钢管混凝土组合结构二二

钢管混凝土组合结构第一部分：钢管混凝土结构一般要求和构造第二部分：圆钢管混凝土柱承载力计算第三部分：方钢管混凝土柱承载力计算Part9a：钢管混凝土组合结构第一部分钢管混凝土结构一般要求和构造

1材料

2圆钢管混凝土杆件

3格构柱1、材料：钢管（1）通常情况下应选择螺旋焊缝连接钢管，因为它容易达到焊缝与母材等强度的要求；（2）当螺旋焊缝钢管的常用规格不能满足要求时，或者管壁较厚时，可采用钢板卷成的直缝焊接钢管，且应采用对接坡口焊缝，不允许采用钢板搭接的角焊缝;（3）无缝钢管的价格较高，且管壁相对较厚，仅当必要时方可采用。钢管：圆钢管可以采用螺旋焊接钢管、直缝焊接钢管或无缝钢管钢管内的混凝土强度等级，根据承载力的要求与钢管钢等级匹配：1、材料:混凝土由于钢管是封闭的，混凝土中的多余水份不能排出，因此混凝土的水灰比不能太大;管径大于500mm的钢管混凝土柱，管内混凝土宜选用补偿或者微膨胀混凝土。Q235钢C30~C50混凝土Q390钢C50~C80混凝土Q345钢C40~C60混凝土2、圆钢管混凝土杆件含钢率钢管混凝土杆件的含钢率ρs是指钢管截面面积与内填混凝土截面面积的比值。为了确保空钢管的局部稳定，含钢率不应该小于4％，（相当于径厚比D/t＝100）。一般情况下，合理的含钢率为6％～10％。套箍指标钢管混凝土杆件的套箍指标，是指其钢管受压承载力设计值与其内填混凝土受压承载力设计值的比值。套箍指标宜控制在0.3～3.0。下限防止混凝土强度等级过高，钢管套箍能力不足而引起混凝土的脆性破坏。上限防止混凝土强度等级过低使结构在使用荷载作用下产生塑性变形。3、格抽构式凡柱格构工式柱涝的腹访杆采百用空走钢管姑。腹滨杆和痰柱肢来直接假焊接线，柱勒肢上炉不开渠孔。斜腹狐杆格凉构式软柱：嚷夹角闸，轴叮线，沉净距平腹催杆格挂构式98柱；三肢举或四统肢格哄构式砖柱应己沿柱俱高度箭方向盏设置认横隔点。横所隔间咸距不给应大越于柱窗截面牵长边砍的9倍或虹者8m。第二谊部分圆钢犯管混波凝土令柱承载巷力计杏算

1Methodology

2轴压短柱承载力

3受压承载力的影响因素

4受压承载力计算

5例题

6其他计算方法1、轴偷压短书柱承箱载力锈计算继方法（1）极并限荷辉载：晨钢管劣对混殃凝土菌提供睬约束画，使凉混凝院土三劳向受佛压，镇从而腔提高燥承载糕力，射达到嚷极限谅承载判力时予，钢等管纵男向应扫力为祖零，时环向免应力巨达到御屈服施点。（2）塑及性工米作阶粉段的繁承载宴力：塘钢管睬屈服息而核仍心混膝凝土穴达到康极限大强度按：关共键是默如何扎确定个进入滚塑性床阶段铲时钢结管的比纵向条应力茎（强绸度理另论：谜塑性置理论善、八贯面体耽理论摸、假息定钢核材和仇混凝搅土均鼓为理摇想弹身塑性炕材料童。……）(短柱匆破坏)（3）限遇制纵誉向变挠形来阻确定妥轴压固承载继力：赏美国AC舞I3撕19辟-8筹9混凝耕土纵磁向应淋变0.京00诵3时的宇承载督力为嘱轴压测承载话力。（5）有惕限元说分析（4）试寻验回信归：题将钢照管混倚凝土挽视为崭一种锹材料No裁c散om乐pu拾te贷r顺to立ol抗s链ar壤e蔽be宵tt鼠er东t肿ha俘n辆th催e侵pe口op族le渡u滋si棋ng顶t届he趋m2、轴杠压短索柱承锦载力钢管混凝土结构设计与施工规程（CECS28:90)协会标准钢管混凝土结构设计与施工规程（JCJ01-1989)建材行业标准钢-混凝土组合结构设计规程（DL/T5085-1999)电力行业标准2、轴古压短嫌柱承鹊载力极限你平衡泡理论跪：钢熔管混盟凝土垒短柱雷为钢缩慧管和益核心漂混凝福土两维种部纠件组康成的启结构笼体系拘。基脱本假恭定为结构封变形险很小紫，不夺考虑彩几何厨尺寸眠变化结构叛在材尚料破淹坏前焰不会秆失稳叠定荷载取单调症递增钢材含屈服棒、混澡凝土瞒达到杜极限微压应袄变后虹均为叨理想昌弹塑光性材曾料，贼可保促持屈洗服应南力不败变在极闲限状逆态下歉，钢孟管应闯力状腾态为齐纵向存受压壮、环通向受感拉的筒双向厉受力去状态辟，并腥沿管腥的壁家厚均游匀分暗布。极限洪平衡追状态仪下有景五个柏未知城量：筐外荷谦载、控钢管新纵向园应力扔和环巩向应农力、海核心狐混凝销土纵汗向应扛力及桨钢管咏对混替凝土赞的侧秧向压天力。2、轴翁压短赏柱承错载力利用以舰下条军件进叮行求衣解：帮钢材瓶屈服科条件悠、混峡凝土企屈服象条件泰、轴宿向力沃平衡备条件凡、环碎向力混平衡庄条件弦，并妈假定贩套箍正系数绿已知覆。单显肢钢垮管混捕凝土课受压须柱极塌限承失载力明为式中盒套箍阿系数Θ宜在0.鼻3-折3之间积。试盾验结步果表落明，Θ在这权一范似围内矩时，效构件煤在使涛用荷残载下加都处扔于弹局性工抖作状菜态，消且破局坏时薯有足对够的忽延性制。3、受浇压承傲载力叉的影阳响因蹦素（1）长细绳比（l0/d）：纸随着铁长细比比的廊增大秀，构典件会蚕由材凡料破皱坏模温式过垒渡到苦失稳圣破坏晨模式。当l0/d不大坛于4当4<l0/d<30当l0/d>303、受聚压承阀载力葱的影剥响因饰素（2）荷载植偏心韵率：荷旧载偏需心距炒与钢糟管内莲半径杠的比养值。封无论站大小味偏心泉，其柱受压狐承载弯力由惊于偏聋心影岛响的医降低碰统一井采用仪偏心致影响禁系数禾来反李映。3、受改压承熄载力模的影竭响因辈素（3）柱端桃弯矩餐分布竭的影骨响：柱屯的两钉端常刑有弯男矩作牌用，哑柱弯太矩较己小的晓截面尘对弯锄矩较霜大的另截面竖有一培定的午横向掏变形难的约块束作雷用，光使柱北整体爬刚度配变大欲，不排易失天稳，等从而回提高餐了柱宰的承饺载力平。辣弯狸矩分芽布的娘影响瓦通过暴等效尚柱的咐方法贡计算鞠，即曾将实权际柱信长乘圾以反肚映柱炉端弯拨矩分斤布影柳响的侄等效乞长度胸系数k。等效贩长度恭系数猛计算农分柱途两端病无相速对侧顶向位背移和摇有相突对侧览向位疼移两捕种情唉况计稍算。天（原且因：抓当存吨在侧观向相奔对位努移时诸，由田于侧捷移使粒偏心过力的龟作用道产生P-Δ效应舒，对乞承载寺力有狠不利库影响众）。3、受泡压承窜载力隆的影屑响因弄素（4）两端颈支座健约束协的影员响：实得际工披程中踩两端阶不是锅理想配的铰矮接或敏者固世接，疮因此机采用刊计算齿长度购的概蚕念来调考虑茧柱端野的约矛束条滔件：鸽计算已长度稍取实赴际长锦度乘昆以反舍映约叉束影剥响的姿计算芽长度竭系数处。悔（无宗侧移冒框架揪柱的灵计算俗长度巷系数堤；有鱼侧移萄框架汉柱计土算长江度系兴数）4、受虽压承列载力贫计算格构助式钢匠管混竞凝土爷柱受份压承妹载力芦计算警：由衣双肢煎或多脂肢钢胃管混展凝土渴柱肢枝组成事的格敲构式料柱，挡应进山行单文肢承拉载力年和整庆体承牧载力婶计算朗。计谁算单缘瑞肢承淘载力肯时，融应先清按桁蹦架确贺定其伙单肢哲的轴勿向力支，然钥后按岗照受光压肢巡寿和受缠拉肢荐分别尘计算秘。压肢猎的承肺载力晋按轴寻压构赵件计笨算；穿拉肢践的承着载力旋按钢热结构利拉杆慌计算辉，不赴考虑朱混凝广土的旦抗拉砖贡献迈。4、受傍压承率载力脖计算单肢钢师管混喉凝土陡受压沉柱极糊限承途载力雨为影响晋钢管顽混凝撇土柱拨承载狠力的尖因素珍：长众细比描、偏煮心率化、柱浪子两卫端弯字矩的挎比值蹄、柱起端约龄束条骨件等。4、受长压承嗓载力鸭计算根据《钢管尸混凝叼土结萝构技营术规悲范》，单肢钢柄管混污凝土谣的受侵压承辩载力签计算支座爹约束壁的影你响弯矩闯分布服的影茫响5、例买题（1）轴拿压（2）偏泉压（3）弯榴矩分绕布及炕限制歪条件6、其娃他计述算方交法：强度揪增值株设计沉法（建猎材行纹业标门准JC增J0腾1-绍89）（1）圆神钢管忘轴心戒受压圆钢即管混猾凝土朗杆件碰的轴仙心受蛙压承占载力覆，等毛于钢砌管受研压承姐载力层与内另填混袖凝土房诚强度声增值各后的托受压壤承载经力之铸和。计承载智力计裕算公雀式为希：6、其栏他计颈算方系法：强度玻增值屯设计鹅法圆钢普管混溉凝土耀偏心拖受压剖杆件忘的受恢压承秒载力耀设计斥值：6、其赚他计职算方吗法：组合量强度哑法（电手力行溉业标粪准：DL桶/T宋5宪08竞5-宝19萌99）将钢管混凝土杆件视为由一种统一的组合材料构成，采用杆件的全截面面积抵抗矩等整体几何特性及其组合性能指标，来计算杆件的各项承载力，不再区分钢管和混凝土。1考虑钢管和内填混凝土相互作用的套箍效应，得到组合材料在各种应力状态下的荷载－变形曲线，从而确定钢管混凝土杆件的各项组合性能设计指标。2思骆路6、其逗他计翠算方昼法：组合权强度堪法组合刃强度候设计效指标厚：象组合闸轴压遵强度连：6、其忍他计傲算方协法：组合碍强度淋法轴心控受压颤构件宅承载意力计刊算对于切轴心饺受压半圆钢冷管混兴凝土球构件扰，考耻虑杆辩件初圣始弯初曲所士引起厘的偏宝心距炼为l0/1稍00窑0，按除偏心孔受压陡杆件浊确定软临界延应力呆，并贱得到烤稳定聚系数糊。圆钢挺管混猛凝土脖轴心昆受压纽奉构件津的轴斗向压乖力设窗计值N第三桂部分方钢且管混溜凝土痰柱承载倘力计裤算

1方钢管柱特点

2方钢管承载力计算1、方尸钢管导柱特黄点（1）适用笔性：与惹圆钢修管柱稍相比馒，高狸层建则筑中藏若采迎用方莲钢管押混凝峰土柱红，有血如下宝好处昼：在公表寓、迈旅馆暴、办默公楼剪等高嘱层建些筑中裤，采读用方扑形或培矩形橡柱，筹有利赵于建尽筑平缴面的秒布置扰和房蒜间的择使用具有执较大玩的杆决件截慎面惯坑性矩挖和较触大的逃结构质抗侧个刚度爆，因筹而具遮有较棚强的计抗弯殿能力方钢限管柱过与钢忌梁的垦刚性永连接者节点输构造个相对金简单耻。便于管使用叮平板歇形防暮火贴感面材游料的些粘贴置。1、方荡钢管保柱特骂点（2）承载退能力与圆嗽钢管倍柱相龙比，盆方钢魂管混杠凝土单柱的桌“套牵箍作家用”糠要弱脚很多毁，受膛压承踢载力裳的提佛高幅薪度也像相对望较小缘瑞。试棵验表丘明，捧方钢者管混亩凝土届短柱假的极敌限承怒载力能比空备钢管梁柱和睁混凝堂土柱城承载保力之闻和大10％～50％。靠方钢运管混故凝土锹柱受确压承炒载力馆提高钻主要润原因壤：管内拖混凝河土改萍变了吃钢管场的局撕部屈柿曲模收式，材并抑绸制了完管壁梅局部糟屈曲歇变形循的发林展，剖钢管援材料津局部丛进入专强化碗，从雀而提毅高了失钢管肢的局食部稳母定承羽载力浓；方钢村管的颂角部坊对管巡寿内混贤凝土甲具有松较强楚的约港束作侦用，卷从而证提高箩了管屡内混间凝土裂的轴洽向抗缝压强驾度。1、方更钢管核柱特浴点（3）变形衡能力：钢管危内的辛混凝帐土不徐仅提掘高了停钢管效管壁题的局抚部临英界应组力，典在一坡定程开度上乔抑制攀了管佩壁局杏部屈被曲变曲形的厅发展哈，同栗时由描于钢待管的加约束叔作用柴，使慨管内余的混棍凝土垦由脆低性破晃坏转栋变成承了塑厌性破铃坏，卸构件兵整体趁的延眨性性矩能得柿到了央显著区的改和善。方钢棋管混忌凝土跪短柱当的轴剃向荷弯载变溉形曲梯线存骆在下融降段瓶，但焰其下羞降段稻有较挎长的抵水平兼段，饮因此脖其延亮性比遇空钢蠢管短阿柱有冷较大尊提高迷。在往资复荷吧载作奋用下热，方市钢管毫混凝器土柱宽也具巧有较壶好的腥延性收，延睛性系吊数随脸钢管痛板件笨的宽封厚比惨减小沟而增催大，冷随内扭填混飘凝土削强度码等级融的提沸高而度降低的。2、方专钢管棵柱承妹载力捡计算莫：轴压和构件（1）美辣国LR晋FD规程纠：考虑骆构件姑的整利体稳造定性将，将闻混凝减土的请强度善折算经到钢画材中舰，得恼到钢连材名集义抗义压强所度，栽然后援计算垂出方窝钢管翅混凝疯土轴胞压构肢件的惹承载惯力2、方计钢管虾柱承真载力泳计算钥：轴压双构件（2）国脸家军水用标进准GJ牲B4巧14李2-袄20辜00鹿《战时方军港奸抢修熟早强骆型钢蓬－混鹅凝土茅组合辞结构煮技术搂规程》。方午钢管疲混凝值土轴弦心受