附录F 】 圆形钢管混凝土】。构件设计《
!
F.1 构件设!计
!F.1.1 钢管!混凝土?单肢柱的轴向受【压,承,载力应满足》下,列,要求:
《
持久、!短暂设计状况
】
《N≤:Nu — (F.【1.1-1)
】
【 设防烈度地—。震作用组合》承载力校《核
?
Nk≤ξ】Nuk 】 (F》.1.1《-2:)
:
【 式中N轴向【压力设计值》;
》
! Nk设防烈】度地震作用组合轴】向压力标准》值;
》
《 : : : N《u,。钢管混凝《土,单肢柱的轴向受压承!载,。力设:计值;
—
:
! N?uk钢管《。混凝土单肢柱的轴】向受压?承载力标准值—;,
】 】ξ承载力利》用系数按3.—9.5条《取值:
》
F.?1.2 钢管【混,凝土:单肢柱?的轴向?受压承载力设计【值应按?。下,列公式计算
【
?
?
》。 : 当0.5》。<θ:≤[θ]时
—
》N0=0《.9Acfc(1】+aθ) — : (F.1】.,2-2?)
?
当!2.5>《θ>[θ]时—
,
—
》
?
且】。在任何?情况下均应满足下】列,。条件
?
】
,
! : 式中N0》钢管混凝土轴心受】压短柱的承载—力设计值;
!
— : θ》钢管混凝土的套箍指!标;
! !a与混凝土》强度等级有关的系数!按表F.《1.:2取值;《
!。 【[,θ,]与混凝土强度【等级有关的套箍指标!界限值按表F—.1.?2取值[《θ]=1/(a【-1)?2;
》
》。。 》 : Ac钢管内—的核心混凝》土横截面面》积;
—
! fc核心混】凝土的?抗压强度设计—值;
—
— 《 A?。a钢管的横截面面】积;
—
【。 ?。 fa钢管的抗拉!、抗压强度设计【值;
《
— , ? 《考虑长细比影响的】承载力折减系数按本!。附录第F《.1.4条的规定】确定;
】
! 考虑偏心率【影响的承载力折减】系数按本附录第【F.1.3条的规】定确:。定;
! 【 按轴心》受,压柱考?虑,。的值
《
F.1.3! 钢管混凝—土柱考虑偏心率影】响的承载《力折减系数应按【下列公式计算
!
》 当e《0,/rc≤1.55时!
《
?
《。
《
》 , 当e0/rc【>1.55时—
?
?
! 式中e0柱端轴向!压力偏心距之较大】者;
】 : , , : ? r:c核心混凝土横截面!的半:。径;
】 : :。 , M2柱端!弯矩设?计值:的较大者;
—
】 《 N轴向压力设!计值
—
F.1.4 !钢管:混凝土柱考虑长细比!影响的承载力折减系!数应按下列》公式计算
》
— ,。 当Le/D【>4时
!
— 《当Le/D≤4【时
《
:
】 式中D—钢管的外《。直径;
《
,
:
? , — Le柱的—等效计算长度按本附!。录第:F,.1.5《条和本附录第F.1!.6条的规定—确定:
F.】1.:5 柱《的等效计算长—度应按?下列公式计算—
Le】=μkL 】 《(F:.1.5《)
—
, 式中L柱的!实际长度;
!
】 , μ考虑柱端约!束条件的计算长度】系,数根据梁柱刚度【。的比值按钢结—构设计标准GB【 50017确定;!
】 —。 k考虑柱身弯】矩分布梯度影—响的等效长》度系数按本附录【第F.1.6条的】规定确定
》
》。F.1?.6 钢管混凝土!柱,考虑柱身《弯矩分布梯》度影响?的等效长度系数k】应,按下列公式计算【。
》。
, ? 1 轴心受压柱!和杆件(《。图F.1《.6a)
》
k=1】 — (F.1—.6-1)
【
《 2 无侧!移框架柱(图F【。.1.6b、c【)
【k=0.5+—0.3β+0.【2β2 (—F.1.《6-2)
】
《 , 3 有侧移框】架柱(?图F.1.6—d)和悬《臂柱:(图F.《1.6e、f)
!
】当e0?/rc≤0.—8时
k!=1-0《.625e0/【。rc — 《(F.1.6-3)!
【 当《e0/rc>0【.,8时取k=0—.5
》
【当自由?。端有力?。矩M:1作用时
!
k=(1》+β:1)/2 】 (F.【1.6-4)—
— 并将式【。(F.1.6—-,3)与式(F.【1.6-4)所得】k,值进:行比较取其中之较】大值
》。
【。式中β?柱两端弯矩设—计值之绝对值较【小者M?1与较大者M2【。的,比值β=M1/M】2单曲压弯时β为】。正,值,双曲压弯时β为负】值;
—
?。 — β1》悬臂柱自由端弯矩设!计值M?1与嵌固端弯矩设计!值M2的比值—当β1为负值(双曲!。压弯)?时则按反弯点所分割!成的:高度为L2》的子:悬臂柱计算(图F.!1.6f)
【。
—。 注1 无侧移框!架指框?架中设有支撑桁架】、剪力墙、筒体等支!撑,结构且其抗侧移【刚度不小《于框架抗侧移刚【度的5倍者有侧移框!。架指框架《中未设上述支撑结构!或支撑结构的抗侧】移刚:度小于框架抗侧【移,刚度:的5倍者
!
, ?。 2 嵌固端—指相交于柱的横【梁的线刚度与—。柱的线刚度的比【值不小于4者或【柱基础的长和—宽均不小于柱—直径的4倍者
!
?
,
《
F.1.7 】钢管混凝土单—。肢,柱的轴向受拉承【载力应满《足,下列要求
】
,
持久【、短暂设计状况
!
N》≤Nu?t,。 【 ,(F.1.7—-1)
【
式中N!轴向:。拉力设?计值;
—
:
】 ?。Nut钢管混凝土】单,肢柱的轴向受拉承载!力设计值;
—
?
》。 设防烈度地—震作用组合承载【力校核
!Sk≤ξ《Rk 》 (F.1!.7-2)》
】 式中Sk设防烈!度地震作用组合的】。效应标准值按—本规程3.9—.5条计算;
【
】 》 :ξ承载力利》用系:数;:按本规程3.9.】5条取?值;
?
! Rk】。材,。。料强度标准值计【算的:构件:承载力标准值
】
,
F《.1.8 钢管混!凝,土,单肢:柱的拉弯承载力应满!足下列规定
【
,
?
】
:
:
—
?
式中!N轴向拉力设—计值;
【
,
, : , : ?。 M柱端弯—矩设计值《;
【 》 e0轴】向拉:力的偏心距》;
】 【 rc钢》管的内?半径
F!.1.?。9 ?当钢:管混凝土《单肢柱的剪跨—。a(横向集》中荷载作用点至【支座或节点》边缘的距《离)小于柱子直径】。D的2?倍时即需验算柱的横!。。向受剪承载》力并应满足下列要求!
,
— , 持久、》短暂设计状况
【
:
:
V≤?V,uc: ? 《 ,。。(F:.1.9-1—)
】 式中V横向剪!力设计值;
【
《 : 】Vu:。。c钢管混凝土单肢柱!的横向受《剪承载力《设计:值
》
设防】烈,度地震作用组—合,承载:力校:核
》
Sk≤》ξRk ! :(F.?1.9-2)
】
?
? , 式:中Sk设防烈度地】震作用组合的效应标!准,值按本?规,。程3.9.5条计】算;
《
! ξ承载】力利用系数;按本】规程3.《9.5条取值—;
:
【 】Rk材料强度标准】值计算的构件—承载力标准》值
:
》F.1.10 】钢管混凝土单肢【。。柱的:横向受剪承载力设计!值应按下列》公,式计算?
《
V!0=0.2Acfc!(1+3θ) 】 , 《 (:F.1.10-2】)
?
【 式中?V,0钢:管混凝土《单肢柱受《纯,剪时的承载力设计值!;
【 》 》N'与横向剪力设计!值V对应的轴—向力设计值;
【
】 【a剪跨即横向集中荷!载作:用,点至支?座或节点边缘的距】离,;
:
?
》 ? D钢管混凝!土柱的外《径;
】 , : 》。 :Ac钢管内的核心】混凝土横截面面积】;
?
— ? 》fc核心混凝土的抗!压强度?设计:。值;
》
? 】 , ,。θ钢:管混:凝,土的套箍指》标按公式(》F.1.2》。-4)确定
】
【注,横向剪力V》必须以压力方—式,作用于钢管混—凝土:柱
F.!1.11 钢管混!凝土的?局部受压应满足下列!要求
N!l≤N?ul ? (F!.1.11》)
?
》 式中Nl局部!作用:的轴向压力设计【值,;
》
【 ? Nul钢管【混凝土柱的局部受】。压承载力《设计值;《
F【.1:.12 钢管【混凝土柱在》中央部位受压时(】图,。F.:1,.12)局》部受压承载力设【计值应按下列—公式计算《
《
,
:
— 式中N0局】部受压?段的钢管混凝—土,短柱轴心受压承载力!设计值按本附—录第F.1.2条】。公式(F.》1.2-2)—和公式(F.1【.2-?3)计?算;
【
, 》 《 Al局部受—压面积;
—
,
】 《 Ac钢管内核【心混凝土《的,横截面?面积
?
》。
—。F.1.1》3,。。 钢管混凝土【柱在其组合界面【附近受?压时(图F.1.】13)局部》受压承载力设计值应!按下列公《式计算?
》
? 当Al/Ac≥!1/3时
【
】
当—A,。l/Ac<1/3】时
》。
】 《式中N0局部—受,。压段的钢管》混凝土?短柱轴?心受压承载力设计值!按本附录第F.1】.2条公式》(,F.:1.2?-2)和公式(【F.1.《2-3)计算;【。
【。 , ? , , , , Nc非局部—作用的轴向》压力设计值;
】
! ω—考,。。虑,局压应力分》。布状况的系数—当局压?应力:为均:匀分布时取ω—=1;当《局压应力《为非均匀分布时(例!如,与钢管内壁焊接【的柔性抗《。剪,连接件?)取ω=0.75
!。
《
当局部受!压承载力不》足时可?将局压区《。段(等于钢管直径】的1.5倍)的管壁!加厚予以补强
】
《。 : 注?。这里:所,谓,的柔性?抗,剪连接件包括节【点构造中《采用的内加强环、】环形隔板《、钢筋环和焊钉等】内衬管段和穿心【牛腿:(承重销)可视为刚!性抗剪连《接,件
《
【
F.1.—14 当进行【设,防烈度地震作—。用组合的承载—力校:核时相关公式—中钢、混凝》土材料强度》取标准?值作用力《取标:准组合值《;,效应的计算》和,承载力利《用系:数的取值见3.9.!5条
《