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≤N》u 】。 (:F.:1.1-《1)
! ?设防烈度地震作【用组合?承载力校核
【
Nk≤【ξN:。uk 】 (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e》0/r?c,>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;—
《
【 》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
!
?Le=μk》L ? (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 500》17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,.6d)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e【0/rc>0—.8时取k=0【.5
—
: 当自由端】。有力矩M1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;《
【 【 :Nu:t,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≤《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=0.2Acf】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;
—
》 —。。 , , 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;
【
】 ? Al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/A!c<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;》
【。 !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:.,1.1?4 :。 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
】