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*  /N—u :-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A】C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<—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1:。3  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(N】M)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1!4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?>λ:p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kT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M】5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10m》m,砂,浆防火?保护的最小厚度不应!。小于25《mm 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:) ?