安全验证
8》 , 组合结构》耐,火验算与防火保【护设:计 ?。 》 : 8.?1  钢《管混凝土柱》 —    》 ,钢管混?凝土柱?是指在钢管中—填充:。。混,凝土而形成且钢【管,及其核心混凝土能】共同承受外》荷载:作用的结构构件在】钢管内浇灌》低强度的素混—凝土或轻质》混凝:土等可延缓钢管【的升温提高其耐火极!限是:一种:防火性?能稳:定、耐久《性能良好《的防火保护方—法且不影响》建筑:外观但?对于:这类构件钢管和内部!填充混凝土的整体】共同受?力性能相《对,较差因此不能—按本规范第8.1节!规定:的钢管?混凝土柱《。耐火验算方法进行】耐火验算而应按纯钢!构件进行耐火验算】其中钢管截面—的,温,。度计算应考》虑内部填充材料的】影,响 8】.1.2  火【灾下钢?管混凝土柱的承载】力系数kT是指火灾!。下无:防火保护钢管混【凝土柱?的抗压承载》力与其常温下抗压承!载力的?比值当荷载比R小于!kT时无防火保护的!钢管混凝土柱在【火灾下不会发生破坏!;当R大《于kT时《。火灾下钢管》混凝土柱所能提供的!抗力已不《足以抵抗外》荷载:作用需进《行防火保《护为了?提高安全性本条【对不:采取防火《保护措施的》适用条件提出—了更为严格》。。。的要求荷载比R应小!于0.75》 ,kT 》 8.1.【3  钢管》混凝土柱的荷载比R!表征受火过程中作用!。在柱上的《。荷载水平 】 8.1.4、8!.1:.5  钢管混【凝土柱中的》钢管对内部》混凝:土具:有约束作《用二:者,协同工?作、共同受》力钢管混凝土柱【轴压试验和》理论分析《表明由于组合作用】的存在钢管混凝土柱!的抗:压承载力大于简单】叠加钢管和混凝土】的抗压承载力为保】证钢管和核心—混凝土共同工作当钢!管混凝土构件尺寸】较大:(如截面《外尺寸大于900】mm时)《宜在钢管《内壁设置栓》钉,。或纵向?加劲肋 《   【。  实际工程—中钢管混凝土柱通常!同,时承:受轴向压力和弯矩】第8.1.4—条、第8.1.5】条给出的常温下钢】管,混凝土柱的抗—压承载力计算公式】(,。。8.1.4)、(8!.1.5)是在【试验研究及》大,。量的:数值:算例分析基础上建立!的在弯?矩,已知的情《况下由式(8.【1.4)、式(8.!1.5)可求—。得钢管?混,凝土:柱在该弯矩作用【下所能承《受的:轴向压力即抗压承载!力,由于矩形钢》。管混:凝土柱在两个主轴】方,向的长细比不—一定相同因此—有必要进行》弯矩作用平面—外的稳定《计算 《   —  式?(8.1《.4:)、式(《8.1.《5)适用于钢管【混凝土柱受压破【坏的情况以下—。通过图示方式解释】。式(8.1.4【),的物理意义图1 】3所示为压弯圆钢】管混凝土《柱的N*  —/Nu 《-M/Mu》关系曲线可采用直】线段CD和抛物线段!AC来描述》当M/Mu≤1时直!。线段CD表示式(】8.1.《4,-1)?;当M/Mu—>1时抛物》线段AC表示式【(8:.1.4-》。2)式(8.—1.4)不适用于钢!管混凝土柱受拉破】坏情况因此当N【/N:u<φ3η0—时抛物线《段AB?用,虚线表示图中A【点为单纯受弯矩作用!时的工况《;B点为受拉—破坏和?受压破坏的临界点】;,C点为N* /Nu!-M:/Mu关系曲线变】化的分界点》;D点为单纯—受轴心压力作用时】的工况;《C点:与A点关于抛—。物 — 《 图13  N!*/Nu《。-M/Mu关系【 , , ,     线】对称轴对称》;E点表示计算构】件,段范围内的某一最不!利轴向?压力和弯矩组—合(NM《)其:。对应的?承受压弯作用时【钢管混凝土柱的抗】压承载力设》计值N*如》图中F点所》示 》   《  图14所示的φ!-λ关?系曲线分为三个阶】段当λ≤《λ0时稳定系—。数,。。φ=1?为强度破坏;—当λ>λp时—钢,管混凝?土柱为弹性》失,稳;当λ0<λ≤λ!p时钢管混》凝,。土柱为弹塑性失稳 ! , ! 图1?4 :φ,-λ关?系曲线?示意图 】 8.1.6、8.!1.7 《 研究表明在标准火!灾作用下影》响钢管?混,凝土柱承载力的【因素主?要为受火《时间、柱长细比和截!面周长为便于工【程设计对无防火保护!钢管混凝土柱在标准!火灾:作用下?的承载力系数k【T进行分析》回归得到了kT计算!。公,式(8.1.—6)、(8》。.1.7《)该公式《计算结果与》试验结果及有限【元分析结《果均较吻《合 : 》8.1.8、8【.1.9  金属】网,抹,M5水泥砂浆防火保!护、非膨胀型钢【结,构防火涂料防火保】护,是钢管混凝土柱最】常用的两种防火【保护方式条》文中钢管混凝—土柱防?火,。保护厚度的计算公式!(8.1.8—)、(8.1—.9)是在试验【研,究的基?础,上,通过对?大量的?有限元算《。例计算结果进行分】析、回?归拟合?得到的这些有限元算!例,涵盖了?。工,程中常用的参数【范,围式(8《。.1.8《。)、式(8.1.】9)的?计算结果与试验结果!。均吻合 《。 ?   》  附录C给出了】按式(8.1.8】)计算的钢管混【凝土柱防火》保护层?厚度其中《非膨胀型防火涂【。料保护层的厚度是】以防火涂料》的热:。传导系数为0.10!W/(m·℃)【计算的当施》工采用的防火涂【料的热?传导:系数与?。该值:不同时应按本规范】附,录A确定施工—厚度此?。外按本规《范第4.1节的【有,关规定?非膨胀型防火涂料保!护层的最《小厚度不应小于【10m?m砂浆防火》保护的最《小,厚度不应小于—25mm ! 8.1.1—0  ?火灾下钢管混—凝土:柱内混凝土会产生】一定的水蒸气为【保证钢?管,和,混凝土之间共同工】作,良好保证结构—的,安全应在钢管上【设置如?图1:。 5所示的排—气,孔,对于:长柱仅在楼层位置的!钢管上设置排气孔不!能保证充分排气因】此本条规定》排气孔还要》沿钢柱的高度方向】设置间?距不宜大于6—m :。 — 图—15 ?排气孔位置示意【图(mm) — ,