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k—T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k!T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,900mm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/Nu<φ3】η0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/M】u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≤λ?0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≤λp时》钢管混凝土柱为弹】。塑性失稳 】 【 ,图14 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》.10W/(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10mm!砂浆防火保护的【最小厚度不应小于2!5mm 【 , 8:.,。。1.10  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6m 》 》 》图15 排气孔位】置示意图(mm【) ?