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*  /—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C【D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<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* ?/N:u-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1》4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≤【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k:T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1【0mm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(?m,m,) ?