纤维增强复合材料工程应用技术标准 [附条文说明] GB50608-2020 建标库

12  复材管组合构件

12.1  一般规定

12.1.1  采用复材圆管与钢、混凝土进行组合的受压构件应符合本章的规定。复材管混凝土组合构件中的复材圆管径厚比不应大于80;复材管-混凝土-钢管组合构件中的复材圆管径厚比不应大于200。各类组合构件中的复材圆管混凝土芯柱可按复材管混凝土组合构件设计。

12.1.2  组合构件中的复材管应根据受力状态对纤维取向及铺层进行专门设计。当采用角铺设层合管时,宜采用对称、平衡的铺层方式,并应将不同角度的纤维分散布置。复材管混凝土组合构件中的复材管宜采用特殊正交各向异性对称层合管,采用角铺设层合管时在轴向和环向都应布置足够的纤维;复材管-混凝土-钢管组合构件中的复材管,纤维取向及铺层应满足复材管主要用于承受环向应力的要求,当采用角铺设层合管时在环向应布置足够的纤维。

12.1.3  复材管的环向刚度,应符合下式的规定:

    式中:Ef——复材管的等效环向抗拉弹性模量(MPa),Ef取Eθt,eff

        tf——复材圆管的壁厚(mm),tf取tfrp

        fc,k——混凝土轴心抗压强度标准值(N/mm2);

        r——复材管内核心混凝土半径(mm)。

12.1.4  复材管混凝土组合构件内不配纵向钢筋时,应在设计中避免极限状态时复材管在轴向受拉区破坏。

12.1.5  组合构件中宜采用自密实混凝土。混凝土强度等级不应低于C30,且不应高于C60。设计中宜考虑混凝土的收缩、徐变及复材与混凝土间的热膨胀系数差异对组合构件的不利影响。

12.1.6  荷载效应准永久组合下,复材管中的最大应力不宜大于本标准第10.1.3条规定的应力限值。

12.1.7  复材管组合构件施工中,复材管可兼作混凝土的模板使用,并应根据施工阶段的受力状况,验算复材管的强度、稳定性和变形。

12.1.8  当复材管组合构件的长细比不符合下式规定时,应考虑二阶效应的影响:

    式中:l0——构件计算长度(mm),按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定取值;

        d——复材管内直径(mm);

        εru,k一一复材管等效环向极限应变标准值,对复材管混凝土组合构件按本标准第12.2.1条的规定确定,对复材管-混凝土-钢管组合构件按本标准第12.3.3条的规定确定。

        fcc——复材约束混凝土抗压强度设计值(N/mm2),按本标准第12.2.2条的规定确定,为极限状态时复材约束混凝土的应力;

        fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2);

        e1,e2——构件两端内力的偏心距(mm),构件同向受弯时,两者同号;反向受弯时,两者异号;e2为两者中绝对值较大者且始终取正值。

12.1.9  受压组合构件正常使用极限状态应符合下列规定:

    1  混凝土压应变不应超过0.002;

    2  对于内部配置钢筋的复材管混凝土组合构件,其纵向钢筋不应达到其屈服强度标准值;

    3  对于复材管-混凝土-钢管组合构件,其内部钢管不应达到其屈服强度标准值;