?
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;!
《
【 ? Nu钢》管混凝土单肢柱【的轴向受压承载力设!计值;
《
《
】 ?Nuk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;
!。 ? f【c核心混凝土—的抗压强度设计【值;
【
《 》 Aa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!e,0/rc>》1.5?5时:
,
】
? 《式中:e0柱端轴向压力偏!心距之较大者—;
—
— 《 ,rc核心混凝土【横截面的半径;【
】 M!2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
L!e=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 50】017?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.1.6!a,。)
—
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?-,。0.6?2,。5e0/rc 】 《。 (F.1.6】-3)
! ? 当e0/r—c>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=M】1/M2《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M1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≤?Nut — (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≤》ξRk 》。 《 (?F.1.7-—2)
【
? 式中S》k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≤Vuc 【 —(F.1.》9-1)
【
《 式中》V,横向剪力设计值;
!
?
,
】 , Vuc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=0.2》。Acf?c(1+3θ)【 《 (F.1】.,1,0-2)
!
》式中V0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
!Nl≤Nul— : 》 (F.1》.11)
!
式—。中N:l局:部作用的轴向压力设!计值;?
:。
【 , N【ul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N》0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.1.1】3,)局部受压承载力设!计值应按下列公【。式计算
】
, 当A—l/Ac≥1/3时!
,
?。
《
,
【。当,Al/A《c<: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
《