《鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》

CECS

XXX:2018

中國工程建設(shè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)

鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程

TechnicalSpecificationforRecycled-AggregateConcrete-FilledSteelTubular

Structures

（征求意見稿）

1總則

1.0.1為在鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工及驗收中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做

到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、確保質(zhì)量、綠色環(huán)保、經(jīng)濟(jì)合理，特制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于采用強(qiáng)度等級不超過RC50再生粗骨料混凝土的工業(yè)與民用建筑及構(gòu)

筑物的鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的設(shè)計、施工及驗收。

1.0.3本規(guī)程根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153和《建筑結(jié)

構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068的原則制定。

1.0.4鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計、施工及驗收，除應(yīng)符合本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行

有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1鋼管再生混凝土構(gòu)件recycledaggregateconcrete-filledsteeltubularmember

鋼管內(nèi)填充再生混凝土形成鋼管與再生混凝土共同受力的組合構(gòu)件。

2.1.2鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)recycledaggregateconcrete-filledsteeltubularstructure

以鋼管再生混凝土構(gòu)件為主要受力單元的結(jié)構(gòu)。

2.1.3再生粗骨料recycledcoarseaggregate(RCA)

由建筑垃圾中的混凝土、砂漿、石或磚瓦等加工而成，粒徑大于4.75mm的顆粒。

2.1.4再生混凝土recycledaggregateconcrete(RAC)

摻用再生粗骨料配制而成的混凝土。

2.1.5再生粗骨料取代率replacementratioofrecycledcoarseaggregate

再生粗骨料混凝土中再生粗骨料用量占粗骨料總用量的質(zhì)量百分比。

2.1.6組合軸壓強(qiáng)度compositecompressivestrength

鋼管再生混凝土組合截面所能承受的最大名義壓應(yīng)力。

2.1.7組合軸壓彈性模量compositecompressivemodulusofelasticity

綜合反映鋼管及核心再生混凝土影響的鋼管再生混凝土軸壓彈性模量。

2.1.8組合彈性抗彎剛度compositebendingstiffnessofelasticity

綜合反映鋼管及核心再生混凝土影響的鋼管再生混凝土彈性抗彎剛度。

2.1.9組合彈性剪切模量compositeshearmodulusofelasticity

綜合反映鋼管及核心再生混凝土影響的鋼管再生混凝土剪切變形模量。

2.1.10約束效應(yīng)系數(shù)confinementfactor

反映鋼管再生混凝土組合截面的幾何特征和組成材料的物理特性的綜合參數(shù)。

2.1.11加強(qiáng)環(huán)板stiffeningringplate

為構(gòu)造鋼管再生混凝土剛性節(jié)點而設(shè)置的環(huán)向節(jié)點板。

2.2符號

2.2.1作用和作用效應(yīng)

M—彎矩設(shè)計值；

—柱中心線處的梁支座彎矩；

N——軸向力設(shè)計值；

T——扭矩設(shè)計值；

V——剪力設(shè)計值。

2.2.2計算指標(biāo)

B(——鋼管再生混凝土柱的抗側(cè)移剛度

Ec—混凝土彈性模量；

￡c.r—再生混凝土彈性模量：

Es—鋼材的彈性模量；

Esc—鋼管再生混凝土的組合軸壓彈性模量；

Gc.r—再生混凝土的剪變模量；

Gs—鋼材的剪變模量；

2

Gsc—鋼管再生混凝土的剪變模量；

Mu—鋼管再生混凝土的抗彎承載力；

Mw—鋼管再生混凝土的動力極限彎矩；

Mux——鋼管再生混凝土構(gòu)件繞強(qiáng)軸的抗彎承載力；

Muy—鋼管再生混凝土構(gòu)件繞弱軸的抗彎承載力；

NE---歐拉臨界力；

Ni——作用于鋼管再生混凝土柱的長期軸壓荷載；

M——鋼管再生混凝土軸壓構(gòu)件的承載力；

ML——鋼管再生混凝土軸心受壓構(gòu)件的局壓承載力；

JMc—與柱相連的第i層樓面梁傳給柱的軸向力中由混凝土承擔(dān)的部分；

RC30——立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為30N/mm2的再生混凝土強(qiáng)度等級；

Tu—鋼管再生混凝土構(gòu)件的抗扭承載力；

K,—鋼管再生混凝土構(gòu)件的抗剪承載力；

f—鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值；

A—鋼管和再生混凝土粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計值；

人》28——再生混凝土28天圓柱體抗壓強(qiáng)度平均值；

危、fc—混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；

標(biāo)r、3—再生混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；

用—再生混凝土軸心抗壓強(qiáng)疲勞強(qiáng)度設(shè)計值；

力v—角焊縫抗剪強(qiáng)度設(shè)計值；

fl—加強(qiáng)環(huán)板鋼材抗拉強(qiáng)度設(shè)計值；

￡cy,r,啟,r—鋼管再生混凝土組合截面軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值：

九、/—混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；

Z,r—再生混凝土的軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值；

A/—再生混凝土的軸心抗拉強(qiáng)疲勞強(qiáng)度設(shè)計值；

&—鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計值；

fy—鋼材的屈服強(qiáng)度；

啟y,r/v,r——鋼管再生混凝土組合剪切強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值。

2.2.3幾何參數(shù)

Ac——鋼管內(nèi)再生混凝土的截面面積；

AL—軸向局部受壓時的受壓面積；

As——鋼管的截面面積；

Asc——鋼管再生混凝土構(gòu)件的組合橫截面面積；

Ase——腐蝕后等效外鋼管的截面面積；

B——方形鋼管再生混凝土的鋼管外邊長；矩形鋼管再生混凝土的外鋼管短

邊長；

Be—腐蝕后等效方形外鋼管外邊長；腐蝕后等效矩形外鋼管短邊長；

C——鋼管再生混凝土柱截面周長；

D—圓鋼管再生混凝土的鋼管外直徑；矩形鋼管再生混凝土的外鋼管長邊

長；

Dc——腐蝕后等效圓形外鋼管外直徑；腐蝕后等效矩形外鋼管長邊長；

H——結(jié)構(gòu)高度；

3

I鋼管再生混凝土等效截面慣性矩；

【c一-混凝土截面慣性矩；

，c,r一-再生混凝土截面慣性矩；

Is一-鋼管截面慣性矩；

4c一鋼管再生混凝土組合截面慣性矩；

Lo一-構(gòu)件的計算長度；

Li一-焊縫長度；

凡-相對剛度半徑；

Wsc鋼管再生混凝土構(gòu)件組合截面的抗彎模量；

Wsc,t一鋼管再生混凝土構(gòu)件組合截面的扭轉(zhuǎn)抵抗矩；

b一-加強(qiáng)環(huán)板控制截面寬度；

be一外鋼管管壁參與加強(qiáng)環(huán)工作的有效寬度；

bs一-加強(qiáng)環(huán)板寬度；

e——荷載偏心距；

e/r一荷載偏心率，『D2（圓套圓）或B/2（方套圓）；

h—-梁端截面高度；

h,—-角焊縫焊腳高度；

t—-鋼管或鋼板厚度；

tb—-鋼梁翼緣厚度；

te--腐蝕后外鋼管管壁厚度；

t\一—加強(qiáng)環(huán)板厚度；

At—外鋼管管壁在腐蝕作用下的平均壁厚損失值；

QO—拉力作用方向與計算截面的夾角；

0傳遞側(cè)向力的支管與鋼管再生混凝土主管的夾角:

中—-鋼管內(nèi)表面截面周長。

2.2.4計算系數(shù)及其他

hr---長期荷載作用影響系數(shù)；

kp鋼管初應(yīng)力影響系數(shù)；

4Lc----局壓承載力折減系數(shù)；

n—軸壓比；長期荷載比；應(yīng)力循環(huán)次數(shù)；

Tc---再生粗骨料取代率；

a—-再生混凝土剛度折減系數(shù)；

生—-腐蝕后名義截面含鋼率；

火——截面含鋼率（as=AJAc）;

Ota-----再生混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)；

B一一局壓面積比（令A(yù)JAc）；

B。-鋼管初應(yīng)力系數(shù)；

Bm----等效彎矩系數(shù)；

-抗拉強(qiáng)度承載力計算系數(shù)；

y—剛度折減系數(shù)；

--截面抗彎塑性發(fā)展系數(shù)；

7t-抗扭強(qiáng)度承載力計算系數(shù)；

4

7v——抗剪強(qiáng)度承載力計算系數(shù)；

(P—軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；

A—構(gòu)件長細(xì)比；

短一腐蝕后名義約束效應(yīng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值;

抵。一約束效應(yīng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計值；

</>——再生混凝土徐變系數(shù)；

Ver——再生混凝土泊松比。

5

3材料

3.1鋼材

3.1.1鋼管再生混凝土中的鋼管宜采用Q235、Q345、Q390、Q420、Q460和Q345GJ鋼，

其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700.《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T

1591和《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879的規(guī)定。當(dāng)采用其它牌號的鋼材時，尚應(yīng)符合相

應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3.1.2承重結(jié)構(gòu)的圓鋼管可采用焊接圓鋼管、熱軋無縫鋼管，不宜選用輸送流體用的螺旋

焊管。矩形鋼管可采用焊接鋼管，也可采用冷成型鋼管。當(dāng)采用冷成型矩形鋼管時，應(yīng)

符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)用冷彎矩形鋼管》JG/T178中I級產(chǎn)品的規(guī)定。直接承受

動荷載或低溫環(huán)境下的外露結(jié)構(gòu)，不宜采用冷彎矩形鋼管。焊縫應(yīng)采用全熔透對接焊縫

并符合二級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.3鋼管再生混凝土承重構(gòu)件的鋼管材料，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、應(yīng)力狀態(tài)、

鋼材厚度、連接方式、工作條件等因素合理選取牌號和質(zhì)量等級。鋼材質(zhì)量等級不宜低

于B級，在-30°C以上工作的柱子和塔架，可采用B級鋼；在低于-300C工作的柱子或塔

架，應(yīng)采用C級鋼。

3.1.4焊接承重結(jié)構(gòu)為防止層狀撕裂采用Z向鋼時，其材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《厚度方

向性能鋼板》GB/T5313的規(guī)定。

3.1.5結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的鋼筋應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010的有關(guān)

規(guī)定。普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500級鋼筋，也可采用HPB300、

HRB335、RRB400級鋼筋。

3.2再生混凝土

3.2.1再生混凝土用水泥應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》GB175的規(guī)定。當(dāng)采用

通用硅酸鹽水泥以外其他品種的水泥時，應(yīng)進(jìn)行工程性能驗證。

3.2.2再生粗骨料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土用再生粗骨料》GB/T25177和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

《再生骨料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T240的規(guī)定。

3.2.3再生混凝土用河砂和機(jī)制砂應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗

方法標(biāo)準(zhǔn)》JGJ52的規(guī)定。

3.2.4再生混凝土用水應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土拌和物用水標(biāo)準(zhǔn)》JGJ63的規(guī)定。

3.2.5礦物摻合料應(yīng)符合下列規(guī)定：

1粉煤灰應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GBfTI596的規(guī)定；

磨細(xì)粉煤灰應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《礦物摻合料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB/T5I003的規(guī)定；

2?；郀t礦渣粉應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》

GB/T18046的規(guī)定；

3硅灰應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《砂漿和混凝土中用硅灰》GB/T27690的規(guī)定；

4石灰石粉應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《石灰石粉混凝土》GB/T30190和《石灰石粉在混

凝土中應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ/T318的規(guī)定。

3.2.6外加劑應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》GB8076的規(guī)定。

3.2.7本規(guī)程再生混凝土均為采用天然細(xì)骨料的再生粗骨料混凝土，再生混凝土的強(qiáng)度等

級應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定，強(qiáng)度等級不應(yīng)高于RC50,且不宜低于RC30,水膠

6

比不大于0.45,再生粗骨料取代率不大于70%。

3.2.8再生混凝土的強(qiáng)度等級應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。本規(guī)程適用的再生混凝土

強(qiáng)度等級劃分為：RC30、RC35、RC40、RC45和RC50。

3.2.9鋼管再生混凝土構(gòu)件中的再生混凝土強(qiáng)度與鋼材強(qiáng)度的組合關(guān)系可按表3.2.9采

用。

表3.2.9混凝土與鋼管材料組合關(guān)系

鋼材牌號Q235Q345和Q390Q420和Q460

混凝土強(qiáng)度等級RC30RC40或RC50RC50

3.2.10僅摻用I類再生粗骨料的再生混凝土，其強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)

構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010規(guī)定取值。

3.2.11摻用n類、HI類再生粗骨料的再生混凝土，其軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值A(chǔ)k.r、軸心抗

拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值幾，、軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值人,、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值幾r、軸心抗壓疲勞

強(qiáng)度設(shè)計值，/、軸心抗拉疲勞強(qiáng)度設(shè)計值九J,應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計

規(guī)范》GB50010取值乘再生混凝土強(qiáng)度折減系數(shù)4的方法確定。對于摻入II類、III類

再生粗骨料制備的混凝土，當(dāng)再生粗骨料取代率為30%時4取0.94,當(dāng)再生粗骨料取代

率為70%時/取0.87,當(dāng)再生粗骨料取代率介于30%和70%之間時可用線性插值方法確

定的取值。

3.2.12再生混凝土受壓和受拉彈性模量紇，宜通過試驗確定；當(dāng)缺乏試驗資料?時，再生粗

骨料取代率為10%~70%的再生混凝土彈性模量可按表3.2.12采用.

表3.2.12再生混凝土的彈性模量(XlOaN/mn?)

再生粗骨料強(qiáng)度等級

再生粗骨料類型

取代率RC30RC35RC40RC45RC50

10%2.973.123.213.313.41

20%2.933.083.183.283.37

30%2.903.053.143.243.34

I類40%2.873.013.113.203.30

50%2.842.983.073.173.26

60%2.802.943.043.133.22

70%2.772.913.003.093.18

10%2.903.053.153.243.34

20%2.822.963.053.143.24

30%2.732.872.963.053.14

II類、HI類40%2.662.792.882.973.06

50%2.592.722.802.892.98

60%2.522.652.742.822.90

70%2.472.592.672.762.84

注：表內(nèi)中間值可采用插值法求得。

3.2.13再生混凝土的剪切變形模量可按相應(yīng)彈性模量值的40%采用；再生混凝土泊

松比%,可按0.2采用。

3.2.14再生混凝土的溫度線膨脹系數(shù)、比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)宜通過試驗確定。

3.2.15再生混凝土在高溫下和高溫后的軸心抗壓強(qiáng)度、彈性模量、峰值應(yīng)變等力學(xué)性能

指標(biāo)宜通過試驗確定。當(dāng)缺乏試驗條件或技術(shù)資料時，可按附錄A計算。

3.2.16鋼管中的再生混凝土收縮應(yīng)變與徐變應(yīng)變可按附錄B計算。

7

3.3連接材料

3.3.1用于鋼管再生混凝土構(gòu)件的焊接材料、連接緊固件和其他連接件的材料應(yīng)符合現(xiàn)行

國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017的有關(guān)規(guī)定。

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4設(shè)計基本規(guī)定

4.1一般規(guī)定

4.1.1鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件可用于框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、部分框支-剪力墻結(jié)

構(gòu)、框架-支撐結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)和桿塔結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系。

4.1.2采用鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)的多層和高層建筑的平面和豎向布置及規(guī)則性要求，應(yīng)符

合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB5001K《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3

和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定。

4.1.3鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)的作用和作用組合應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》

GB50009和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011的有關(guān)規(guī)定。

4.1.4鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按空鋼管構(gòu)件進(jìn)行施工階段的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和變形驗

算，并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》GB50755、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)

范》GB50666和《鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)施工規(guī)范》GB50901的有關(guān)規(guī)定。

4.1.5鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：

1圓鋼管再生混凝土柱的截面直徑不宜小于180mm,壁厚不應(yīng)小于4mm。矩形鋼管

再生混凝土柱的鋼管邊長不宜小于150mm,壁厚不應(yīng)小于4mm。鋼管的外直徑或最大外

邊長與壁厚之比不宜大于無混凝土?xí)r相應(yīng)限值的1.5倍，當(dāng)鋼管的外直徑或最大外邊長

與壁厚之比大于無混凝土?xí)r相應(yīng)限值(按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50017確

定)的1.5倍時，應(yīng)采取必要的構(gòu)造措施來增加構(gòu)件的局部穩(wěn)定性。

2對于圓鋼管再生混凝土，其截面含鋼率以不應(yīng)小于0.06,不應(yīng)大于0.20；對于矩

形鋼管再生混凝土，其截面含鋼率《不應(yīng)小于0.10,不應(yīng)大于0.20。

3對于矩形截面鋼管再生混凝土構(gòu)件，其鋼管截面長邊邊長與短邊邊長之比(Q/B)

不應(yīng)大于2。

4圓鋼管再生混凝土構(gòu)件的約束效應(yīng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值媒不應(yīng)小于0.6,且不應(yīng)大于4.0；

矩形鋼管再生混凝土構(gòu)件的約束效應(yīng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值1不應(yīng)小于1.0,且不應(yīng)大于4.0。名義

約束效應(yīng)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值分別按式(4.1.5-1)和式(4.1.5-2)計算：

￡-A'?一

br7(4.1.5-1)

2,Jck,r

5-2

(4.1.5-2)

r，°4'/ex

式中：

A、A——鋼管和再生混凝土的截面面積；

4——鋼材的屈服強(qiáng)度；

力"——再生混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；

f——鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值；

——再生混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。

4.1.6鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)乙類和丙類建筑的最大適用高度應(yīng)符合表4.1.6的規(guī)定。對平

9

面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，表中最大適用高度宜適當(dāng)降低；對甲類建筑，6度~8度時宜

按本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度后符合本表的規(guī)定，9度時應(yīng)專門研究；當(dāng)房屋高度超過表

中數(shù)值時，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)進(jìn)行專門研究和論證，并應(yīng)采取有效措施。當(dāng)框架-核心筒結(jié)構(gòu)采

用鋼梁、鋼-混凝土組合梁及型鋼混凝土梁時，應(yīng)按表中確定最大適用高度；當(dāng)采用鋼筋

混凝土梁時，最大適用高度應(yīng)按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)確定。

表4.1.6鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)的最大適用高度H（m）

抗震設(shè)防烈度

結(jié)構(gòu)類型8度

6度7度9度

0.2g0.3g

框架結(jié)構(gòu)6050403020

部分框支-剪力墻結(jié)構(gòu)120805040不應(yīng)采用

框架??剪力墻結(jié)構(gòu)1401201008040

框架-支撐結(jié)構(gòu)20018015012090

框架-核心筒結(jié)構(gòu)19015013011060

注：房屋高度指室外地面至房屋主要屋面的高度，不包括突出屋面的電梯機(jī)房、水箱、構(gòu)架等高度。

4.1.7鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)的高寬比限值，應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB

50011,《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99

的有關(guān)規(guī)定。

4.1.8鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)的抗震等級，如無特殊規(guī)定應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)

計規(guī)范》GB5001《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技

術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定。

4.1.9鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載或多遇地震標(biāo)準(zhǔn)作用下，按彈性方法計算的樓層層間

最大水平位移與層高之比應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011.《高層建

筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定。

4.1.10鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下的薄弱層彈塑性位移與層高比應(yīng)符合國家

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB5001K《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3和《高

層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定。

4.1.11房屋高度大于150m的高層鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足風(fēng)振舒適度要求，結(jié)構(gòu)頂點

的順風(fēng)向和橫風(fēng)向振動最大加速度計算及加速度限值應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混

凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定。

4.1.12鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)在多遇地震作用下的阻尼比選取應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑

抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3和《高層民用建筑鋼

結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99的有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)根據(jù)實際情況確定。

4.1.13直徑大于2m的圓形鋼管混凝土構(gòu)件及邊長大于1.5m的矩形鋼管混凝土構(gòu)件，應(yīng)

采取有效措施減小鋼管內(nèi)混凝土收縮對構(gòu)件受力性能的影響。

4.2設(shè)計指標(biāo)

4.2.1鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合軸壓強(qiáng)度設(shè)計值上』按下式計算：

1對于圓鋼管再生混凝土：

九，=（1.14+1.02金。）.九（4.2.1-1）

2對于矩形鋼管再生混凝土:

10

兒”（1.18+0.851）（4.2.1-2）

式中：

人?！獦?gòu)件截面的約束效應(yīng)系數(shù)設(shè)計值；

4.r——鋼管再生混凝土組合截面軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值；

f?——再生混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值。

4.2.2鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合軸壓剛度按下式計算：

4+（4.2.2）

式中：

Ex——鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合軸壓彈性模量；

4——鋼管再生混凝土構(gòu)件的組合截面面積，A=A+A；

耳、￡?——分別為鋼管和再生混凝土的彈性模量，分別按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》

GB50017和本規(guī)程第3.4.6條的規(guī)定確定；

A、A——分別為鋼管和再生混凝土的截面面積。

4.2.3鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合彈性抗彎剛度的計算公式為：

E

x-^=^k+aECTIc（4.2.3）

式中：

/——鋼管再生混凝土組合截面慣性矩；

SC

/,、——分別為鋼管和核心再生混凝土的截面慣性矩；

a——再生混凝土剛度折減系數(shù)，對于圓鋼管再生混凝土，a=0.8；對于矩

形鋼管再生混凝土，a=0.6,

4.2.4鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合抗剪強(qiáng)度設(shè)計值%,按下式計算：

1對于圓鋼管再生混凝土：

箍=（0.422+0.313叱）.翦4.以（4.2.4-1）

2對于矩形鋼管再生混凝土：

以=（0.455+0.313*3）螺『工」C4.2.4-2）

式中：

九，——鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合剪切強(qiáng)度設(shè)計值；

%——構(gòu)件截面含鋼率，

4.2.5鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合彈性剪切剛度的計算公式為：

G人=&.4+詔.4（4.2.5）

式中：

Gy——鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合剪變模量：

6、G?——分別為鋼管和再生混凝土的剪變模量。

4.2.6長期荷載作用下鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)組合軸壓剛度與組合抗彎剛度，可將本規(guī)程第

422、423條中的紇.改用紇，［1+0（”0）］進(jìn)行計算；此處。（/右）為徐變系數(shù)，表征在

時刻所施加荷載持荷至，時刻所產(chǎn)生的構(gòu)件徐變變形與加載初期彈性變形的比值，可根據(jù)

本規(guī)范附錄B計算。鋼管再生混凝土結(jié)構(gòu)在長期荷載作用下的正常使用極限狀態(tài)驗算應(yīng)

采用荷載的準(zhǔn)永久組合。

II

5構(gòu)件承載力計算

5.1一般規(guī)定

5.1.1本章適用于承受靜力荷載或間接承受動力荷載作用的鋼管再生混凝土構(gòu)件的承載

力計算。

5.1.2鋼管再生混凝土構(gòu)件的容許長細(xì)比應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》

GB50936中鋼管混凝土構(gòu)件的有關(guān)規(guī)定確定。

5.2軸心受力構(gòu)件承載力計算

5.2.1單肢鋼管再生混凝土軸心受力構(gòu)件的受壓和受拉承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:

1當(dāng)軸心受壓時：

N<<p-Nu(5.2.1-I)

M,=A.r-Ac(521-2)

式中：

Nu——鋼管再生混凝土軸心受壓構(gòu)件的強(qiáng)度承載力；

A,——鋼管再生混凝土構(gòu)件的組合截面面積；

年——軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，按下式計算：

1(注4)

9='宏+"+c(2?<2<2p)(5.2.1-3)

4/(4+35產(chǎn)(彳>4)

式中：a,b,c,d均為系數(shù),

_l+(35+24-Qe

"=-)2(5.2.1-4)

8=e-2?〃?4(5.2.1-5)

C=1—67,石一z??4(5.2.1-6)

"(4+35)3(5.2.1-7)

對于圓鋼管再生混凝土:

2503

d=[13000+4657-ln(—)].(―-).(%)。3(5.2.1-8)

fy加+50.1

對于矩形鋼管再生混凝土：

d=[13500+4810-ln(—)]?(25)03-(-^)005(5.2.1-9)

fy以+501

%和4分別為構(gòu)件彈性失穩(wěn)和彈塑性失穩(wěn)的界限長細(xì)比:

對于圓鋼管再生混凝土：

12

,1743

(5.2.1-10)

420卷+550

4=?(5.2.1-11)

(1.02。+1.14)?幾

對于矩形鋼管再生混凝土:

.1811

(5.2.1-12)

2204r+450

A,=萬(5.2.1-13)

(0.85。+1.18)￡r

構(gòu)件的長細(xì)比按下式計算:

對于圓鋼管再生混凝土：

(5.2.1-14)

D

對于矩形鋼管再生混凝土繞強(qiáng)軸彎曲：

(5.2.1-15)

D

對于矩形鋼管再生混凝土繞弱軸彎曲：

(5.2.1-16)

B

式中:

L°構(gòu)件的計算長度；

D圓鋼管外直徑或矩形鋼管長邊邊長;

B矩形鋼管短邊邊長。

2當(dāng)軸心受拉時:

NMN、(5.2.1-17)

M=沙?廣A(5.2.1-18)

式中:

N,鋼管再生混凝土軸心受拉構(gòu)件的強(qiáng)度承載力；

甲對圓鋼管再生混凝土取1.1,矩形鋼管混凝土取1.05；

鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值；

A鋼管的截面面積。

5.2.2格構(gòu)式圓形鋼管再生混凝土軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力按公式(5.2.1-1)計算，

其受壓穩(wěn)定系數(shù)值根據(jù)式(5.2.1-3)計算。當(dāng)內(nèi)外柱肢截面相同時，式中，入采用換算長

細(xì)比，具體計算公式見表521。

13

表5.2.1格構(gòu)式構(gòu)件的換算長細(xì)比

表中：

4y、An——整個構(gòu)件對y-y軸和x-x軸的換算長細(xì)比；

4、4——整個構(gòu)件對y-y軸和x-尤軸的長細(xì)比；

A——單肢一個節(jié)間的長細(xì)比；

心———根柱肢的鋼管面積；

4——一根腹桿空鋼管的截面面積。

1當(dāng)三肢柱內(nèi)外柱肢截面不相同時，按下式計算換算長細(xì)比。

2戊(E4)

%=B+27^—(5.2.2-1)

式中：

2.5￡(M,)一三根柱肢的截面換算剛度之和；

1=1

EAv———根腹桿空鋼管的截面軸向剛度；

A——各柱肢鋼管截面面積。

構(gòu)件長細(xì)比按下式計算：

X=,%；4=/晨(5.2.2-2)

式中：

%、晨——整個構(gòu)件繞y-y軸和x-x軸的計算長度；

4、A——構(gòu)件截面繞y-y軸和x-x軸的截面慣性矩，按下式計算:

14

mg

/，=2（4+。%）；4=2（4+34）（5.223）

i=li=I

式中：

dx、dy----分別是柱肢中心到虛軸y-y和x-x的距離；

A單根圓鋼管再生混凝土柱肢的截面面積；

4

（單根圓鋼管再生混凝土柱肢的截面慣性矩，/X=^D/64；

m----柱肢數(shù)。

單柱肢長細(xì)比：

4=T1UL?A_；（5.2.2-4）

式中：

/,——柱肢節(jié)間距離。

2當(dāng)四肢柱內(nèi)外柱肢截面不相同時，按下式計算換算長細(xì)比。

2年（隊）

C5.2.2-5)

m

2.5Z(EAJ

23

(5.2.2-6)

5.2.3格構(gòu)式鋼管再生混凝土軸心受壓構(gòu)件除按公式（5.2.1-1）驗算整體穩(wěn)定承載力外,

尚應(yīng)驗算單柱肢穩(wěn)定承載力。當(dāng)單柱肢長細(xì)比為符合下列條件時，可不驗算單柱肢穩(wěn)定

承載力：

平腹桿格構(gòu)式構(gòu)件：4440及440.54m；

斜腹桿格構(gòu)式構(gòu)件：<0.72max；

是構(gòu)件在X-X和y-y方向換算長細(xì)比的較大值。

5.2.4平腹桿格構(gòu)式鋼管再生混凝土軸心受壓構(gòu)件每根腹桿所受剪力按下式計算：

（5.2.4）

v=ZAeXc,r

85

式中：

4,——鋼管再生混凝土構(gòu)件截面的組合軸壓強(qiáng)度設(shè)計值。

5.3受彎、壓彎和拉彎構(gòu)件承載力計算

5.3.1鋼管再生混凝土受彎構(gòu)件的承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：

M<Ma(5.3.1-1)

%=7m"￡r(5.3.1-2)

式中：

M——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩設(shè)計值;

Mu——構(gòu)件的抗彎承載力；

7m——構(gòu)件截面抗彎塑性發(fā)展系數(shù)：

15

圓鋼管再生混凝土：/m=l.l+0.481n(^+0.1)；

矩形鋼管再生混凝土：Zm=1.04+0.481n(^r+0.1)；

叫——鋼管再生混凝土構(gòu)件組合截面抗彎模量：

對于圓鋼管再生混凝土，叱,=型；

8c32

對于矩形鋼管再生混凝土，當(dāng)繞強(qiáng)軸彎曲時：叱,=生七

8c6

當(dāng)繞弱軸彎曲時：叫=此2

6

5.3.2矩形鋼管再生混凝土雙向受彎構(gòu)件的承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：

(5.3.2)

式中：

My——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩設(shè)計值;

M.、何w——構(gòu)件繞強(qiáng)軸和弱軸的抗彎承載力，可按式(5.3.1-2)計算。

5.3.3鋼管再生混凝土構(gòu)件在一個平面內(nèi)承受壓彎荷載共同作用時，承載力應(yīng)符合下列規(guī)

定：

1強(qiáng)度承載力：

1)當(dāng)［22%時

—N+a-PBm-M<1(53.3-1)

N.%

2)當(dāng)卜2%時

-h-N2cN8M

--^-+^-^<1(53.3-2)

N：NuMu

式中a,b,C均為系數(shù)：

a="2?7j0(5.33-3)

h=^^-(5.3.3-4)

c=2?-l)(5.3.3-5)

對于圓鋼管再生混凝土：

，=1+0.18比」,C5.3.3-6)

J0.5-0.24454r(^<0.4)

(5.33-7)

一[0.1+0.143484《>0.4)

對于矩形鋼管再生混凝土：

3=1+0.143心(53.3-8)

16

0.5-0.3175備CV0.4)

(533-9)

O.H-0.13^81(4>0.4)

2穩(wěn)定承載力:

1)當(dāng)—22夕九時

u

默吟儲§(5.3.3-10)

2)當(dāng)今＜2/%時

-bN

+占組也(5.3.3-11)

N：Md%

式中，a,b,c,d均為系數(shù)：

“=1-2”.%(5.3.3-12)

b=—^(5.3.3-13)

在”。

C=2?7(5.3.3-14)

%

對于圓鋼管再生混凝土：

N

片-。4k(5.3.3-15)

對于矩形鋼管再生混凝土：

N

〃=1一0.25(互)(5.3.3-16)

N——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大軸向力設(shè)計值;

冊——歐拉臨界力，旌=學(xué)3

兒——等效彎矩系數(shù)，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB500I7的規(guī)定取值；

。——彎矩作用平面內(nèi)的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，按本規(guī)程中式(5.2.1-3)

計算。

5.3.4對于繞強(qiáng)軸彎曲的矩形鋼管再生混凝土壓彎構(gòu)件，除按式(5.33-3)和C5.3.3-4)

驗算彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性外，還需按下式驗算彎矩作用平面外的穩(wěn)定性：

通”1

N(5.3.4)

夕以1.4%一

式中：

?！獜澗刈饔闷矫嫱獾妮S心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)，按本規(guī)程中式(5.2.1-3)

計算。

5.3.5鋼管再生混凝土拉彎構(gòu)件的承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：

-1

(5.3.5)

甲?fA/

式中:

構(gòu)件的抗彎承載力;

17

甲——對圓鋼管再生混凝土取1.1,矩形鋼管混凝土取1.05；

f——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計值；

4—