GB50936-2014钢管混凝土结构技术规范NA.pdf

GB50936-2014钢管混凝土结构技术规范NA.pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.pdf
资源大小:8 M
标准类别:建筑工业标准
资源ID:322754
下载资源

标准规范下载简介

GB50936-2014钢管混凝土结构技术规范NA.pdf

E,I ≥E.I,I ≥nl, n =E./E

β0.393Dt;I.=0.393D 代入上式,得出

t≥(n/)(D/D)

系数和β。分别是多边形截面直径等效系数,和多边形截 面的截面模量及惯性矩等效系数,是以圆截面作为标准截面而导 出的,可用来计算除圆截面以外的各种多边形截面的截面特性, 见表2。

某某电力中心空调施工组织设计各种截面的截面特性及相应的等效

由于βw~β,因而取截面模量和惯性矩的等效系数均为β, 见本规范表7.3.3。 加强管长度的确定,主要考虑两个因素:第一,要使作用力 通过加强管均匀地传递到混凝十截面上:第二,杆端在进行高温 谋接时,不损伤内部混凝土。通过试验和产品质量检验,要保证 加强管能把内力均匀地传给混凝土,其长度应为混凝土厚度的2 倍。根据钢管在进行1/2环焊时,在距焊缝中心40mm处,钢管 表面的温度已降至300℃以下,对内部混凝土强度无任何影响, 因此,建议混凝土挡浆板离杆端的距离不宜小于50mm,已足够 安全。 一般情况下,加强管的外伸长度建议按下式确定,

S=d+20.十c≥150mm 损伤影响区,d≥50mm; 土管厚度(mm),3.<40mm

其他构造要求。 采用内加强管时,当混凝土厚度较大时,承压挡浆板的内孔 小,内加强管与外钢管相连的焊缝焊接困难,质量难以保证,采 取把加强管下端切成锯齿形,用加长焊缝长度来补偿

上、下柱柱端分别焊一个由连接板、剪力螺栓(沿圆周均匀布 置)和内短钢管所组成的一对阴阳螺栓连接接头,到现场用螺栓 相连。剪力板螺栓连接的构造和计算同普通钢结构。 7.3.9空心钢管混凝土柱梁节点尽量采用外加强环的连接方式

7.3.9空心钢管混凝土柱梁节点尽量采用外加强环的连接方式 是为防止梁侧推力导致内部混凝土脱落和钢管的屈曲

7.4.1多、高层建筑无地下室时,钢管混凝土柱多采用理埋入式 柱脚,当设置地下室且钢管混凝土框架柱伸至地下至少两层时, 也可采用外包式柱脚或端承式柱脚

7.4.2偏心受压的钢管混凝土柱非埋入式柱脚,应满足销

板下截面受剪承载力的要求,其受剪承载力由柱脚钢管底板下轴 压力产生的水平摩擦力和钢底内贯通的钢筋混凝土直剪承载力共 司承受。钢柱脚板的摩擦力取0.4倍的压力,因贯通的混凝土内 没有构造钢筋的要求,其直剪强度取1.5ft。当摩擦力和混凝土 直剪承载力不足以抵抗柱脚的水平剪力时,应设置抗剪连接件。 7.4.3~7.4.5端承式柱脚下的环形底板可以避免钢管直接压在 混凝土上造成混凝土局部破坏,因此对环形底板的厚度和宽度做 了规定。柱脚钢管底板的尺寸应满足理置部位混凝土局部承压承 载力要求。参照《混凝土结构设计规范》GB50010有关局部承 压承载力计算方法,建立了本规范规定的相关计算公式。 7.4.6锚栓式柱脚主要为单向受力,可用于塔架结构或者工业 厂房柱中。

7.4.6锚栓式柱脚主要为单向受力,可用于塔架结构或者工业 厂房柱中,

7.4.7柱脚同基础相连处受力复杂,为保证安全可靠采用

8.0.1标准火灾升温曲线下构件的钢管混凝土构件无保护层耐 火时间的计算按照附录第E.0.4条计算得到,防火计算需要反 夏迭代或试算,由于公式形式相对复杂,考虑到火灾下钢管软化 较快,因此,进一步简化,在计算组合强度时不考虑套箍作用, 则最终火灾下的承载力折减系数可以表示为:

8.0.1标准火灾升温曲线下构件的钢管混凝土构件

NT SrNT A.ft +AfT N p 9 Af+Af

其中,常温和高温下的稳定系数公式中对应的组合强度也不 考虑套箍作用。根据上式可知:当承载力折减系数ksc等于荷载 比n时,此时对应的时间即为构件的耐火时间,通过对承载力 折减系数的分析发现: 1柱高在1m~5m范围内,高度对承载力折减系数的影响 较小,在此都按4m来计算; 2其他条件相同时,钢材的强度提高会提高构件的耐火性 能,反之,混凝土的强度提高会降低构件的耐火性能;偏于安 全,简化计算中取钢材为Q420,混凝土为C30; 3钢管的厚度对承载力有一定的影响,但是影响有限,根 据常见取值范围,偏于安全取10mm; 4外径、空心率和荷载比对构件的承载力折减影响非常明 显,应考虑。 为了方便设计,基于上面的分析和假定,通过选代插值得到 不同外径、空心率和荷载比下的构件耐火时间取值表,具体见本 规范表8.0.1。 8.0.2当防火材料为非膨胀型涂料时,取常用涂料导热系数入

8.0.2当防火材料为非膨胀型涂料时,取常用涂料导热

=0.116W/(m·℃)时,根据附录第E.0.6条公式计算可得

9.1.2设计文件是加工制作的直接依据。对于设计文件中没有 明确要求的,应符合现行相关国家标准和现行行业标准的规定。 加工工艺设计应结合生产厂的设备、技术条件来制定。主要原材 料应符合本规范和现行国家标准和行业标准的规定。

料应符合本规范和现行国家标准和行业标准的规定 9.1.3钢管加工精度应满足本规范要求。本规范特别强调空心 钢管构件的椭圆度和弯曲度,钢管椭圆度直接影响离心浇筑混凝 土壁厚的均匀性,钢管弯曲变形对构件受压承载力有直接影响, 因此应严格限制

9.1.3钢管加工精度应满足本规范要求。本规范特别强调空,

钢管构件的椭圆度和弯曲度,钢管椭圆度直接影响离心浇筑混漆 土壁厚的均匀性,钢管弯曲变形对构件受压承载力有直接影响 因此应严格限制

9.1.4焊接收缩量和加工余量的预留,主要是为了对制作过程 中的偏差进行预控,应保证产品成型后的构件尺寸要求。

9.1.4焊接收缩量和加工余量的预留,主要是为了对制作过程

于钢板板材的宽度,对于大管径的钢管,可能有多道纵缝。考底 焊接会对钢材性能产生影响,因此规定等直径钢管相邻纵缝间足 不宜少于300mm。

个少 9.1.6当钢管采用卷制方式加工成型时,由于钢板宽度的尺寸 限值,对于制作单元较长的构件可充许适当增加接头。深化图纸 设计时接头位置尽量靠近反弯点,原则上接头数量不宜超过4 个。现场焊接为了保证焊缝质量,都应进行超声波检验。对接焊 缝般宜两面施焊或单面施焊后再补焊缝根;若受条件限制只能 单面施焊时,则应在部口处留足间隙,用二氧化碳气体保护焊打 底,100%进行超声波检验。当钢管壁厚t≤<8mm时,超声波检 则对接焊缝的可靠性较差,若应单面施焊时,接缝处应留足间 隙,并在管内加设环形垫圈,以保证施焊时焊条熔液不向管内流 尚;或两端分别设置环形垫圈。垫圈的板厚不宜小于主管厚度的

9.1.6当钢管采用卷制方式加工成型时,由于钢板宽度白

30%,并不得小于3mm。其伸入主管的宽度不宜小于50mm。

9.2钢管的除锈、防腐涂装

9.2.1本规范的构件防腐涂装工艺是常用的方式,设计人员可 根据具体工程情况进行涂装设计。防腐涂装的热镀锌、喷涂锌、 涂漆等工艺、技术规范及涂层质量检测标准等都应符合相应的现 行国家标准和行业标准。建议防腐施工都应在混凝土浇筑前进 行,尤其是空心钢管混凝,因为混凝士离心浇筑后进行防腐施 工除锈时,容易造成钢板热膨胀,致使钢板与混凝士产生间隙, 养护后会有局部“空鼓声”。 9.2.2、9.2.3热镀锌防腐涂装对工件经酸洗除锈后,浸入 500℃左右热浸镀锌熔池数分钟,使工件沾满锌液,再提出工件 侵常温水中冷却形成热镀锌层。热镀锌防腐涂装的问题是:构 件尺寸受熔池限制,浸入温度高时,对长的薄壁工件易产生变 形,酸洗除锈残存酸液会腐蚀镀锌层,镀层缺陷难以修复。热镀 锌防腐的防护寿命在10年~15年左右。热镀锌防腐只能在工厂 施工。对于空心钢管混凝土构件的钢管,当钢管壁厚度大于 12mm时,可在离心浇筑混凝土前采用热镀锌工艺。 所提防腐方法是该产品工厂化生产的主要方法。 9.2.4喷涂锌可以现场施工,甚至可以高空作业。镀层厚度可 控,对工件热影响很小,缺陷易修复,防护寿命在30年~50年 左右。应注意下列要求: 1喷涂锌防护设计、施工、验收的现行规范依据。 2喷砂工艺的选择可根据具体情况确定,工厂生产可选择 喷河砂、喷铁砂、流水抛丸等多种方式。现场受条件影响时,可 以选用人工喷河砂或设备磨削的方式。工件基体表面应达到除锈 等级要求。 3喷涂锌材料无论锌丝还是粉末,应具有高纯度,才能保 证锌涂层质量。 4对喷砂后的时间间隔及环境的约束是为了保证基体表面

的质量,从而保证喷涂锌层的结合能力。当基体表面出现二次污 染时,应重新处理。 5喷涂锌的环境条件要求是保证喷涂锌层质量的前提,应 保证基本的环境条件要求。 6薄壁钢管在喷砂时会发热,容易产生变形。因此,应考 虑工装或调整喷砂流量的合理性,减少因发热造成的钢管变形。 7锌涂层厚度与构件的防护年限有关。锌涂层越厚,防护 年限越长,但喷涂锌时易脱皮:锌涂层越薄,防腐年限越短,但 愤涂锌结合力强。锌涂层厚度的要求应考虑环境、用途等因素确 定。锌涂层厚度的要求是根据环境介质对结构的腐蚀性而按50 年防护寿命规定的。锌涂层厚度最低不得小于100μm,否则喷 涂锌就丧失意义。 8封闭漆一般选用渗透力强的油漆,能更好地渗入喷锌后 的微细孔中,起到隔离封闭作用,封闭漆可以提高防护能力3年 ~5年。

9.2.5油漆防腐涂装根据使用环境和工程

9.3.1实心钢管混凝土构件都在现场进行混凝土的浇灌。当管 内零部件较少时,宜优先采用自密实混凝七,不需振捣,施工方 更简捷,节省时间。其次是采用分段浇灌并振捣。 泵送顶升浇筑法,由混凝土泵车将混凝土连续不断地自下而 上挤压入钢管内,无需振捣,钢管直径不宜小于泵直径的2倍。 适用于低层建筑和单层工业厂房柱,这时,钢管柱内不应有隔板 等零部件,否则,将提高混凝土的泵送压力,易发生事故。 从管顶向下浇筑适用于钢管直径大于350mm,高度不小于 4m的情况。对于高度不足4m的区段,应用内部振动器振实。 一次抛落的混凝土量可在0.35m3~0.7m3左右,用料斗装填, 料斗的下口尺寸应比钢管内径小100mm~200mm,以便混凝土

落时,管内空气得以顺利排出。

9.3.6海砂混凝土用于钢筋混凝土构件时,海砂中的盐对钢筋 起锈蚀作用影响较大。钢管混凝土构件中的核心混凝土和钢筋混 凝土的工作环境不同,主要在钢管混凝土封闭的环境中缺少使钢 材发生腐蚀的氧气和水分,研究证明:在使用年限内钢管混凝士 封闭的环境中海砂对钢管内壁的腐蚀很小,可以忽略不计;且海 沙对钢管内壁的少量锈蚀产生微小体积膨胀,能增加对管内混凝 土的紧箍效应。但应对构件密封,防止雨水和空气侵入,造成钢 管严重锈蚀现象的发生。

9.4空心钢管混凝士构件制作

9.4.1氯盐对钢管有腐蚀作用,易造成构件强度的损失,因此 禁止使用。《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土中氯离子 最大含量进行了规定,现行行业标准《水运工程混凝土试验规 程》JTJ270中提供了混凝土中氯离子含量的快速测定方法。但 实心且封闭性良好的钢管混凝土构件可采用海砂混凝土。

9.4.2只有外加钢模离心工艺,转速可达到1200转/min~

1600转/min,其余方式只能达到600转/min~700转/min, 疑土密实度达不到要求;拔稍杆型不采用钢模,不能保证其回 度;同时外加钢模可以保护钢管防腐层不受破坏。

.4.3养护方式优先使用蒸汽养护,如条件限制,可采用自然 养护。

9.4.4、9.4.5混凝土厚度的允许偏差及混凝土强度等级应

现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 的规定。试件制作可采取同步取样、人工振捣和平台振捣等 方法。

验资料一般应保存3年。

验资料一般应保存3年。

9.4.7构件永久标志便于构件质量的追溯,标志位置可按企业 标准执行。例如:电力塔架标志可在构件的下端以上200mm 处。产品临时标志应考虑方便施工等因素,可标志工程名称、规 格代号。例如:电力杆塔呼15米双回240转60度上段。 9.4.8堆放的要求是为了避免重力弯曲和受压损伤。在构件混 凝土强度还没有达到混凝土的设计强度的情况下,堆放不当极易 造成质量事故。产品的绑扎、吊运,应保护涂层不受损坏。

9.5钢管混凝土结构的施工

9.5.1对钢管混凝土结构施工的建筑企业资质要求,可按国 现行规定具备相应的承包钢结构(或电力工程)的施工资 执行。

9.5.2、9.5.3是对钢管混凝土结构的施工与相关其他建筑结构 规范保持一致的要求。

规范保持一致的要求。

加强环式连接有关加强环板的计算主要是根据“高层建筑组 合结构框架梁柱节点分析与设计”研究成果提出的。

表3环梁节点主要试验情况

附录E钢管混凝土构件防火计算方法

E.0.2高温下材料的特性

E.0.3标准升温曲线下构件的温度场计算

钢管混凝土防火设计是通过基于平均温度概念的方法,由理 论、实验和数值分析,给出了钢管和混凝土的平均温度计算公 式。多边形的平均温度计算,基于平均温度控制方程推导,将等 效成具有同样面积的圆形截面计算,其中: 钢管的等效厚度d,(单位为“mm”),按面积等效成圆形的 厚度可以按下式计算:

A. + Ak+A. Ac+Ak 1

混凝土的等效厚度Le(单位为mm),按面积等效成圆形的 度可以按下式计算:

E.0.4标准火灾升温曲线下构件的抗压承载力

.0.4标准火灾升温曲线下构件的抗压承载力

A.+Ak Ak 元 元

ft=kifu A.f.+A.f

当混凝土的折减系数简化为线性变化时,可采用平均温度 算材料的强度折减,考虑温度的不均匀性,混凝土的平均温度 图17中的小值计算,即:

20 938

构件的强度承载力设计值按下式

图17 钢管混凝土强度折减系数(稳定系数) 随温度的变化曲线

火灾下构件的稳定承载力设计值按下式计算:

[(2+0.25+ 2 ()2

V()2 +0. 25+1 4()

E.0.5空心钢管混凝土中空部分注水构件的耐火时间

凝土柱可利用管内无混凝土的空

表4不同火荷载比下空心注水构件的耐火时间 (min)有限元结果

注:火荷载比为1时,即为极限荷载,认为耐火时间为0.0。

表5为几个空心构件的火灾实验结果汇总。无防火保护 时,其耐火时间都不到3h。

表5防火实验结果汇总

E.0.6当防火材料为非膨胀型涂料时:

防火材料主要是阻挡或延缓外部热流向构件内部的传热,从 而起到滞后构件升温的作用,延长构件的耐火时间。根据已有文 献的实验现象,发现带保护层的构件的升温过程和没有保护层的 构件类似。 当钢管温度相同时,有保护层构件所用的时间t。和没有保 护层的构件所用的时间to,存在下面的关系

当混凝土的平均温度相同时,有保护层构件所用的时间t。 和没有保护层的构件所用的时间t。,存在下面的关系:

对于同一构件,当to二t。二t时,t。

因此,非膨胀型涂料厚度可以按下面的公式计算:

a +1) 16.4

当混凝土的平均温度相同时,有保护层构件所用的时间 和没有保护层的构件所用的时间toSH∕T 3105-2018标准下载,存在下面的关系:

19. 0 +1)ta

对于同一构件,当t。t。=to时,t。

1 d+1)t 80

因此智能电网中的电力电子技术.pdf,水泥砂浆的厚度可以按下面的公式计算(计算中已计 人水泥砂浆的导热系数):

式中: d 保护层厚度(mm); ts 没有保护层时,构件耐火时间(min);

©版权声明
相关文章