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
!N,k≤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;
!。
:
》 : 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》。=0.9Ac—f,c(: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;
—
! ,。 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e0/rc—≤,1.55《时
:
,
:。
!。
!当e0/r》c>1.55时【
:
:。
《
】式中e?0,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
【
,
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+0.2β【2 ?(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-】0.625e—0/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=M1/》M2:单曲压?弯时β为正值—双曲:压弯时β为负值【;
?
! : ?β,1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.1.6!f)
! ?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≤ξR!k 【 (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;
!
! 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
!
S—k≤ξRk 】 : (F.1.9!-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.《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】
!
,
V0=》0.2Acfc(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》;
?
! , 《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;
!
,
【 ? ? A:l局部受压面积;
!。
《
: , 【 Ac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;《
! : , ? ,N,c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—
: