng)吠恒定時(shí)，改變某一參數(shù)（如,枇九），夕值越大，

則說(shuō)明軸壓長(zhǎng)柱可發(fā)揮越大的材料強(qiáng)度性能?；诖耍瑘D1給出了

對(duì)應(yīng)于不同力（14-120）軸壓柱的°力小u關(guān)系圖。由圖可見(jiàn)，各數(shù)

據(jù)點(diǎn)基本呈現(xiàn)半正弦分布，且加3的最優(yōu)值在6.57-7.67范圍內(nèi)。

當(dāng)該比值較大時(shí)，易引起鋼管屈曲。因?yàn)楫?dāng)力較大、心較小時(shí)，雖

然約束系數(shù)（6）值較大，但鋼材屈服應(yīng)變?cè)黾佣炷翗O限壓應(yīng)

變減?。划?dāng)鋼材屈服應(yīng)變大于混凝土極限壓應(yīng)變時(shí)，混凝土在鋼管

屈服前被壓碎，構(gòu)件易發(fā)生脆性破壞。同時(shí)，根據(jù)《AISC360-16》

關(guān)于緊湊型、非緊湊型、細(xì)長(zhǎng)型截面的規(guī)定，隨著人的增大，構(gòu)件

12

鋼管易發(fā)生局部屈曲。

此外，2=32~74的構(gòu)件在為山產(chǎn)6.57時(shí)夕值達(dá)到最大值。對(duì)于

其他長(zhǎng)細(xì)比的構(gòu)件，力質(zhì)產(chǎn)6.57時(shí)對(duì)應(yīng)的e值數(shù)據(jù)點(diǎn)均接近于擬合

曲線，說(shuō)明數(shù)據(jù)離散性較小。因此，為有效提高鋼與混凝土材料協(xié)

同工作性能，在綜合考慮上述因素后，建議將為加u最佳比值取為

6.57?；谠摫戎?，材料最佳強(qiáng)度匹配關(guān)系建議為：力=460、550、

690、770、890、960Mpa的鋼管宜分別適配啟=70、84、105、117、

135、146Mpa的混凝土。

在實(shí)際工程中，鋼管的材料性能（力、人）往往與設(shè)計(jì)強(qiáng)度等

級(jí)存在差異，且混凝土強(qiáng)度也隨著齡期的增長(zhǎng)而變化。因此，很難

將啟啟■比值嚴(yán)格控制為某一特定數(shù)值。圖1表明，％=14~28時(shí)，

力仿）=7.00所對(duì)應(yīng)的（p值最大；2=32-37時(shí)，fy/f^l.0Q所對(duì)應(yīng)的夕

值較大且接近于擬合曲線；2>37時(shí)，&R=5.75所對(duì)應(yīng)的夕值較大

且接近于擬合曲線。綜合考慮上述材料強(qiáng)度匹配、鋼管屈曲等因素,

建議2=14-37時(shí),將fy/fcu控制在6.57-7.00范圍內(nèi)，基于此，為=460、

550、690、770、890、960MPa的鋼管宜分別適配啟=66~70、79~84、

99-105.110~117、127-135,137-146MPa的混凝土。建議，>37

時(shí)，將力%,控制在5.75~6.57范圍內(nèi)，基于此,力=460、550、690、

770、890、960MPa的鋼管宜分別適配啟=70~80、84~96、105~120、

117-134.135-155,146-167MPa的混凝土。

綜上所述，考慮目前高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用現(xiàn)狀，得到高強(qiáng)鋼材與

高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度匹配關(guān)系，見(jiàn)表3.4.2所列，表中鋼材牌號(hào)來(lái)源

13

于《高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T483,混凝土強(qiáng)度上限到C120,

主要是參考了現(xiàn)行地方標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁超高強(qiáng)鋼管混凝土技術(shù)規(guī)程》

DB51/T2598o

(a)A=14(b)2=18

1.00

?數(shù)值數(shù)摳

0.99—y=0.9649?sln(0.06667?x+1.076)

R2=0.87

0.98

UKratio

(c)A=23(d)z=28

ratio心rati。

(e)2=32(f)2=37

I4

UJrati。也uratio

(g)A=42(h)z=46

心rati0

(i)A=510)2:55

(k)i=60(1)2=65

15

(m)2=69(n)z=74

0.80

0.。.76

72

.68

0.。

64

60

0.56

0.6.52

648

,44

404

0.

0.

4.55.05.56.06.57.07.58.08.59.0

仁ratio

(o)A=79(p)z=83

o.76

o.c72

i68

o.64

o.60

o.56

o.52

o.48

o.44

o.40

也uratioWcuratio

(q)7=88(r)A=92

16

(s)A=97(t)2=102

0.

.64數(shù)值數(shù)據(jù)

0s..60?

.56—y=0.4075'sin?0.2351?x-ozsg)

z

o..52R=0.25

4.55.05.56.06.57.07.58.0

中3ratio

(u)>.=106(v)z=lll

52

0.44

0.40

0.36

0.32

.05.56.06.57.07.58.08.59.0

ratio也urati。

(w)x=115(x)X=120

圖1(p-f\/fcw關(guān)系

17

4基本規(guī)定

4.1一般規(guī)定

4.1.1高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)可用于房屋建筑的框架、框架-剪力墻（延

性墻板）、框架-支撐、框架-筒體、筒中筒、部分框支-延性墻板、

巨型框架以及桿塔和橋梁結(jié)構(gòu)等。

【條文說(shuō)明】本條列舉了高強(qiáng)鋼管混凝土柱適用的結(jié)構(gòu)體系。

延性墻板指具有良好延性和抗震性能的墻板，該類墻板有多種

形式，如帶加勁肋的鋼剪力墻板、內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻板、帶豎縫

混凝土剪力墻板、雙層鋼板組合剪力墻板等。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)

工程情況合理選用。

巨型框架結(jié)構(gòu)主要是由巨型柱和巨型梁（桁架）組成的結(jié)構(gòu)。

4.1.2采用高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑的平面和豎向布

置及規(guī)則性要求，應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB

5001K《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑

鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定。

【條文說(shuō)明】高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的平、立面布置原則和規(guī)則性要

求按本條所列的國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

4.1.3各類結(jié)構(gòu)體系中的樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的水平剛度和整體性,

其樓面宜采用組合樓板或現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板；采用組合樓板時(shí)，

對(duì)轉(zhuǎn)換層、加強(qiáng)層以及有大開(kāi)洞樓層，宜增加組合樓板的有效厚度

18

或采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。

4.1.4工業(yè)與民用建筑采用高強(qiáng)鋼管混凝土柱時(shí)，框架梁宜采用鋼

梁或鋼-混凝土組合梁，也可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁。

【條文說(shuō)明】采用高強(qiáng)鋼管混凝土柱時(shí)，框架梁采用鋼梁或鋼-混凝

土組合梁，梁柱節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)單可靠，有利于現(xiàn)場(chǎng)吊裝及安裝；為節(jié)約造

價(jià)，也可采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁。

4.1.5高強(qiáng)鋼管混凝土柱與框架梁、剪力墻（延性墻板）和支撐等

結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接時(shí)，應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)連接簡(jiǎn)單可靠。

4.1.6高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)、構(gòu)件耐火極限和燃燒性能應(yīng)

符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016中的有關(guān)規(guī)定。

4.1.7高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的耐火驗(yàn)算與防火保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》GB51249中的有關(guān)規(guī)定。

4.2結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)原則

4.2.1高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)安全等級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)

家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153的有關(guān)規(guī)定。

4.2.2高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)多、高層建筑，其荷載、作用、效應(yīng)組

合、地震作用或風(fēng)荷載作用組合下的內(nèi)力和位移計(jì)算、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)

定驗(yàn)算，以及結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計(jì)、抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)等，應(yīng)符合國(guó)

家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》

GB50011.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010.《高層建筑混凝土結(jié)

構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99等的

19

有關(guān)規(guī)定。

4.3結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)規(guī)定

4.3.1采用高強(qiáng)鋼管混凝土柱的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，當(dāng)其主要抗側(cè)

力體系由高強(qiáng)鋼管混凝土柱、鋼梁、鋼-混凝土組合梁、延性墻板、

鋼支撐、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)支撐、屈曲約束支撐等一種或幾種組成，

或?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)筒體，其最大適用高度、高寬比、建筑形體及結(jié)構(gòu)布置

的規(guī)則性、水平位移限值、舒適度要求、抗震等級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)

標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定。

【條文說(shuō)明】主要考慮高強(qiáng)鋼管混凝土柱與條文提及的鋼構(gòu)件或鋼

-混凝土組合構(gòu)件形成的抗側(cè)力體系，其抗震性能與鋼結(jié)構(gòu)體系相當(dāng),

應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.3.2采用高強(qiáng)鋼管混凝土柱的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，當(dāng)其主要抗側(cè)

力體系由高強(qiáng)鋼管混凝土柱、鋼筋混凝土梁、鋼筋混凝土剪力墻、

鋼筋混凝土剪力墻筒體等的一種或幾種組合時(shí)，其最大適用高度、

高寬比、建筑形體及結(jié)構(gòu)布置的規(guī)則性、水平位移限值、舒適度要

求、抗震等級(jí)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB

50936的有關(guān)規(guī)定。

4.3.3采用高強(qiáng)鋼管混凝土柱的構(gòu)筑物與橋梁結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)體系設(shè)

計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》JGJD60。

20

4.4構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)定

4.4.1高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限

狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.4.2高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的承載力應(yīng)按下列公式驗(yàn)算：

無(wú)地震作用組合

yW(4.4.2-1)

有地震作用組合

Sd4Rd/?RE(442-2)

式中：介——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,

不應(yīng)小于1.1；對(duì)安全等級(jí)為二級(jí)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，

不應(yīng)小于1.0；

Sd——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值；

&——構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值；

7KB一構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)。

4.4.3抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的抗震調(diào)整系數(shù)應(yīng)按表

4.4.3采用o

表4.4.3承載力抗震調(diào)整系數(shù)7RE

正截面承載力驗(yàn)算節(jié)點(diǎn)板件、連接焊縫、連接螺栓

斜截面承

載力驗(yàn)算

鋼管混凝土柱支撐強(qiáng)度驗(yàn)算穩(wěn)定驗(yàn)算

0.800.800.850.750.80

21

4.4.4高強(qiáng)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力和位移計(jì)算時(shí)，高強(qiáng)鋼管混凝

土構(gòu)件的截面剛度可按下列公式計(jì)算：

E4=&A+&A(4.4.4-1)

EI=EJ,+EJc(4.4.4-2)

G4=GA+GA(4.4.4-3)

式中：EA—高強(qiáng)鋼管混凝土柱的組合軸壓剛度；

EI——高強(qiáng)鋼管混凝土柱的組合抗彎剛度；

GA——高強(qiáng)鋼管混凝土柱的組合剪切剛度；

反、Ec——鋼管、混凝土的彈性模量；

G，、G——鋼管、鋼管內(nèi)混凝土的剪變模量；

A、4——鋼管、混凝土的截面面積；

54——鋼管、混凝土的截面慣性矩。

4.4.5高強(qiáng)鋼管混凝土柱的鋼管在澆筑混凝土前，其軸心應(yīng)力不宜

大于鋼管抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的60%,并應(yīng)滿足穩(wěn)定性要求。

4.4.6直徑大于2米的圓形高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件及邊長(zhǎng)大于1.0米的

高強(qiáng)方(矩)形鋼管混凝土構(gòu)件，應(yīng)采取有效措施減小鋼管內(nèi)混凝

土收縮對(duì)構(gòu)件受力性能的影響。

【條文說(shuō)明】441~4.4.6條文參照了現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)

構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936的有關(guān)規(guī)定。

4.4.7高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管壁厚不宜小于4mm,矩形截面的

高寬比/?/人不宜大于2。當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí)，上列限值可適當(dāng)放寬。

22

【條文說(shuō)明】考慮鋼管的焊接質(zhì)量和管內(nèi)混凝土的澆筑質(zhì)量，對(duì)高

強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件鋼管的壁厚提出要求。

4.4.8高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的約束效應(yīng)系數(shù)。宜在0.5~2.0的范圍內(nèi),

約束效應(yīng)系數(shù)。應(yīng)按本規(guī)范第5.1」條計(jì)算。

［條文說(shuō)明】高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的約束效應(yīng)系數(shù)與含鋼率有直接

關(guān)系，是決定構(gòu)件的延性、承載力及經(jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)。高強(qiáng)鋼管

混凝土柱的約束效應(yīng)系數(shù)過(guò)小，則鋼管對(duì)混凝土的約束作用不大，

無(wú)法發(fā)揮組合作用；如果約束效應(yīng)系數(shù)過(guò)大，則鋼管壁厚可能較大，

不經(jīng)濟(jì)。本條給出了一般結(jié)構(gòu)中高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件約束效應(yīng)系數(shù)

的合理取值范圍。

4.4.9對(duì)受壓為主的高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件，圓形截面的鋼管外徑與

壁厚之比?！ú粦?yīng)大于135三，矩形截面邊長(zhǎng)和壁厚之比/力和

4

以不應(yīng)大于60座。對(duì)受彎為主的高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件，圓形截

VA

面的鋼管外徑與壁厚之比D/t不應(yīng)大于177牛235,矩形截面邊長(zhǎng)和

[235

壁厚之比h/t和b/t不應(yīng)大于135

U

【條文說(shuō)明】本條規(guī)定參照了現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

規(guī)范》GB50936的有關(guān)規(guī)定。

4.4.10高強(qiáng)鋼管混凝土房屋框架柱的長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)大于80。

【條文說(shuō)明】圖1為長(zhǎng)細(xì)比4對(duì)鋼管和混凝土截面應(yīng)力的影響，其

23

中，構(gòu)件1由10（強(qiáng)度破壞）增加至23（彈塑性失穩(wěn)）、69（彈塑

性失穩(wěn)）、92（彈性失穩(wěn)）。從圖中可以看出：軸壓短柱通常發(fā)生強(qiáng)

度破壞，混凝土強(qiáng)度（￡）與鋼材屈服應(yīng)力（力）可充分發(fā)揮且伴隨

鋼管屈曲。與軸壓短柱相比，2為23和69的軸壓長(zhǎng)柱發(fā)生彈塑性

失穩(wěn)破壞，鋼管與混凝土截面應(yīng)力隨著A增大而減?。▓D1b和圖

1c）,構(gòu)件發(fā)生彎曲破壞且局部鋼管屈曲。當(dāng)構(gòu)件2為92時(shí)，構(gòu)件

發(fā)生彈性失穩(wěn)破壞。極限荷載時(shí)，鋼管應(yīng)力小于鋼材屈服應(yīng)力（圖

ld）?軸壓長(zhǎng)柱發(fā)生彈性失穩(wěn)時(shí)，其混凝土縱向應(yīng)力小于1.0人。

24

（d）彈性失穩(wěn)（z=92）

圖"對(duì)中截面應(yīng)力的影響（對(duì)應(yīng)荷載-位移曲線峰值點(diǎn)）

圖2研究了各因素對(duì)軸壓長(zhǎng)柱混凝土（凡/凡）及鋼材（PJPC

內(nèi)力分配比例的影響，該比例可表征材料“貢獻(xiàn)”隨著各影響因素

的變化。其中幾為組合柱的極限荷載，兒和凡分別為組合柱達(dá)到

極限荷載時(shí)混凝土及鋼管承擔(dān)的豎向荷載。

如圖2a所示，當(dāng)采用普通強(qiáng)度混凝土（啟=50MPa）時(shí)，Pc/Pu

比值在0.457至0.514范圍內(nèi)變化，且凡/凡隨著啟增大而增大，這

說(shuō)明，與普通強(qiáng)度混凝土相比，高強(qiáng)混凝土與人=460MPa的高強(qiáng)鋼

能夠更好的匹配，進(jìn)而混凝土分擔(dān)荷載的比例更大，即混凝土材料

性能能夠得到較好地發(fā)揮。盡管PJPu隨著啟提高而增大，但其增

大幅度基本隨著啟的增大而減小，這主要與鋼管約束效應(yīng)的降低有

25

關(guān)。當(dāng)采用啟F50MPa普通混凝土或啟=60~90MPa的高強(qiáng)混凝土

時(shí)，PJPu基本隨著，的增大而增大。當(dāng)采用人產(chǎn)110MPa的高強(qiáng)混

凝土?xí)r，兒/%隨著2的增加小幅度降低，該現(xiàn)象進(jìn)一步說(shuō)明了啟

的增加可延緩鋼管的屈曲。

圖2b所示為4和力對(duì)Ps/Pu的影響，結(jié)果表明，Ps/PU隨著fy

的增大而增大，而增大幅度隨著%的增大而減小。當(dāng)力超過(guò)80時(shí)，

隨著7和力的增加，PJPu保持穩(wěn)定，說(shuō)明對(duì)于/大于80的組合柱，

提高為對(duì)構(gòu)件承載力影響較小，主要原因是構(gòu)件發(fā)生了彈性失穩(wěn)。

圖2c所示為力和a對(duì)PJPu的影響。對(duì)于a=0.116的構(gòu)件，A

由14增加至120時(shí)，PJPu增加6.9%?對(duì)于2為14和120的構(gòu)件,

當(dāng)a由0.116增加至0.182時(shí),PJPu的增加幅度約為30%o上述結(jié)

果表明，a對(duì)PJPa的影響大于2對(duì)PJP”的影響。

(a)混凝土強(qiáng)度的影響(b)鋼材屈服強(qiáng)度的影響

26

0.52

■o=0.lJ6

0.50-?O-0.I4X

30.182

0.48

0.46-

0.44-

0.42-

or0.40-

0.38-

0.36-侵型卷效：

0.34-WMPa.

4=460MPa

0.32L

0100120140

(c)含鋼率的影響

圖2各參數(shù)對(duì)P&Ps)/PE曲線的影響

綜上所示，對(duì)于高強(qiáng)鋼管混凝土軸壓柱，當(dāng)；I大于80時(shí)，增

加鋼材的強(qiáng)度并不能有效的提高其對(duì)構(gòu)件承載力的作用，因此高強(qiáng)

鋼管混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比不應(yīng)大于80。

27

5構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)

5.1單一受力狀態(tài)下高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件承載力計(jì)算

5.1.1高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件在單一受力狀態(tài)下承載力應(yīng)符合下列公

式要求：

(5.1.1-1)

N<NU

(5.1.1-2)

N、<Na

(5.1.1-3)

v<vu

(5.1.1-4)

TiTu

(5.1.1-5)

M<Ma

式中：N、N、、V、T、M---作用于構(gòu)件的軸心壓力、軸心拉

力、剪力、扭矩、彎矩設(shè)計(jì)值；

N.、N。、、匕、，、Mu——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的軸心壓

力穩(wěn)定、受拉、受剪、受扭、

受彎承載力設(shè)計(jì)值；

5.1.2高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件，鋼管約束混凝土截面強(qiáng)度抗壓設(shè)計(jì)值

按下列公式計(jì)算，也可按本規(guī)程附錄B中表B.0.1確定：

4=(1.212+BG+C02)X(5.1.2-1)

28

0=a(5.1.2-2)

式中：人——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件鋼管約束混凝土截面抗壓強(qiáng)度設(shè)

計(jì)值(MPa)；

0——高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的約束效應(yīng)系數(shù)；

ax---含鋼率；

f——鋼管的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；

fc——混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)；

B、C—鋼管和混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)約束效應(yīng)的影響系數(shù)，應(yīng)按

表5.1.2取值。

表5.1.2截面形狀對(duì)約束效應(yīng)的影響系數(shù)取值表

截面

BC

形式

圓形0.055//212+1.216-0.0437；/14.4+0.070

正方形0.152//212+0.842-0.091/；/14.4+0.027

矩形0.039//212+1.115-0.026/；/14.4-0.060

【條文說(shuō)明】參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》

GB50936的相關(guān)規(guī)定，高強(qiáng)鋼管混凝土軸心受壓時(shí)的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)

值為：

%=(1.212+B6+Ck)￡(D

通過(guò)大量的試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬分析，可以得到公式中系數(shù)B

29

和C的標(biāo)準(zhǔn)值，系數(shù)B與鋼材的強(qiáng)度有關(guān)，系數(shù)C與混凝土的強(qiáng)

度有關(guān)，將材料的標(biāo)準(zhǔn)值用設(shè)計(jì)值代替，即標(biāo)準(zhǔn)值等于設(shè)計(jì)值乘以

材料分項(xiàng)系數(shù)。高強(qiáng)鋼材的分項(xiàng)系數(shù)取現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ/T483中鋼材分項(xiàng)系數(shù)的平均值1.1068,混凝土的分

項(xiàng)系數(shù)取1.4,同時(shí)考慮可靠度指標(biāo)，得到系數(shù)8和C的設(shè)計(jì)值。

5.1.3高強(qiáng)鋼管混凝土短柱軸心受壓強(qiáng)度承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公

式計(jì)算：

N0=4幾（5.1.3-1）

式中：N?！邚?qiáng)鋼管混凝土短柱軸心受壓強(qiáng)度承載力設(shè)計(jì)值（N）；

A.——鋼管和管內(nèi)混凝土的截面面積之和（mn?）；

【條文說(shuō)明】高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的承載力計(jì)算采用了“鋼管混凝

土統(tǒng)一理論”，即將鋼管和混凝土視為一種組合材料，用組合性能

指標(biāo)來(lái)確定其承載力。

5.1.4高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件軸心受壓穩(wěn)定承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公

式計(jì)算：

M=碎。(5.1.4-1)

1%

+》0.25(235//)限確|+0.25(235//f4-4々

241

(5.1.4-2)

(5.1.4-3)

30

7=4(5.1.4-4)

4=1/幾（5.1.4-5）

睚=（0.56紂;*,3。/人？工k0.496//；）^s（5[46）

幾,jo=20.318MPa（5.1.4-7）

式中：（p一軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；

4——構(gòu)件的正則長(zhǎng)細(xì)比；

4——構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比；

Lo——構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度（mm）；

晨---構(gòu)件的回轉(zhuǎn)半徑（mm）；

Esc——構(gòu)件的彈性模量（N/mn?）；

E——鋼材的彈性模量，￡=206,103N/mm2；

kE——軸壓彈性模量轉(zhuǎn)換系數(shù)。

【條文說(shuō)明】當(dāng)計(jì)算高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件在復(fù)雜受力狀態(tài)下的歐拉

臨界荷載時(shí)，高強(qiáng)鋼管混凝土的彈性剛度可通過(guò)軸壓短柱的平均壓

應(yīng)力和縱向壓應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線得到，可按下列公式計(jì)算：

P_幾（I）

^SC-n

￡=1.3（0.072f-^-+10-Q-Q+70.496）.^（2）

"3/ck

31

“0題々(3)

4=I足⑷

現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50936提及鋼

管混凝土構(gòu)件強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值都接近1.3,為了設(shè)

計(jì)方便，取￡=1.于口可得：

4=13原人⑸

5.1.5高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的軸心受拉承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：

Nut=1.14/（5.I.5-1）

式中：N”——構(gòu)件的軸心受拉承載力設(shè)計(jì)值（N）；

5.1.6高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的受剪承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：

匕=0.71￡人（5.1.6-1）

式中：匕——構(gòu)件的受剪承載力設(shè)計(jì)值（N）；

Xv——高強(qiáng)鋼管混凝土受剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（MPa）：

5.1.7高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的受扭承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：

Tu=W..fsv（5.1.7-1）

式中：Tu——構(gòu)件的受扭承載力設(shè)計(jì)值（N）；

明——構(gòu)件的截面受扭模量（mn?）,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼

管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50017的規(guī)定計(jì)算。

5.1.8高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的受彎承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式計(jì)算：

Mu=（5.1.8-1）

32

式中：Mu——構(gòu)件的受彎承載力設(shè)計(jì)值（N）；

唯一受彎構(gòu)件的截面模量（mn?）,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼

管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50017的規(guī)定計(jì)算。

Zm——塑性發(fā)展系數(shù)，按表5.1.8取值。

表5.1.8塑性發(fā)展系數(shù)取值表

截

圓形正方形矩形

面

0.298In(6>)+1,206O.448.ln(0)+l.l2O0.078?In(9)+0.408

7m

【5.1.5~5.1.8條文說(shuō)明】高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件的受拉、受剪、受扭

和受彎承載力設(shè)計(jì)值，參照了現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

規(guī)范》GB50017的相關(guān)規(guī)定。

5.2復(fù)雜受力狀態(tài)下高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件承載力計(jì)算

5.2.1高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件承受壓、彎、扭、剪共同作用時(shí)，構(gòu)件

的承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：

z\2zx2

3.5此(1，/凡)+(￡|土固41

(5.2.1-1)

33

2當(dāng)工N＜0.2551--(-T-\----(--\7-\時(shí),

M⑴[vj

z、2/、2

上_+,4M+工+上(5.2.1-2)

2.17M％(1—0.4N/NE)(TJJ

V=萬(wàn)24A/LI%(5.2.1-3)

式中：N、M.T與丫——作用于構(gòu)件的軸心受壓、彎矩、扭矩和剪

力設(shè)計(jì)值;

/??,——等效彎矩系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定采用；

NE——系數(shù)。

計(jì)算單層廠房框架柱時(shí)，柱的計(jì)算長(zhǎng)度按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)

構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017的規(guī)定采用；計(jì)算高層建筑的框架柱、核心

筒柱時(shí)，柱的計(jì)算長(zhǎng)度按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)

規(guī)程》JGJ99的規(guī)定采用。

【條文說(shuō)明】本條規(guī)定參照了現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)

規(guī)范》GB50936的相關(guān)規(guī)定。

5.2.2高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件只承受軸心壓力和彎矩作用時(shí)，構(gòu)件的

承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：

1當(dāng)LNz0.255時(shí),

34

^+\.5M(f-0AN/N)-l

uE(5.2.2-1)

N

2當(dāng)一<0.255時(shí),

______<i(522-2)

2.17M％(1-0.4N/NE)

5.2.3高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件只承受軸心拉力和彎矩作用時(shí)，構(gòu)件的

承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算:

NM,

?—+——<1(5.2.3-1)

5.2.4高強(qiáng)鋼管混凝土構(gòu)件只承受軸心壓力和雙向彎矩作用時(shí)，構(gòu)

件繞x軸的穩(wěn)定性，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

N

1當(dāng)一20.255時(shí)，

電+一反一^+以小(5.2.4-1)

M1.5MUX(1-0.42V/NE)1.5Muy

N一一

2當(dāng)—<0.255時(shí),

N|以M1風(fēng)陷々