CECS28-90钢管混凝土结构设计与综合项目施工作业规程.doc

钢管混凝土构造设计与施工规程 CECS28∶90
　　主编单位：哈尔滨建筑工程学院

　　中华人民共和国建筑科学研究院

　　批准单位：中华人民共和国工程建设原则化协会

　　批准日期：1990年11月6日

　　前言

　　钢管混凝土是一种具备承载力高、塑性和韧性好、节约材料、以便施工等特点新型组合构造材料，已在工业和民用建筑等工程中应用近年，获得了较好技术经济效益。为了在钢管混凝土构造设计及施工中，更好地贯彻执行国家技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全合用、保证质量，原城乡建设环保部于1986年以城科字第263号文委托哈尔滨建筑工程学院和中华人民共和国建筑科学研究院会同关于单位进行本
规程编制工作。通过向全国关于设计、科研、施工和高等院校等80个单位广泛征求意见，重复讨论、修改及试设计，最后由建筑工程原则研究中心组织审查定稿。

　　现批准《钢管混凝土构造设计与施工规程》，编号为CECS28∶90，并推荐给工程建设关于单位在设计和施工时使用。在使用过程中，如发现需要修改补充之处，请将意见和资料寄北京安外小黄庄中华人民共和国建筑科学研究院(邮政编码：100013)。

　　中华人民共和国工程建设原则化协会

　　1990年11月6日重要符号

　　Aa——钢管横截面面积；

　　Ac——钢管内混凝土横截面面积；

　　Acor——螺旋套箍内核心混凝土横截面面积；

　　Al——局部受压面积；

　　Asp——螺旋箍筋横截面面积；

　　ac——格构柱压肢重心至压强重心轴距离；

　　at——将构柱拉肢重心至压强重心轴距离；

　　d——钢管外径；

　　dsp——螺旋圈直径；

　　Ea——钢材弹性模量；

　　Ec——混凝土弹性模量；

　　eo——柱较大弯矩端轴向压力对柱截面重心轴或压强重心轴偏心距；

　　fa——钢材抗拉、抗压强度设计值；

　　fc——混凝土轴心抗压强度设计值；

　　fsp——螺旋箍筋抗拉强度设计值；

　　H——悬臂柱长度；阶形柱长度

　　H*——格构式悬臂柱长度；

　　h——格构柱在弯矩作用平面内柱肢之间距离；

　　Ja——钢管横截面面积对其重心轴惯性矩；

　　Jc——钢管内混凝土横截面面积对其重心轴惯性矩；

　　l——钢管混凝土柱或构件长度；

　　le——钢管混凝土柱或构件等效计算长度；

　　lo——钢管混凝土柱或构件计算长度；

　　——钢管混凝土格构柱长度；

　　——钢管混凝土格构柱等效计算长度；

　　——钢管混凝土格构柱计算长度；

　　M——弯矩设计值；

　　M1——柱两端弯矩设计值之较小者；

　　M2——柱两端弯矩设计值之较大者；

　　Mu——构件受弯极限承载力设计值；

　　N——轴向力设计值；

　　No——钢管混凝土轴心受压短柱极限承载力设计值；

　　Nu——构件轴向受压极限承载力设计值；

　　——格构柱在弯矩单独作用下受压区各肢短柱轴心受压极限承载力设计值总和；

　　——格构柱在弯矩单独作用下受拉区各肢短柱轴心受压极限承载力设计值总和；

　　——格构柱整体轴心受压短柱极限承载力设计值；

　　——格构柱整体轴向受压极限承载力设计值；

　　Nul——钢管混凝土局部受压极限承载力设计值；

　　rc——钢管内半径；

　　s——螺旋圈间距；

　　t——钢管壁厚；

　　V——剪力设计值；

　　β——柱两端弯矩设计值之较小者与较大者比值；钢管混凝土局部受压强度提高系数；

　　βsp——螺旋筋套箍混凝土局部受压强度提高系数；

　　o——构造重要性系数：

　　εb——界限偏心率；

　　θ——钢管混凝土套箍指标；

　　θt——格构柱拉区柱肢套箍指标；

　　θsp——螺旋筋套箍混凝土套箍指标；

　　κ——柱等效长度系数；

　　λ——长细比；

　　λ*——格构柱长细比；

　　μ——柱计算长度系数；

　　ρv，sp——螺旋箍筋体积配筋率。
第1.0.4条 按本规程设计和施工时，除本规程有明确规定外，荷载应按国标《建筑构造荷载规范》(GBJ9－87)规定执行，设计尚应
　　　　　　　符合国标《钢构造设计规范》(GBJ17－88)、《混凝土构造设计规范》(GBJ10－89)和《建筑抗震设计规范》(GBJ11－89)
　　　　　　　规定；材料和施工质量尚应符合国标《钢构造工程施工及验收规范》(GBJ205－83)和《混凝土构造工程施工及验收规
　　　　　　　范》(GBJ204－83)规定。

　　第1.0.5条 钢管混凝土构造表面温度不适当超过100℃；当超过100℃时，应采用有效防护办法。

　　第1.0.6条 对有防火和防腐蚀规定构造，应按关于专门规定，作防火和防腐蚀解决。

　　第二章　材料

　　第一节 钢管

　　第2.1.1条 管材选用，应符合《钢构造设计规范》(GBJ17 －88)关于规定。

　　第2.1.2条 钢管可采用直缝焊接管、螺旋形缝焊接管和无缝钢管。焊接必要采用对接焊缝，并达到与母材等强规定。

　　第2.1.3条 钢材弹性模量和强度设计值，应按表2.1.3采用。

　　钢材弹性模量和强度设计值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2.1.3
钢　号
钢材厚度t(mm)
抗拉、抗压强度设计值fa(N/m㎡)
弹性模量Ea(N/m㎡)
3号钢

＜20
21～40
41～50
215
200
190
206×
16Mn钢
＜6
17～25
26～36
315
300
290
206×
15MnV钢
＜16
17～25
26～36
350
335
320
206×

　　注：3号镇定钢强度设计值应按表中数值提高5%。

　　第二节 混凝土

　　第2.2.1条 混凝土采用普通混凝土，其强度级别不适当低于C30。

　　混凝土强度级别系指以150mm立方体试件，在28d龄期，用原则实验办法测得具备95%保证率抗压强度值(以N/m㎡计）。

　　第2.2.2条 混凝土弹性模量和强度设计值应按表2.2.2采用。

　　混凝土弹性模量和强度设计值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表2.2.2
混凝土强度级别
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
抗压设计强度fc(N/m㎡)
15
17.5
19.3
21.5
23.5
25
26.5
抗拉设计强度ft(N/m㎡)
1.5
1.65
1.8
1.9
2.0
2.1
2.2
弹性模量Ec(N/m㎡)
3×
3.15×
3.25×
3.35×
3.45×
3.55×
3.6×

　　第三章 基本设计规定

　　第一节 普通规定

　　第3.1.1条 本规范采用以概率理论为基本极限状态设计法，用分项系数设计表达式进行计算。

　　第3.1.2条 构造极限状态系指构造或构件能满足设计规定某一功能规定临界状态；超过这一状态，构造或构件便不再能满足设计要
　　　　　　　求。

　　极限状态可分为下列两类：

　　一、承载能力极限状态：这种极限状态相应于构造或构件达到最大承载力或达到不适于继续承载变形。

　　二、正常使用极限状态：这种极限状态相应于构造或构件达到正常使用某项规定限值。
第3.1.3条 构造或构件应依照承载能力极限状态和正常使用极限状态，分别按下列规定进行计算和验算：

　　一、承载力：所有构造或构件均应进行承载力计算；计算时采用荷载设计值，对动力荷载尚应乘动力系数。

　　二、变形：对使用上需控制变形值构造或构件，应进行变形验算；验算时采用相应荷载代表值，对动力荷载不应乘动力系数。

　　第3.1.4条 钢管混凝土构造或构件之间连接，以及施工安装阶段（混凝土灌溉前和混凝土硬结前）承载力、变形和稳定性，应按钢结
　　　　　　　 构进行设计。

　　第3.1.5条 钢管混凝土构件宜满足下列规定：

　　一、钢管外径不适当不大于100mm；壁厚不适当不大于4mm。

　　二、钢管外径与璧厚之比值d/t，宜限制在20到85之间，此处fy为钢材屈服强度（或屈服点）：对3号钢，取fy＝235N/m㎡
　　　　；对16Mn钢，取fy＝345N/m㎡；对15MnV钢，取fy＝390m㎡；对于普通承重柱，可取d/t＝70左右；对于桁架构造，可取d/t＝25左
　　　　右。

　　三、套箍指标θ宜限制在0.3到3之间。

　　四、长细比不适当超过表3.1.5限值。

　　构件容许长细比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3.1.5
项　　次
构　件　名　称
容　许　长　细　比
l/d
λ
1
框　　架
单　肢　柱
20
－
格　构　柱
－
80
2
桁　　　　　架
30
－
3
其　　　　　她
35
140

　　第二节 承载能力极限状态计算规定

　　第3.2.1条 依照建筑构造破坏后果（危及人生命、导致经济损失、产生社会影响等）严重限度，建筑构造应按表3.2.1

　　建筑构造安全级别　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表3.2.1
安全级别
破坏后果
建筑物类型
一级
二级
三级
很严重
很重
不严重
重要建筑物
普通建筑物
次要建筑物

　　注：对有特殊规定建筑物，其安全级别可依照详细状况另行拟定。

　　划分为三个安全级别。设计时依照详细状况，选用恰当安全级别。

　　第3.2.2条 建筑物中各类构造构件安全级别，宜与整个构造安全级别相似。对其中某些构造构件安全级别可进行调节，但不得低于
　　三级。

　　第3.2.3条 构造构件承载力设计应采用下列极限状态设计表达式：

　　oS≤R　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(3.2.5-1)

　　R＝R(fc，fa，ak…)　　　　　　　　　　　　　(3.2.3-2)

　　式中o——构造构件重要性系数，对安全级别为一级、二级、三级构造构件，可分别取1.1，1.0，0.9；在抗震设计中不考虑构造构
　　　　　　 件重要性系数；

　　　　S——内力组合设计值，按国标《建筑构造荷载规范》(GBJ9-87)和《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)规定进行计算；

　　　　R——构造构件承载力设计值；

　　　　R(·)——构造构件承载力函数；

　　　　fc、fa——混凝土、钢材强度设计值；

　　　　ak——几何参数原则值。

　　注：本规程内力设计值(N、M、V等)为已乘重要性系数o后来值。

　　第三节 正常使用极限状态变形验算规定

　　第3.3.1条 对正常使用极限状态，构造构件应分别按荷载短期效应组合和长期效应组合进行验算，并应保证变形不超过相应规定限值
　　　　　　　。荷载短期效应组合和长期效应组合应按国标《建筑构造荷载规范》(GBJ9－87)和《建筑抗震设计规范》(GBJ11－89)
　　　　　　　规定进行计算。
第3.3.2条 钢管混凝土构造在正常使用极限状态下变形限值应符合国标《钢构造设计规范》(GBJ17－88)、《建筑抗震设计规范》
　　　　　　　(GBJ11—89)及其她关于规范规定。

　　第四章　承载力计算

　　第一节单肢柱承载力计算

　　第4.1.1条 钢管混凝土单肢柱轴向受压承载力应满足下列规定：

　　N≤Nu　　　　　　　　　　　(4.1.1)

　　式中N——轴向压力设计值；

　　　　Nu——钢管混凝土单肢柱承载力设计值。

　　第4.1.2条 钢管混凝土单肢柱承载力应按下列公式计算：

　　Nu＝φ1φeNo　　　　　　　　(4.1.2-1)

　　θ＝faAa/fcAc　　　　　　　　　(4.1.2-3)

　　式中No——钢管混凝土轴心受压短柱承载力设计值；

　　　　θ——钢管混凝土套箍指标；

　　　　fc——混凝土抗压强度设计值；

　　　　Ac——钢管内混凝土横截面面积；

　　　　fa——钢管抗拉、抗压强度设计值；

　　　　Aa———钢管横截面面积；

　　　　φ1——考虑长细比影响承载力折减系数，按本章第4.1.4条拟定；

　　　　φ2——考虑偏心率影响承载力折减系数，按本章第4.1.3条拟定。

　　在任何状况下均应满足下列条件：

　　φ1φe≤φo　　　　　　　　　　　　　(4.1.2-4)

　　式中φo——按轴心受压柱考虑φ1值。

　　第4.3.1条 钢管混凝土柱考虑偏心影响承载力折减系数φe，应按下列公式计算：

　　一、当eo/rc≤1.55时：

　　φe＝1/(1＋1.85eo/rc)　　　　　　　　(4.1.3-1)

　　eo＝M2/N　　　　　　　　　　　　　　　(4.1.3-2)

　　二当eo/rc＞1.55时：

　　φe＝0.4/(eo/rc)　　　　　　　　　　　(4.1.3-3)

　　式中eo——柱较大弯矩端轴向压力对构件截面重心偏心距；

　　　　re——钢管内半径；

　　　　M2——柱两端弯矩设计值之较大者；

　　　　N——轴向压力设计值。

　　第4.1.4条 钢管混凝土柱考虑长细比影响承载力折减系数φl应按下列公式计算

　　 一、当le/d＞4时：

　二、当le/d≤4对：

　　φl＝l　　　　　　　　　　　(4.1.4-2)

　　式中d——钢管外径；

　　　　le——柱等效计算长度，按本章第4.1.5条和第4.1.6条规定拟定。

　　第4.1.5条 对于两支承点之间无横向荷载作用框架柱和杆件，其等效长度应按下列公式拟定：

　　le＝κlo　　　　　　　　　(4.1.5-1)

　　lo＝μl　　　　　　　　　　　(4.1.5-2)

　　式中lo——框架柱或杆件计算长度(图4.1.5)；

　　　　l——框架柱或杆件长度；

　　　　k——等效长度系数；

　　　　μ——计算长度系数；对无侧移框架应按附录一附表1.1拟定，对有侧移框架，应按附录一附表1.2拟定。

　　等效长度系数应按下列规定计算(图4.1.5)：

　　一、轴心受压柱和杆件：

　　k＝1　　　　　　　　　　　　(4.1.5-3)

　　二、无侧移框架柱：

　　三、有侧移框架柱：

　　1.当eo/rc≥0.8时

　　k＝0.5　　　　　　　　　　　　(4.1.5-5)

　　2.当eo/rc＜0.8时

　　k＝1－0.625eo/rc　　　　　　　(4.1.5-6)

　　式中β——柱两端弯矩设计值之较小者与较大者比值，β＝M1/M2，，单曲压弯者取正值，双曲压弯者取负值。

　　注：无侧移框架系指框架中设有支撑架、剪力墙、电梯井等支撑构造，且支撑构造抗侧移刚度等于或不不大于框架自身抗侧移刚度5倍

　　　　者。有侧移框架系指框架中未设上述支撑构造或支撑构造抗侧移刚度不大于框架自身抗侧移刚度5倍者。

　　图4.1.5 无侧移框架柱

　　第4.1.6条 悬臂柱(图4.1.6)等效计算长度应按下列公式拟定。

　　le＝κH(4.1.6-1)

　　式中H——悬臂柱长度；

　　　　k——等效长度系数。
悬臂柱等效长度系数应按下列规定计算，并取其中之较大者。

　　当嵌固端偏心率eo/rc≥0.8时：

　　k＝1　　　　　　　　　　　　　　　　　(4.1.6-2)

　　当嵌固端偏心率eo/rc＜0.8时：

　　k＝2－1.25eo/rc　　　　　　　　　　　　(4.1.6-3)

　　当悬臂柱自由端有力矩M1作用时：

　　k＝1＋β　　　　　　　　　　　　　　　　(4.1.6-4)

　　式中β——悬臂柱自由端力矩设计值M1与嵌固端弯矩设计值M2之比值，当β为负值（双曲压弯）时，则按反弯点所分割成高度为
　　　　　　　H2子悬臂柱计算〔图4.1.6(b)〕。

　　注：嵌固端系指相交于柱横梁线刚度与柱线刚度之比值不不大于4者，或柱基本长和宽均不不大于柱直径4倍者。

　　图4.1.6 悬臂柱

　　第二节 格构柱承载力计算

　　第4.2.1条 由双肢或多肢钢管混凝土柱肢构成格构柱(图4.2.1)，应分别对单肢承载力和整体承载力两种状况进行计算。

　　图4.2.1 格构柱

　　第4.2.2条 格构柱单肢承载力计算，一方面应按桁架拟定其单肢轴向力，然后按压肢和拉肢分别进行承载力计算。压肢承载力应按本
　　　　　　　章第一节公式计算，其长度在桁架平面内取格构柱节间长度l(图4.2.1)；在垂直于桁架平面方向则取侧向支撑点间距。拉
　　　　　　　肢承载力应按钢构造拉杆计算，不考虑混凝土抗拉强度。

　　第4.2.3条 格构柱缀件构造和计算，应符合《钢构造设计规范》(GBJ17—88)关于规定。格构柱缀件，应能承受下列剪力中之较大
　　　　　　　者，剪力V值可以为沿格构柱全长不变；
一、实际作用于格构柱上横向剪力设计值。

　　二、V＝/85　　　　　　　　(4.2.3)

　　式中——格构柱轴心受压短柱承载力设计值，按公式(4.2.5-2)拟定。

　　第4.2.4条 格构往整体承载力应满足下列规定：

　　N≤　　　　　　　　　　　　(4.2.4)

　　式中——格构柱整体承载力设计值。

　　第4.2.5条 格构柱整体承载力设计值应按下列公式计算：

　　式中Noi——格构柱各单肢柱轴心受压短柱承载力设计值，按公式(4..2-2)拟定；

　　　　——考虑长细比影响整体承载力折减系数，按本章第4.2.8条公式拟定；

　　　　——考虑偏心率影响整体承载力折减系数，按本章第4.2.6条公式拟定。在任何状况下都应满足下列条件：

　　在任何状况下都应满足下列条件：

　　式中——按轴心受压柱考虑值。

　　第4.2.6条 格构柱考虑偏心率影响整体承载力折减系数应按下列公式计算：

　　一、对于对称截面双肢柱和四肢柱：

　　1.当偏心率eo/h≤εb时：

　　2.当偏心率eo/h＞εb时：

　　二、对于三肢柱和不对称截面多肢柱：

　　1.当偏心率eo/h≤εb时：

　　2.当偏心率eo/h＞εb时：

　　式中εb——界限偏心率，按本章第4.2.7条规定拟定；

　　　　eo——柱较大弯矩端轴向压力对格构柱压强重心轴偏心距，eo＝M2/N，其中M2为柱两端弯矩中之较大者；

　　　　h——在弯矩作用平面内柱肢重心之间距离；

　　图4.2.6 格构柱计算简图

　　at、ac——弯矩单独作用下受拉区柱肢重心、受压区柱肢重心至格构柱压强重心轴距离(图at、ac)；
　　　　　　　，其中为受压区各柱肢短柱轴心受压承载力设计值总和，为受拉区各柱肢短柱轴
　　　　　　　心受压承载力设计值之总和

　　θt——受拉区柱肢套箍指标，按公式(4.1.2-3)计算。

　　第4.2.7条 格构柱界限偏心率εb应按下列公式计算：

　　一、对于对称截面双肢柱和四肢柱：

　　二、对于三肢柱和不对称截面多肢柱：

　　第4.2.8条 格构柱考虑长细比影响整体承载力折减系数应按下列公式计算：

　　当≤16时，取＝1。

　　格构柱换算长细比应按下列公式计算：

　　一、双肢格构柱(图4.2.8a)：

　　1.当缀件为缀板时：

　　2.当缀件为缀条时：

　　二、四肢格构柱(图42.8b)：

　　1.当缀件为缀板时；

2.当缀件为缀条时：

　　三、缀件为缀条三肢格构柱(图4.2.8c)：

　　 式中——格构柱等效计算长度，按第4.2.9条、第4.2.10条和第4.2.11条拟定；

　　　　　Ix——格构柱横截面换算面积对x轴惯性矩；

　　　　　Iy——格构柱横截面换算面积对y轴惯性矩；

　　　　　Ao——格构柱横截面所截各分肢换算截面面积之和，，其中Aai、Aci分别为第i分肢钢管横截面面积和钢管内
　　　　　　　　混凝土横截面面积；

　　　　　I——格构柱节间长度：

　　　　　d——钢管外径；

　　　　　Alx——格构柱横截面中垂直于x轴各斜缀条毛截面面积之和；

　　　　　Aly——格构柱横截面中垂直于y轴各斜缀条毛截面面积之和；

　　　　　a——构件截面内缀条所在平面与ｘ轴夹角(图4.2.8c)，应在40°～70°范畴内。

　　图4.2.8 格构柱截面

　　第4.2.9条 对于两支承点之间无横向力作用格构式框架柱和构件，其等效计算长度应按下列公式拟定：

　　式中 ——格构柱或构件计算长度(图4.2.9)；

　　　　 ——格构柱或构件长度；

　　　　k——等效长度系数；

　　　　u——框架柱计算长度系数，对无侧移框架应按附录一附表1.1拟定，对有侧移框架，应按附录一附表1.2拟定。

　　等效长度系数应按下列规定计算(图4.2.9)：

　　一、轴心受压柱和杆件：

　　k＝1
二、无侧移框架柱：

　　三、有侧移框架柱：

　　1.当eo/h≥0.5εb时：

　　k＝0.5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(4.2.9－5)

　　2.当eo/h＜0.5εb时：

　　k＝1－(eo/h)/εb

　　式中β——柱两端弯矩设计值之较小者与较大者比值，β＝M1/M2，，，单曲压弯者取正值，双曲压弯者取负值。

　　注：有侧移框架和无侧移框架区别原则见第4.1.5条注。

　　图4.2.9 格构式无侧移框架柱

　　第4.2.10 条格构式悬臂柱等效计算长度应按下列公式拟定(图4.2.10)：

　　式中 ——格构式悬臂柱长度；

　　　　k——等效长度系数。

　　格构式悬臂柱等效长度系数应按下列规定计算，并取其中之较大者：

　　一、当嵌固端偏心率eo/h≥0.5εb时：

　　k＝1　　　　　　　　　　　　　　　　(4.2.10－1)

　　当嵌固端偏心率eo/h＜εb时：

　　k＝2－2(eo/h)/εb　　　　　　　　　　　　　(4.2.10－2)

　　二、当悬臂柱自由端有力矩M1作用时：

　　k＝1＋β　　　　　　　　　　　　　　　(4.2.10－3)

　　式中β——悬臂柱自由端力矩设计值M1与嵌固端弯矩设计值M2之比值，β＝M1/M2，当β为负值（双曲压弯）时，则按反弯点所分割
　　　　　　　成高度为H2子悬臂柱计算〔图4.2.10(b)〕；

　　　　εb——界限偏心率，按第4.2.7条计算。

　　注：嵌固端定义见第4.1.6条注。

　　图4.2.0 格构式悬臂柱

　　第4.2.11条 单层厂房框架下端刚性固定阶形格构柱，各阶柱段在框架平面内等效计算长度应按下列公式拟定：

　　式中Hi——相应各阶柱段长度；

　　　　μi——相应各阶柱段计算长度系数。计算长度系数μi应按下列规定拟定：

　　一、单阶柱。

　　1.下段柱计算长度系数μ2：当柱上端与横梁铰接时，等于按附录一附表1.3（柱上端为自由单阶柱）数值乘以表4.2.11折减系数
　　　；当柱上端与横梁刚接时，等于按附录一附表1.4（柱上端可移动但不转动单阶柱）数值乘以表4.2.11折减系数。

　　2.上柱段计算长度系数μ1，应按下式计算：

　　μ1＝μ2/η1　　　　　　　　　　　　　　(4.2.11-2)

　　式中η1——参数，按附录一附表1.3或附表1.4中公式计算。

　　二、双阶柱。

　　1.下段柱计算长度系数μ3：当柱上端与横梁铰接时，等于按附录一附表1.5（柱上端为自由双阶柱）数值乘以表4.2.11折减系数
　　　；当柱上端与横梁刚接时，等于按附录一附表1.6（柱上端可移动但不转动双阶柱）数值乘以表4.2.11折减系数。

　　单层厂房阶形柱计算长度折减系数　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4.2.11
厂　房　类　型
折减系数
单跨或多跨
纵向温度区段内一种柱列柱子数
屋面状况
厂房两则与否有通长屋盖纵向水平支撑
单　　跨
等于或少于6个
－
－
0.9
多于6个
非大型屋面板屋面
无纵向水平支撑
有纵向水平支撑
0.8
大型屋面板屋面
－
多　　跨

非大型屋面板屋面
无纵向水平支撑
有纵向水平支撑
0.7
大型屋面板屋面
－

　　注：有横梁露天构造（如落锤车间等），其折减系数可采用0.9。

　　2.上段柱和中段柱计算长度系数μ1和μ2，应按下列公式计算：

　　μ1＝μ/η1　　　　　　　　(4.2.11-3)

　　μ2＝μ3/η2　　　　　　　　(4.2.11-4)

　　式中η1、η２——参数，按附录一附表1.5或附表1.6中公式计算。
第三节 局部受压计算

　　第4.3.1条 钢管混凝土局部受压应满足下列条件：

　　N≤Nul

　　式中N——轴向压力设计值；

　　　　Nul——钢管混凝土在局部受压下承载力设计值。

　　第4.3.2条 钢管混凝土在局部受压下承载力设计值应按下列公式计算(图4.3.2)：

　　式中Al——局部受压面积；

　　图4.3.2 钢管混凝土局部受压

　　β——钢管混凝土局部受压强度提高系数，当β值不不大于3时，取等于3；

　　θ——钢管混凝土套箍指标，按公式(4.1.2－3)计算拟定；

　　Ac——钢管内混凝土横截面面积；

　　fc——混凝土抗压强度。

　　第4.3.3条 配有螺旋箍筋加强钢管混凝土在局部受压下承载力设计值应按下列公式算(图4.3.3)：

　　θsp＝ρv，spfsp/fc 　　　　　　　(4.3.3-3)

　　式中βsp——螺旋筋套箍混凝土局部受压强度提高系数；

　　　　θsp——螺旋筋套箍混凝土套箍指标；

　　　　Acor——螺旋筋套箍内核心混凝土横截面面积；

　　　　fsp——螺旋箍筋抗拉强度设计值，按《混凝土构造设计规范》(GBJ10－89)取值：

　　　　ρv，sp——螺旋箍筋体积配筋率；

　　　　Asp——螺旋箍筋横截面面积；

　　　　dsp——螺旋圈直径；

　　　　s——螺旋圈间距。

　　图4.3.3 配有螺旋箍筋钢管混凝土局部受压

　　第五章　变形计算

　　第5.0.1条 钢管混凝土构造变形，可按普通构造力学办法进行计算。

　　第5.0.2条 钢管混凝土构件在正常使用极限状态下刚度可按下列规定取值：

　　一、压缩和拉伸刚度：

　　EA＝EaAa＋EcAc　　　　　　　　　　(5.0.2-1)

　　二、弯曲刚度：

　　EI＝EaIa＋EcZc　　　　　　　　　　(5.0.2-2)

　　式中Aa、Ia——钢管横截面面积和对其重心轴惯性矩；

　　　　Ac、Ic——钢管内混凝土横截面面积和对其重心轴惯性矩；

　　　　Ea、Ec——钢材和混凝土弹性模量。

　　第六章　节点构造

　　第一节 普通规定

　　第6.1.1条 节点构造应做到构造简朴、整体性好、传力明确、安全可靠、节约材料和施工以便。

　　第6.1.2条 焊接管必要采用坡口焊，并满足Ⅱ级质量检查原则，达到焊缝与母材等强度规定。

　　第6.1.3条 钢管接长时，如管径不变，宜采用等强度坡口焊缝〔图6.1.3(a)〕；如管径变化，可采用法兰盘和螺栓连接〔图6.1.3(b)〕
　　　　　　　，同样应满足等强度规定。法兰盘用一带孔板，使管内混凝土保持持续。

　　图6.1.3 钢管接长

　　第6.1.4条 钢管在现场接长时，尚应加焊必要定位零件，保证几何尺寸符合设计规定。
第二节 框架节点

　　第6.2.1条 依照构造和运送规定，框架柱长度宜按12m或三个楼层分段。分段接头位置宜接近反弯点位置，且不适当出楼面1m以上，以利现
　　　　　　　场施焊。

　　第6.2.2条 为增强钢管与核心混凝土共同受力，每段柱子接头处，在下段柱端宜设立一块环形封顶板(图6.2.2)。封顶板厚度：当钢管
　　　　　　　厚度t＜30mm，取12mm；t＞30mm，取16mm。

　　图6.2.2 柱接头封顶板

　　第6.2.3条 框架柱和梁连接节点，除节点内力特别大，对构造整体刚度规定很高状况外，不适当有零部件穿过钢管，以免影响管内混凝
　　　　　　　土灌溉。

　　第6.2.4条 梁柱连接处梁端剪力可采用下列办法传递：

　　一、对于混凝土梁，可用焊接于柱钢管上钢牛腿来实现〔图6.2.4(a)〕；牛腿腹板不适当穿过管心，以免妨碍混凝土灌溉，如必要穿过
　　　　管心时，可先在钢管壁上开槽，将腹板插入后，以双面贴角焊缝封固。

　　二、对于钢梁，可按钢构造做法，用焊接于柱钢管上连接腹板来实现〔图6.2.4(b)〕。

　　图6.2.4 传递剪力梁柱连接

　　(a)混凝土梁；(b)钢梁

　　第6.2.5条 梁柱连接处梁内弯矩可用下列办法传递：

　　一、对于钢梁和预制混凝土梁，均可采用钢加强环与钢梁上下翼板或与混凝土梁纵筋焊接构造形式来实现(图6.2.5－1)。
混凝土梁端与钢管之间空隙用高一级细石混凝土填实。加强环板厚及连接宽度B，依照与钢梁翼板或混凝土梁纵筋等强原则确
　　定，环带最小宽度C不不大于0.7B〔图6.2.5－1(c)〕。对于有抗地震规定框架构造，在梁上下沿均需设立加强环，且加强环与梁件焊
　　接位置，应离开柱边至少1倍梁高距离。

　　图6.2.5－1传递弯矩梁柱连接（钢梁及预制混凝土梁）

　　(a)钢梁；(b)预制混凝土梁；(c)加强环

　　二、对于现浇混凝土梁，可依照详细状况，或采用持续双梁，或将梁端局部加宽，使纵向钢筋持续绕过钢管构造形式来实现(图6.2.5－
　　　　2)。梁端加宽斜度不不大于1/6。在开始加宽处须增设附加箍筋将纵向钢筋包住。

　　图6.2.5－2传递弯矩梁柱连接

　　(a)双梁；　(b)变宽度梁
第三节 格构柱节点

　　第6.3.1条 格构柱缀材宜用圆钢管，直接和柱肢钢管焊接除双肢柱和三肢柱内双肢可采用缀板体系外，宜采用缀条体系。三肢柱
　　　　　　　h/b不适当不不大于2.2(图6.3.1－1)。

　　图6.3.1－1 三肢格构柱截面型式

　　图6.3.1－2缀材与柱肢连接

　　采用级条体系时，缀条间净距a不得不大于50mm。当不能满足时，容许缀条轴线不交于柱肢轴线，但偏心距e不得不不大于d/4； 此时，计算中
　　可不考虑此偏心影响(图6.3.1－2)。

　　缀材长细比不应不不大于150。

　　缀材与柱肢连接焊缝应按《钢构造设计规范》(GBJ17－88)规定计算。

　　格构柱受有较大水平力作用处和运送单元端部应设立横隔。横隔距离不得不不大于柱截面较大宽度9倍和8m，否则应增设中间横隔。

　　第6.3.2条 单层厂房等截面格构柱，可采用牛腿支承吊车梁(图6.3.2)。

　　图6.3.2 等截面格构柱牛腿

　　第6.3.3条 单层厂房阶形格构柱，可在变截面处采用肩梁支承吊车梁和上柱(图6.3.3)。

　　肩梁由腹板、平台板和下部水平隔板构成，呈工字形截面。肩梁腹板可采用穿过柱肢钢管和不穿过柱肢钢管两种形式。当吊车梁梁端压力
　　较大时，肩梁腹板宜采用穿过柱肢钢管形式。

　　穿过钢管腹极应以双面贴角焊缝与钢管相连接。不穿过钢管腹板，应采用剖口焊缝与钢管全熔透焊接。

　　腹板顶面应刨平，并和平台顶紧，依托端面承压传力。

　　图6.3.3 阶形格构柱变截面处构造

　　第6.3.4条 支承屋架和构架梁柱头，可由平台板、肩梁腹板、隔板和加劲！肋等构成(图6.3.4)。平台板上应设灌浆孔。

　　图6.3.4 边列柱柱端构造

　　第四节 桁架节点

　　第6.4.1条 在桁架体系中，受压弦杆和压力较大腹杆宜采用钢管混凝土构件，其她构件可采用空钢管或型钢。

　　图6.4.1 杆件节点连接形式
腹杆和弦杆可直接连接或借助节点板连接(图6.4.1)。直接连接节点构造规定与本章第6.3.1条规定相似。

　　第6.4.2条 上弦节点处应做成平台，以便安放屋面构件(图6.4.2)。

　　图6.4.2 上弦节点

　　第6.4.3条 支座节点可采用如图6.4.3所示构造，用锚栓和支座相连。

　　图6.4.3 屋架支座节点

　　第6.4.4条 当桁架跨度超过30m时，可在跨中设立安装节点，并用法兰盘和螺栓连接(图6.4.4)。

　　图6.4.4 跨中安装节点

第五节 柱脚

　　第6.5.1条 柱脚钢管端头必要用封头板封固。钢管混凝土柱脚与基本连接，分插入式(图6.5.1(a)〕和端承式〔图6.5.1(b)〕两种。
　　　　　　　插入式柱脚杯口设计和构造与预制钢筋混凝土柱基本杯口相似。柱脚插入深度不适当不大于2倍钢管直径。端承式柱脚设计
　　　　　　　和构造与钢构造相似。应注意验算柱与基本连接面局部受压强度。

　　图6.5.1 柱脚构造

　　第七章　施工及质量规定

　　第一节 钢管制作

　　第7.1.1条 按设计施工图规定由工厂提供钢管应有出厂合格证。由施工单位自行卷制钢管，其钢板必要平直，不得使用表面锈蚀或受
　　　　　　　过冲击钢板，并应有出厂证明书或实验报告单。

　　第7.1.2条 卷管