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0.7!5 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】。C,D和抛物《线段A?C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<《φ3:η,0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:≤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λ》0,<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.?。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【10mm砂浆防【火保:护的最小厚度—不应小?于25mm ! 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6【m 】 图—15 排气孔位置示!意图(?mm) 》