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≤—ξNuk 】 (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+a!θ) 】。 (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;
!
?
》 Aa!钢管:的横截面面积—;
】 : f】a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e0】/rc≤1.—55时
【。
!
】 ,当,e0/rc>1.5!5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L》e/D>4》时
【
?。
当L!。e,/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G【B 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.—1.6?b、c)
—
k》=,0.5+0.—3,β+0.2β2 】 (F.1》.6-?2,)
?
:
3【 有侧移框架柱(!图F.1.6d【)和悬臂柱(图【F.1.6e、f)!。
! 当e?。0/rc≤0.8】时
k】=1:-0.6《25:e0/rc》 ? (—F,.,1.6?-3)
! 《当e0/rc>【0.8时取k=0.!5
》
当【。自由端有力》矩,M1作用时
!
k=(》1+β1)/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M1?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β》1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≤N《ut ?。 — ,(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;
《
】 《 : e:0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;!
! 【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.1.1!0 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
》
,
》
?
:。V0=?0.2?Acf?c(1+3θ) !。。 (F.!1.10-》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;
! ? f【c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≤:Nul 《 — (:F.1.1》1)
》
— 式:中,Nl局部作用的【轴向压?力设计值;
【
【 ? Nu—l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;
!
?
: —。 : A:c钢管内核心—混凝土的横截—面面积
】
F.!1.13《 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Al【/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
—