1实、空心钢管混凝土结构技术规程(征求意见稿)(文中红体字是根据收集到的意见进行修改的内容)前 言根据中国工程建设标准化协会建标协字[2007]81 号文《关于印发中国工程建设标准化协会 2007 年第二批标准制、修订项目计划的通知》的要求,制定本规程哈尔滨工业大学长期从事钢管混凝土结构的研究和推广应用工作,并于 1994 年创立了“钢管混凝土统一理论” 2002 年与山东齐星铁塔科技股份有限公司、大连骏翔电力器材有限公司及徐州三元杆塔有限公司等单位合作,完成了大量空心钢管混凝土构件的试验和研究工作,包括:圆形、正十六边形和正方形截面,轴心受压、受弯和压弯构件的试验和研究工作获得了大量的试验数据,验证了理论分析的正确,在此基础上,于 2009 年制订了《空心钢管混凝土结构技术规程》CECS254为了促进钢管混凝土结构的进一步应用和发展,制订本规程本规程内容比较全面,应用了统一理论的统一设计公式,把实心构件和空心构件的设计统一起来,设计应用方便除构件的设计外,还包括组合可靠度指标的计算,以满足安全可靠的要求此外,还包含产品的加工制作和质量的检验、施工及防火等可满足设计、制作和施工的要求。
根据国家计委计标[1986]1649 号文《关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知》的要求,推荐给工程建设设计、使用单位和工程技术人员采用本规程由中国工程建设标准化协会轻型钢结构专业委员会 CECS/TC28 归口管理,由哈尔滨工业大学深圳研究生院(广东深圳南山区西丽大学城哈工大研究生院查晓雄教授,邮编 518055)负责解释在使用过程中如发现需修改或补充之处,请将意见和资料径寄解释单位主编单位: 哈尔滨工业大学参编单位: 中南建筑设计院股份有限公司厦门中福元建筑设计研究院深圳市市政设计研究院有限公司中国建筑第五工程局有限公司 中建钢构有限公司奥雅纳工程顾问有限公司主要起草人:查晓雄 钟善桐(以下按姓氏笔划为序)王 宏 王成武 王玉银 刘 曙 江 民 尧国皇 李春田 陈礼建 陈宜言 林奉军 和雪峰 赵源畴 徐国林 徐厚军 姜瑞娟 戴立先 审查人:目 次1.总则2.术语和符号22.1 术语2.2 符号3. 材料3.1 钢材3.2 混凝土3.3 连接材料4. 设计基本规定4.1 一般规定4.2 结构类型与布置4.3 房屋适用高度和高宽比4.4 结构设计原则5. 承重构件设计和刚度计算5.1 单肢柱的承载力与刚度计算5.2 格构式钢管混凝土轴心受压构件的承载力计算5.3 钢管混凝土构件在复杂应力状态下的承载力计算6. 构造要求和节点设计6.1 一般规定6.2 钢管混凝土构件的钢管接长6.3 现场安装连接6.4 梁和柱的刚接节点6.5 工业厂房柱6.6 柱和基础的连接6.7 钢管混凝土桩7. 钢管混凝土构件的加工制作与施工7.1 钢管的加工制作7.2 实心钢管混凝土浇灌7.3 钢管混凝土构件的除锈、防腐涂装7.4 离心法生产空心钢管混凝土构件的技术要求7.5 钢管混凝土结构的施工7.6 钢管混凝土构件的检验、标志和保管8. 防火8.1 火灾下钢管混凝土柱的承载力计算8.2 防火涂层保护8.3 钢管再生混凝土的防火设计8.4 防火板保护附录 A 各种截面的形常数附录 B 组合强度设计值本规程用词说明引用标准名录附:条文说明1.总 则1.0.1 为了使钢管混凝土结构的设计、加工与施工贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,特制定本规程。
31.0.2 本规程适用于工业与民用房屋结构、送电变电构架、微波塔及基础桩的设计、加工制作及施工1.0.3 本规程采用现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068 制定符号、计量单位和基本术语按国家现行标准《建筑结构术语和符号标准》GB/T50083 的规定1.0.4 除本规程有明确规定外,应执行现行国家标准《建筑结构荷载规范》 GB 50009、 《钢结构设计规范》GB 50017、 《混凝土结构设计规范》GB 50010、 《建筑抗震设计规范》GB 50011、 《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205,以及现行行业标准《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》DL/T 5154、 《变电所建筑结构设计技术规定 》NDGJ 96 和现行协会标准《建筑钢结构防火技术规范》CECS 200 的规定对有防火和防腐蚀要求的结构,应按本规程第 7 和 8 章的规定,进行计算和作防腐蚀处理对有特殊设计要求和在特殊环境条件下的钢管混凝土结构的设计,尚应符合国家现行有关标准的要求钢管混凝土工程,除应符合本规程要求外,尚应符合国家现行有关标准的规定2.术语和符号2.1 术语2.1.1 钢管混凝土构件 Concrete-Filled Steel Tubular Members, 指实心和空心钢管混凝土构件的通称。
简写 CFST 构件2.1.2 实心钢管混凝土构件 Solid-Concrete Filled Steel Tubular Members, 钢管中填满混凝土的构件2.1.3 实心圆形和正十六边形钢管混凝土构件 Solid Circular CFST Members,16-sides CFST Members 外形为圆形和正十六边形的实心钢管混凝土构件2.1.4 实心正八边形钢管混凝土构件 Solid Octagonal CFST Members外形为正八边形的实心钢管混凝土构件2.1.5 实心正方形钢管混凝土构件 Solid Square CFST Members外形为正方形的实心钢管混凝土构件2.1.6 实心矩形钢管混凝土构件 Solid Rectangular CFST Members外形为矩形的实心钢管混凝土构件2.1.7 空心钢管混凝土构件 Hollow-Concrete Filled Steel Tubular Members, 简写 H-CFST members在空钢管中灌入需要量的混凝土,在离心机上高速旋转,用离心力将混凝土密贴于钢管内壁,然后通以高压蒸汽养护,从而制成的中部空心的钢管混凝土构件。
2.1.8 圆形和正十六边形空心钢管混凝土构件 Circular H-CFST Members,16-sides H-CFST Members外形为圆形或正十六边形的空心钢管混凝土构件2.1.9 正八边形空心钢管混凝土构件 Octagonal H-CFST Members外形为正八边形的空心钢管混凝土构件2.1.10 正方形空心钢管混凝土构件 Square H-CFST Members外形为正方形的空心钢管混凝土构件2.1.11 矩形空心钢管混凝土构件 Rectangular H-CFST Members外形为矩形的空心钢管混凝土构件2.1.12 等效截面构件 Equal-effective Members钢材和混凝土型号相同,钢管和混凝土的面积皆相等,只是截面形状不同的构件2.1.13 含钢率和空心率 Steel ratio and hollow ratio含钢率是构件截面中钢管的面积与混凝土的面积之比空心率是构件截面中空心部分4的面积与混凝土加空心部分面积之比2.1.14 组合抗压强度标准值和组合抗压强度设计值 Composite compressive standard strength and composite compressive design strength把钢管混凝土构件视为统一体,钢管和混凝土合成为单一的组合材料,这种组合材料的抗压标准强度和设计强度。
2.1.15 组合截面面积 Composite area of cross-section把钢管混凝土构件视为统一体,钢管和混凝土的截面总面积2.1.16 组合惯性矩 Composite moment of inertia把钢管混凝土构件视为统一体,钢管和混凝土组合截面对中和轴的慣性矩2.1.17 组合轴压刚度 Composite compression rigidity把钢管混凝土构件视为统一体,组合弹性模量和组合面积的乘积2.1.18 组合抗弯刚度 Composite bending rigidity把钢管混凝土构件视为统一体,钢管和混凝土组合截面对中和轴的刚度,即组合抗弯弹性模量和组合惯性矩的乘积2.1.19 格构式实心钢管混凝土构件 Latticed solid CFST Members两个、三个、四个或更多的实心钢管混凝土构件,用缀条或缀板连接而组成的构件2.1.20 格构式空心钢管混凝土构件 Latticed H-CFST Members两个、三个、四个或更多的空心钢管混凝土构件,用缀条或缀板连接而组成的构件2.1.21 海砂钢管混凝土 See Sand Concrete Filled Steel Tube采用海砂混凝土的钢管混凝土。
2.1.22 钢管再生混凝土 Recycled Concrete Filled Steel Tube采用再生混凝土的钢管混凝土2.1.23 椭圆形钢管混凝土 Elliptic CFST外形为椭圆形的钢管混凝土2.2 符号2.2.1 作用,作用效应和抗力N------轴心压力设计值;N t---- 轴心拉力设计值;N0k-----空心或实心钢管混凝土构件抗压承载力标准值;N0------空心或实心钢管混凝土构件抗压承载力设计值;NE------欧拉临界力;M------力矩、弯矩设计值;M0k------空心或实心钢管混凝土构件抗弯承载力标准值;M0-------空心或实心钢管混凝土构件抗弯承载力设计值;V-------剪力设计值;V0k-----空心或实心钢管混凝土构件抗剪承载力标准值;V0------空心或实心钢管混凝土构件抗剪承载力设计值;T0k-----空心或实心钢管混凝土构件抗扭承载力标准值;T0------空心或实心钢管混凝土构件抗扭承载力设计值;T-------扭矩设计值;Nbt-----一个普通螺栓或高强度螺栓的抗拉强度设计值;Nbc----一个普通螺栓或高强度螺栓的承压强度设计值;Nbv----一个普通螺栓或高强度螺栓的抗剪强度设计值;5——高温下钢管混凝土的抗压稳定承载力设计值;TuN——高温下钢管混凝土的抗压强度承载力设计值;0NhT-------火灾下钢管混凝土构件承受的荷载。
2.2.2 材料性能和抗力Es-----钢材的弹性模量;Est-----钢材的切线模量;Ec-----混凝土的弹性模量;Esc----实心或空心钢管混凝土的组合弹性模量;Ess----实心钢管混凝土的组合弹性模量;E h----空心钢管混凝土的组合弹性模量;Escm----实心或空心钢管混凝土的组合抗弯弹性模量;Esm----实心钢管混凝土的组合抗弯弹性模量;Ehm----空心钢管混凝土的组合抗弯弹性模量;Gsc----实心或空心钢管混凝土的组合剪变模量;Gss----实心钢管混凝土的组合剪变模量;Gh-----空心钢管混凝土的组合剪变模量;Gs-----钢材的剪变模量;B-------实心或空心钢管混凝土构件截面的组合轴压弹性刚度;方形和多边形截面的边长;Bss-----实心钢管混凝土构件截面的组合轴压弹性刚度;Bh--------空心钢管混凝土构件截面的组合轴压弹性刚度;f-------钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值;fy-----钢材的屈服点,钢材的抗拉、抗压和抗弯强度标准值;fck-----混凝土的(棱柱体)抗压强度标准值;fc-----混凝土的抗压强度设计值;fscy-----实心或空心钢管混凝土的组合抗压强度标准值;fsc -----实心或空心钢管混凝土的组合抗压强。