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≤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;
—
】 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;《
?。
? ! 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?=μ:kL ? : 》(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 5001!7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!.625e0/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+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=M!1/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—≤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
【
S》k,≤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?≤Vu?c : —。 (F.1.—9-1)
!
, , ?式中V横向剪力设】计值;
】
》 V【uc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=《0.2?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;
—
】 》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【.,。1.13 》 ,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Al/A—c≥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=0.7》5
! , 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
?