《钢管混凝土结构设计与施工规范》(CECS 28:2012).pdf

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《钢管混凝土结构设计与施工规范》(CECS 28:2012).pdf

CECS 28 : 2012

钢管混凝土结构技术规程

钢管混凝土结构技术规程

西沥大桥改建工程临时用电施工组织设计主*单位:哈尔滨工业大学 中国建筑科学研究院 批准单位:中国工程建设标准化协会 施行日期:2012年10月1日

中国工程建设标准化协会公告

关于发布《钢管混凝土结构技术规程》的公告

根据中国工程建设标准化协会(2002)建标协字第12号文《关 于印发(中国工程建设标准化协会2002年第一批标准制、修订项 目计划>的通知》的要求,由哈尔滨工业大学、中国建筑科学研究院 等单位全面修订的《钢管混凝土结构技术规程》,经本协会混凝土 结构专业委员会组织审查,现批准发布,*号为CECS28:2012, 自2012年10月1日起施行。原《钢管混凝土结构设计与施工规 程》CECS28:90同时废止。

中国工程建设标准化协会 二〇一二年六月二十六日

根据中国工程建设标准化协会(2002)建标协字第12号文《关 于印发(中国工程建设标准化协会2002年第一批标准制、修订项 自计划>的通知》的要求,由哈尔滨工业大学、中国建筑科学研究院 会同有关的科研、高校及企业单位共同修订而成。 本规程的修订总结了近年来我国钢管混凝土结构的研究成果 和应用实践经验,参考了国内外相关标准。在修订过程中,规程修 订组进行了大量的调研工作,与相关的标准进行了协调,对主要问 题进行了反复讨论,并经广泛征求意见后定稿。 本规程主要内容包括总则、术语和符号、材料、基本设计规定 承载力计算、连接设计、防火、施工与质量要求等内容。其中,在原 规程的基础上增加了结构体系、抗震设计等内容,提出并完善了钢 管混凝土构件的构造与受压、受拉、受剪、连接及防火的设计计算 方法,补充了施工的相关规定。 根据原国家计委计标[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、施工等使用单位及工程技术人员采用。 本规程由中国工程建设标准化协会混凝土结构专业委员会归 口管理,由中国建筑科学研究院负责解释。在执行过程中如有意 见或建议,请寄送解释单位(地址:北京北三环东路30号《钢管混 凝土结构技术规程》管理组,****:100013)。 主*单位:哈尔滨工业大学 中国建筑科学研究院 参*单位:清华大学 上海市机电设计研究院有限公司

天津建工集团钢结构设计研究所 华南理工大学建筑设计研究院 福建省建筑设计研究院 主要起草人:王玉银肖从真 (以下按姓氏笔画排序) 方小丹张佩生钟善桐 夏汉强钱稼茹 龚昌基韩林海蔡绍怀 主要审查人:柯长华娄宇丁大益叶列平白生翔 孙慧中李晓明杨伟彪曹万林

总 则 (?? 术语和符号 (2 2.1术语 (2) 2.2 符号 (2 一材 料 (5) 3.1 钢管 (5) 3.2 混凝土 (7) 3.3 连接材料 (7) 2 基本设计规定 (10) 4.1一般规定 (10) 4.2 结构体系 (12) 4.3结构分析原则 (15) 4.4构件承载力设计 (18) 承载力计算 (19) 5.1 钢管混凝土柱轴向受压承载力计算 (19) 5.2 单肢柱轴向受拉承载力计算 (23) 5.3 1 单肢柱横向受剪承载力计算 (24) 5.4 局部受压计算 (25) 5.5 钢管混凝土格构柱承载力计算 (27) ? 连接设计 (35) 6.1一般规定 (35) 6.2 钢筋混凝土梁(板)与钢管混凝土柱的管外剪力传递 (36) 6.3 钢筋混凝土梁(板)与钢管混凝土柱的管外弯矩传递 (41) 6.4 钢梁与钢管混凝土柱连接 (43)

6.5钢管与管内混凝土界面的剪力传递 (47) 6.6钢管柱的对接· (49) 6.7钢管混凝土柱的柱脚 ·.··(50) 防火 T 施工与质量要求 (59) 8.1一般规定 (59) 8.2钢管制作与安装 ..(59) 8.3管内混凝土施工 (62)

本规程用词说明 (68 引用标准名录 (69 附:条文说明

1.0.1为了在钢管混凝土结构设计与施工中贯彻执行国家的技 术经济*策,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定 本规程。

1.0.3本规程按现行国家标准《工程结构可靠性设计统

1.0.4钢管混凝土结构的设计与施工,除应符合本规程外,尚应 符合国家现行有关标准的规定。

bular members

反映钢管混凝土组合截面的几何特征和组成材料 的综合参数,用0表示

filledsteel tubularmember

两个或两个以上的钢管混凝土构件,用缀条或缀板连 成的构件。

2.2.1作用和作用效应

N一一轴向压力设计值; N.一一钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力设计值; Nut一 钢管混凝土单肢柱的轴向受拉承载力设计值; N。一钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计值; M一一柱端弯矩设计值; M,一验算连接时梁端截面组合的弯矩设计值; V一一本层总地震层剪力;

V一一横向剪力设计值; V,一—验算连接受剪承载力采用的剪力设计值

2.2.2材料性能和抗力

一钢管的截面面积; A.一钢管内核心混凝土的截面面积; A一一局部受压面积;

0一一钢管混凝土的套箍指标; 0.一一格构柱拉肢套箍指标; [θ]一—与混凝土强度等级有关的套箍指标界限值; P1 考虑长细比影响的承载力折减系数; CPe 考虑偏心率影响的承载力折减系数; Po 按轴心受压柱考虑的9值; CP 考虑偏心率影响的整体承载力折减系数; P 考虑长细比影响的整体承载力折减系数; n 长期荷载比(即施加在构件上的长期荷载与柱轴心受 压时的极限承载力的比值); 从 一考虑柱端约束条件的计算长度系数; Y。一— 结构重要性系数。

3.1.1钢管可采用Q235、Q345、Q390、Q420和Q345GJ钢材。 采用Q235、Q345和Q345GJ钢材且工作温度大于0C时,可选用 B级;当工作温度低于0C而高于一20C时,应选用C级;当工作 温度低于一20C时,应选用D级。采用Q390和Q420钢材且工 作温度低于0℃而高于一20C时,应选用D级;当工作温度低于 一20C时,应选用E级。 钢材质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和 《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当有可靠根据时,可 采用其他牌号的钢材。

.1.2钢管采用耐候钢时,其质量要求应符合现行国家

候结构钢》GB/T4171的要求;当有可靠依据时,也可采用高性能 耐火耐候建筑用钢。

3.1.4钢材的强度值应按表3.1.4采用

表3.1.4 钢材的强度值(N/mm²)

3.1.5当抗震设计时,钢管混凝土结构的钢材应符合下列要 1钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不 于0.85。 25 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%。

钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

3.2.1钢管内的混凝土可采用普通混凝土和自密实混凝土,其强 度等级不应低于C30

度等级不应低于C30.

.2.2 2 混凝土的轴心抗压、轴心抗拉强度和弹性模量应按表 采用

表3.2.2混凝土强度和弹性模量值(N/mm²)

3.3.1用于钢管混凝土构件的焊接材料应符合下列要

1手工焊接用的焊条,应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T 5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定。选择的焊条型号应 与被焊钢材的力学性能适应。 2自动或半自动焊接用的焊丝和焊剂应与被焊钢材相适应 并应符合现行有关标准的规定。 3二氧化碳气体保护焊接用的焊丝,应符合现行国家标准 《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T8110的规定。 4当两种不同钢材相焊接时,宜采用与强度较低的一种钢材 相适应的焊条或焊丝

3.3.2焊缝的强度设计值应按表3.3.2采用。

表3.3.2焊缝的强度设计值(N/mm²)

接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取f,在受拉区的抗弯强度设计值取 表中厚度系指计算点的钢材厚度,对轴心受拉和轴心受压构件指截面中 厚板件的厚度

3.3.3用于钢管混凝土构件的连接紧固件应符合下列规

用于钢官混凝工构件的连按系固件应付合下列规定: 1普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB/T 5780和《六角头螺栓》GB/T5782的规定。 2高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角 头螺栓》GB/T1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T1229、 钢结构用高强度垫圈》GB/T1230、《钢结构用高强度大六角头螺 栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T1231或《钢结构用扭剪型 高强度螺栓连接副》GB/T3632的规定。高强度螺栓的预拉力和 摩擦面的抗滑移系数应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB

50017选用。 3栓钉应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T 10433的规定。用于栓钉的钢材屈服强度不应低于320N/mm”,抗 拉强度不应低于400N/mm²。 3.3.4钢管混凝土柱与钢梁的连接中,钢梁腹板与牛腿竖板可采 用普通螺栓或承压型高强度螺栓,应按现行国家标准《钢结构设计 规范》GB50017的规定进行设计。普通螺栓和承压型高强度螺栓 的强度设计值应按表3.3.4采用。

苏家河大桥40m预应力T梁预制首件工程施工组织设计表3.3.4螺栓连接的强度设计值(N/mm²)

注:1A级螺栓用于d≤24mm和l≤10d或l'≤150mm(按较小值)的螺栓,B级 螺栓用于d>24mm和l>10d或l'>150mm(按较小值)的螺栓。d为公 称直径,为螺栓公称长度,为连接板件总厚度。 2A级和B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度要求应符合现行国家标准《钢 结构工程施工质量验收规范》GB50205中的规定。

4.1.1抗震设防的钢管混凝土结构应按现行国家标准《建筑工程

4.1.1抗震设防的钢管混凝土结构应按现行国家标准《建筑工程 抗震设防分类标准》GB50223确定其抗震设防类别及抗震设防标 准

地基、建筑形体及其构件布置的规则性、结构体系,应符合国家现 行标准《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技 术规程》JGJ3和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关 规定。

和连梁内力设计值的调整或增大,应符合国家现行标准《建筑抗震 设计规范》GB50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3对 相同抗震等级剪力墙的墙肢和连梁内力设计值调整或增大的规 定。

∑M≥nWpbfyb

4.1.7钢管混凝土结构施工安装阶段(浇筑混凝土前和混凝土终

4.1.7钢管混凝土结构施工安装阶段(浇筑混凝土前和混凝土终 凝前)钢管的承载力、变形和稳定性青岛某污水处理厂管道和设备安装施工方案,应按钢构件验算。

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