混凝土重力坝设计规范

 中华人民共和国电力行业标准PDL/T5085—1999 钢-混凝土组合结构设计规程Codefordesignofsteel-concretecompositestructure主编部门：华北电力设计院批准部门：中华人民共和国国家经济贸易委员会批准文号：国经贸电力［1999］740号 前言本规程系根据原电力工业部综科教［1998］28号文“关于下达制定、修订电力行业标准计划项目的通知”，由华北电力设计院主编对原电力规划设计管理局批准颁发的《火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定》DLGJ99—91修订而成。对DLGJ99—91的修订，是为了将其颁布实施以来所积累的实践经验和取得的重大新成果及时充实到规程中，使之更完善。并克服其应用范围的局限性。规程包含钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构、钢-混凝土组合梁结构等三种钢-混凝土组合结构形式，规程的颁发对钢-混凝土组合结构在我国的发展将起到更为积极的促进作用。华北电力设计院于1996年1月开始筹备并组建编制组，编写了修订大纲。1996年7月，电力规划设计总院组织审查了修订大纲。1997年6月，完成了征求意见稿，并向有关单位征集意见。1997年10月，完成了送审稿。1998年5月，电力规划设计总院组织并主持审查了送审稿。1998年9月完成了报批稿，并报电力规划设计总院审定。本规程有关条文说明了本规程与其引用标准的关系。本规程共分八章和四个附录。这次修订的主要内容有：根据原规定的实施经验，修订了适用范围；按照《电力标准编写的基本规定》DL/T600—1996和建标［1996］626号文《工程建设标准编写规定》和本规程包括的三种结构特点，修订了术语和符号；调整了基本规定和一般规定；根据新的科研成果和工程应用经验，分别修订了三种结构的技术内容。1钢管混凝土结构1)材料部分：修订了混凝土的强度等级范围；增加了构件截面套箍系数的规定、组合抗压强度计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 、组合抗弯弹性模量；修订了组合抗剪强度设计值和组合剪变模量。2)构件承载力计算部分：采用了钢管混凝土统一理论，视钢管混凝土构件为统一体，采用组合性能指标和构件全截面的几何特性来确定构件的承载力；增加了纯弯、纯剪、压弯剪构件承载力的计算公式；修正了截面塑性发展系数。3)结构和构造部分：修订了柱的抗侧移刚度、栈桥柱的允许长细比；调整了后浇法施工的钢管柱在施工阶段初始应力的限值；增加了用于地震区框架柱的长细比限值。4)节点和连接部分：修订了节点加强环板计算公式的适用范围和肩梁计算公式。2外包钢混凝土结构1)增加了剪扭构件承载力的计算。2)增加了外包钢承重骨架的形式、设计计算方法及构造要求等各项规定。3钢-混凝土组合梁结构1)修订了栓钉抗剪连接件抗剪承载力的限值。2)考虑滑移效应对刚度的折减，修订了组合梁变形验算的原则。3)增加了连续组合梁中间支座弯矩的调幅限值。4)增加了连续组合梁中跨梁的一般变形计算公式。5)增加了对栓钉的材质要求。本规程有关钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构和钢-混凝土组合梁结构的技术内容，系我国科技工作者的科研成果和工程实践的经验总结。部分参考欧洲规范4和日本建筑学会《钢管混凝土设计指南》(1997)的内容，也经我国科技工作者科研成果和工程经验所验证。本规程的附录A、附录B、附录C都是标准的附录。本规程发布实施时，DLGJ99—91即同时废止。本规程由电力规划设计总院提出并归口。本规程负责起草单位：华北电力设计院。参加起草单位：电力规划设计总院、哈尔滨建筑大学、清华大学、电力建设研究所、黑龙江省电力设计院。本规程主要起草人：张圣贤、阎善章、韩林海、聂建国、张淑琴、范良干。本规程电力规划设计总院委托华北电力设计院负责解释。 1范围本规程规定了钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构及钢-混凝土组合梁的设计计算方法和构造要求，适用于新建、扩建或改建火力发电厂(以下简称发电厂)建(构)筑物的钢-混凝土组合结构设计。一般工业与民用建(构)筑物的钢-混凝土组合结构设计可参照执行。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文，本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB15—91低合金结构钢GB700—88碳素结构钢GB50204—92混凝土结构工程施工及验收规范GB50205—1995钢结构工程施工及验收规范GB50260—1996电力设施抗震设计规范GBJ9—87建筑结构荷载规范GBJ10—89混凝土结构设计规范GBJ11—89建筑抗震设计规范GBJ17—88钢结构设计规范GBJ68—84建筑结构设计统一标准GBJ83—85建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语GBJ107—87混凝土强度检验评定标准DL5022—93火力发电厂土建结构设计技术规定DL/T5095—1999火力发电厂主厂房荷载设计技术规程SDJ107—87电力建设施工及验收技术规范(建筑工程篇)3总则3.0.1为了在钢-混凝土组合结构设计中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。3.0.2本规程是根据现行国家标准《建筑结构设计统一标准》GBJ68—84规定的原则制定的。3.0.3本规程使用的符号、计量单位和基本术语是按现行国家标准《建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语》GBJ83—85的规定采用的。并根据本规程所包括三种结构的不同特征和需要，采用国际标准符号或英文单词的开头字母规定了各自的专用符号。3.0.4除本规程外，尚应遵守执行现行国家标准《钢结构设计规范》GBJ17—88、《混凝土结构设计规范》GBJ10—89、《建筑抗震设计规范》GBJ11—89、《电力设施抗震设计规范》GB50260—96的有关规定。3.0.5按本规程设计时，荷载应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GBJ9—87和电力行业标准《火力发电厂土建结构设计技术规定》DL5022—93、《火力发电厂主厂房荷载设计技术规程》DL/T5095—1999的规定执行。材料和施工质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》GB50205—95、《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—92和电力行业标准《电力建设施工及验收技术规范》(建筑工程篇)SDJ107—87及有关国家标准的要求。有关钢结构部分的设计尚应注明所要求的焊缝质量级别及对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。混凝土强度的检验评定应符合现行国家标准《混凝土强度检验评定标准》GBJ107—87的要求。在特殊地区和特殊环境下的钢-混凝土组合结构设计，尚应符合专门规范的有关规定。4主要术语和主要符号4.1主要术语4.1.1钢-混凝土组合结构steel-concretecompositestructure型钢与混凝土或钢筋混凝土组合而成的结构，如钢管混凝土结构、外包钢混凝土结构、钢-混凝土组合梁结构等。4.1.2钢管混凝土结构concretefilledsteeltubularstructure在钢管(本规程特指圆钢管)内填充混凝土而形成的结构。4.1.3组合轴压强度compositecompressivestrength钢管混凝土组合截面所能承受的最大名义压应力。4.1.4组合抗剪强度compositeshearstrength钢管混凝土组合截面所能承受的最大名义剪应力。4.1.5组合轴压弹性模量compositecompressivemodulusofelasticity钢管混凝土组合截面在单向受压，且其纵向名义应力和应变呈线性关系时，截面上名义正应力与对应的正应变的比值。4.1.6组合剪变模量compositeshearmodulus钢管混凝土组合截面在单向受剪，且其组合名义应力和应变呈线性关系时，截面上名义剪应力与对应的剪应变的比值。4.1.7套箍系数confiningcoefficient反映钢管混凝土组合截面的几何特征和组成材料的物理特性的综合参数，标准值用ξ表示，INCLUDEPICTURE"E:\\DLHB2002\\801\\8010300.files\\image002.gif"\*MERGEFORMATINET，设计值用ξ0表示，4.1.8加强环板stiffenerringplate为构造钢管混凝土刚性节点而设置的环向节点板。4.1.9外包钢混凝土结构steelencasedreinforcedconcretestructure外部配筋的钢筋混凝土结构，本规程特指外部配置角钢的钢筋混凝土结构。4.1.10刚性域rigidityregion框架节点范围内的一部分角变位可以略而不计的块体。4.1.11刚性锚固rigidityanchor外包钢混凝土梁端角钢采用刚性锚固件而形成的锚固。4.1.12外包钢承重骨架loadbearingframeworkofsteelencasedreinforcedconcrete外包钢骨架和斜杆或交叉撑组成的，用以承受施工荷载的骨架。4.1.13钢-混凝土组合梁steel-concretecompositebeam钢梁与混凝土板组合而成的梁。4.1.14塑性中和轴plasticneutralaxis全截面进入塑性状态时法向应力为零的截面线。4.1.15抗剪连接件shearconnector用于连接钢梁与钢筋混凝土翼缘板并承受二者之间纵向水平剪力，抵抗二者相对滑移，保证二者能共同工作的连接件。4.1.16栓钉stud抗剪连接件的一种特制螺钉。4.1.17交界面interface钢筋混凝土翼缘板或板托与钢梁上翼缘之间的接触面。4.1.18完全抗剪连接completeshearconnection抗剪连接件的纵向水平抗剪承载力能够保证最大弯矩截面上抗弯承载力得以充分发挥的连接。4.1.19部分抗剪连接partialshearconnection抗剪连接件的纵向水平抗剪承载力不能保证最大弯矩截面上抗弯承载力得以充分发挥的连接。4.1.20板托haunch钢筋混凝土翼缘板与钢梁上翼缘之间的混凝土局部增厚部分。4.1.21焊接瓷环chinayokeforwelding焊接栓钉用的配件在自动拉弧焊接过程中能够隔气保温、挡光，防止溶液飞溅的一种瓷质套环。4.2主要符号4.2.1作用和作用效应F——集中荷载；M——弯矩设计值；Mc——柱轴线处的梁支座弯矩设计值；Mk——标准荷载作用下截面负弯矩组合值；Msc——标准荷载作用下按照弹性方法得到的连续组合梁中支座负弯矩值；N——轴向力设计值；T——扭矩设计值；V——剪力设计值；vl1——单位长度界面上的纵向界面剪力设计值；q——单位长度内的均布荷载。4.2.2计算指标B——受弯构件的截面刚度；Bl、Bs——长期刚度、短期刚度；Bm0——当量抗弯刚度；Bm——考虑腹杆剪切变形时骨架梁的抗弯刚度；Bq——当量抗剪刚度；C20——表示立方体强度标准值为20N/mm2的混凝土强度等级；E——钢材的弹性模量；Ec——混凝土的弹性模量；Esc——钢管混凝土的组合轴压弹性模量；G——钢材的剪变模量；Gc——混凝土的剪变模量；Gsc——钢管混凝土的组合剪变模量；Ms——钢梁绕自身塑性中和轴的塑性抗弯承载力设计值；Mu.r——部分抗剪连接时，截面的抗弯承载力设计值；NE——欧拉临界力；Nv——每个连接件的抗剪承载力设计值；f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；fck，fc——混凝土的轴心抗压强度标准值、设计值；fjv——焊缝抗剪强度设计值；fp——钢材的抗拉强度塑性设计值；fr——钢筋的抗拉强度设计值；frp——钢筋的抗拉强度塑性设计值；fsc——钢管混凝土的组合轴压强度设计值；fscv——钢混凝土的组合抗剪强度设计值；ftk，ft——混凝土的轴心抗拉强度标准值、设计值；fu——栓钉杆的极限抗拉强度；fv——钢材的抗剪强度设计值；fvp——钢材的抗剪强度塑性设计值；fy——钢材的屈服强度或屈服点；Wmax——最大裂缝宽度；σ——正应力；τ——剪应力；Δ——相对位移；δ——层间相对位移；θ——角位移。4.2.3几何参数A——构件的截面面积；Abv——弯筋的截面面积；Ac——混凝土构件的截面面积；Ar——混凝土翼缘板有效宽度(be)范围内纵向受拉钢筋的截面面积；As——钢构件的截面面积；Asc——钢管混凝土构件或核心混凝土面面积；Asv——一个截面上附加箍筋的截面面积；b——截面宽度、距离；b0——混凝土板托顶部或钢梁上翼缘板宽度；be——混凝土翼缘板或与加强环板共同工作的管壁的有效宽度；ban——外包钢混凝土梁终端锚固板的宽度；bj——角焊缝包入的宽度；d——圆截面外直径；e0——轴向力对截面重心的偏心距离；H——结构总高度；h——楼层高度或截面高度；h0——截面有效高度；han——外包钢混凝土梁终端锚固板的高度；hj——焊缝高度；hcl——混凝土翼缘板(含现浇和预制)的厚度；hc2——混凝土板托的厚度；hw——腹板的高度；hd——焊钉的高度；I——截面惯性矩；I0——换算截面惯性矩；Is——钢管(型钢)截面惯性矩；Ic——混凝土截面惯性矩；Isc——钢管混凝土截面惯性矩；i——截面的回转半径；L，l——长度或跨度；L0，l0——计算长度或计算跨度；Lj——焊缝长度；lb——框架节点刚性域范围内刚性梁的长度；lc——框架节点刚性域范围内刚性柱的长度；ro——钢管混凝土截面外半径；Sh——附加箍筋的分布范围；t——钢板的厚度；tw——腹板的厚度；ul——连接件的间距；W——截面弹性抵抗矩；Ws——钢截面弹性抵抗矩；Wc——混凝土截面弹性抵抗矩；Wsc——钢管混凝土截面弹性抵抗矩；x——组合梁截面塑性中和轴至混凝土翼缘板顶面的距离；α，θ——夹角。4.2.4计算系数及其他K、K0、…、K7——有关系数；λ——长细比；αE——钢材的弹性模量对混凝土的弹性模量之比；αs——截面的含钢率；β——加强环板同时受垂直双向拉力的比值；βm——等效弯矩系数；βv——抗剪连接件承载力的折减系数；γ——刚度折减系数；γq——腹杆剪切变形时，骨架梁抗弯刚度的折减系数；γm——截面抗弯塑性发展系数；γv——截面抗剪塑性发展系数；γ0——超强系数；φ——轴心受压稳定系数；ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；υ——与纵向受拉钢筋表面特征有关的系数；ρc——按有效混凝土面积计算的纵向钢筋配筋率。5基本规定5.0.1钢-混凝土组合结构设计，必须贯彻执行国家技术经济政策，充分考虑工程情况、材料供应、构件运输、安装和施工的具体条件，合理选用结构方案，做到安全、经济和适用。提高综合效益，同时应符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。5.0.2采用钢管混凝土结构和外包钢混凝土结构时，宜将其用作最能充分发挥其受力特性的构件。5.0.3当楼层采用钢梁、混凝土楼板时，宜按组合梁结构设计。5.0.4钢管混凝土结构，外包钢混凝土结构的抗震等级可按GBJ10—89、GBJ11—89、GB50260—1996和DL5022—93结构抗震等级划分的规定确定其抗震等级。5.0.5结构构件应根据承载力极限状态和正常使用极限状态的要求，进行下列计算和验算：1承载力及稳定：所有结构构件均应进行承载力(包括压屈失稳)计算：必要时尚应进行结构的倾覆和滑移验算。2变形：对使用上需控制变形的结构构件，应进行变形验算。3抗裂及裂缝宽度：对使用上要求不出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算，对使用上允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算。5.0.6结构构件的承载力(包括压屈失稳)计算和倾覆、滑移验算均应采用荷载设计值。变形、抗裂及裂缝宽度验算，均应采用相应的荷载代表值。预制构件尚应按制作、运输及安装的荷载设计值进行施工阶段的验算，预制构件自身吊装的验算，应将构件自重乘以动力系数1.50。对现浇结构、装配整体结构，必要时应进行施工阶段的验算。5.0.7结构施工中，当需以屈服强度不同的钢材代替原设计中的主要钢材时，应按照钢材的实际强度进行验算。6钢管混凝土结构6.1一般规定6.1.1本章规定仅适用于圆钢管内填充混凝土的钢管混凝土结构。6.1.2钢管的外直径不宜小于100mm，钢管的壁厚不宜小于4mm。钢管的外直径与壁厚之比宜在20≤d/t≤100范围内选用，即常用的截面含钢率αs＝0.04～0.20。6.1.3钢管混凝土宜用作轴心受压或作用力偏心较小的受压构件，当作用力偏心较大采用单根构件不够经济合理时，宜采用格构式构件。6.1.4厂房柱和架构柱常用截面形式有单肢、双肢、三肢和四肢等四种，设计时应根据厂房规模、结构形式、荷载情况和使用要求确定。主厂房的框(排)架柱，宜采用格构式柱。6.1.5在抗震设计时，对采用钢筋混凝土横梁的框架，其结构抗震等级可按照钢筋混凝土结构的等级划分。钢管混凝土的抗震计算参数，在无明确规定时，可按钢筋混凝土结构取值。6.2材料6.2.1钢管用钢材可采用Q235、Q345和Q390钢，其质量要求应符合现行国家标准。用于加工钢管的钢板板材尚应具有冷弯试验的合格保证。6.2.2钢管宜采用螺旋焊接管或直缝焊接管。焊缝必须采用对接焊缝并符合二级质量检验标准。6.2.3混凝土宜采用普通混凝土，水灰比应控制在0.45及以下。混凝土的坍落度，加减水剂后，宜保持在160mm左右。表6.2.5组合轴压强度设计值fsc(第一组钢材)N/mm2 钢材 混凝土 αs 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.20 Q235 C30C40C50C60 27.733.137.943.4 30.035.440.245.6 32.237.542.447.8 34.439.744.549.9 36.541.846.652.0 38.643.848.654.0 40.745.850.555.9 42.747.752.557.8 44.649.654.359.6 46.551.456.161.4 48.453.257.963.2 50.254.959.664.8 52.056.661.266.5 53.758.362.868.0 55.459.864.469.5 57.061.365.971.0 58.662.867.372.4 Q345 C30C40C50C60 32.938.343.148.5 36.441.746.551.9 39.744.949.755.1 43.048.152.958.2 46.151.255.961.2 49.254.158.864.1 52.256.961.666.9 55.059.764.369.5 57.862.366.872.0 60.564.869.374.4 63.167.271.676.7 65.669.573.978.9 67.971.676.081.0 70.273.778.082.9 72.475.779.984.7 74.577.581.686.4 76.579.283.388.0 Q390 C30C40C50C60 35.040.345.150.5 38.844.148.954.3 42.647.852.557.9 46.351.356.061.4 49.854.759.464.7 53.258.062.767.9 56.561.165.771.0 59.764.168.773.9 62.867.071.576.6 65.769.774.279.2 68.572.376.781.7 71.274.879.184.0 73.877.181.386.2 76.379.383.488.2 78.681.485.490.1 80.983.387.291.9 83.085.188.993.4 6.2.4混凝土的强度等级不宜低于C30级，可参照下列材料组合：Q235钢配C30或C40级混凝土；Q345钢配C40、C50或C60级混凝土；Q390钢配C50或C60级及以上的混凝土，同时，构件截面的套箍系数标准值ξ(＝Asfy/Acfck)不宜小于0.5。6.2.5钢管混凝土组合轴压强度设计值fsc应按下式计算：fsc＝(1.212+ηsξ0+ηcξ20)fc(6.2.5-1)ηs＝0.1759fy／235+0.974(6.2.5-2)ξ0＝αsf/fc(6.2.5-3)αs＝As/Ac(6.2.5-4)ηc＝-0.1038fck/20+0.0309(6.2.5-5)式中：fsc——钢管混凝土的组合轴压强度设计值；fck，fc——混凝土的轴心抗压强度标准值和设计值；f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；fy——钢材的屈服强度；αs——构件截面含钢率；ξ0——构件截面的套箍系数设计值；As，Ac——钢管和混凝土的截面面积；ηs，ηc——计算系数。采用第一组钢材的fsc值由表6.2.5给出。采用第二、三组钢材的fsc值应按表6.2.5的对应值乘换算系数K1后确定。对Q235和Q345钢，K1＝0.96；对Q390钢，K1＝0.94。钢材的分组应按GBJ17—88的规定确定。6.2.6对钢管混凝土轴压和e/r0≤0.3的偏压构件，其承受永久荷载引起的轴心力占全部轴心力30%及以上时，应将组合强度设计值乘以混凝土徐变影响折减系数Kc(见表6.2.6)。表6.2.6徐变影响折减系数Kc值 构件长细比λ 永久荷载引起的轴心力占全部轴心力的比例% 30 50 ≥70 50≤λ≤70 0.90 0.85 0.80 70＜λ≤120 0.85 0.80 0.75注表内中间值可采用插入法求得。表6.2.7组合抗剪强度设计值fscv(第一组钢材)N/mm2 钢材 混凝土 αs 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.20 Q235 C30C40C50C60 10.011.613.014.5 11.212.714.115.7 12.313.915.316.9 13.415.016.418.0 14.516.117.519.1 15.617.118.620.2 16.718.219.621.3 17.819.320.722.3 18.920.321.723.3 19.921.322.824.4 21.022.423.825.4 22.123.424.826.4 23.124.425.827.3 24.225.426.728.3 25.226.327.729.3 26.227.328.630.2 27.228.229.631.1 Q345 C30C40C50C60 12.514.015.417.0 14.215.717.118.7 15.917.418.820.4 17.619.020.422.0 19.220.622.023.6 20.922.223.625.1 22.523.825.126.7 24.125.326.628.1 25.726.828.029.6 27.228.229.531.0 28.729.630.932.3 30.231.032.233.7 31.732.433.534.9 33.133.734.836.2 34.634.936.037.4 35.936.237.238.5 37.337.438.439.7 Q390 C30C40C50C60 13.415.016.417.9 15.416.918.319.8 17.318.720.121.7 19.220.622.023.5 21.022.423.725.3 22.924.125.527.0 24.725.827.128.7 26.527.528.830.3 28.229.230.431.9 30.030.832.033.4 31.632.333.534.9 33.333.834.936.3 34.935.336.437.7 36.536.737.739.0 38.038.139.040.3 39.539.440.341.5 41.040.741.542.7注表内中间值可采用插入法求得。表6.2.8组合轴压弹性模量Esc值(第一组钢材)N/mm2 钢材 Q235 Q345 Q390 混凝土 C30 C40 C50 C60 C30 C40 C50 C60 C30 C40 C50 C60 αs 0.04 30896 38197 43790 50248 27822 33426 37725 42695 27409 32590 36568 41169 0.05 33139 40423 46007 52458 30471 36046 40331 45290 30232 35378 39340 43928 0.06 35346 42609 48183 54626 33060 38600 42869 47813 32983 38088 42031 46602 0.07 37517 44755 50317 56750 35590 41088 45337 50265 35665 40720 44639 49191 0.08 39653 46862 52410 58832 38061 43510 47736 52646 38275 43274 47166 51696 0.09 41753 48929 54461 60871 40471 45867 50067 54955 40816 45750 49611 54116 0.10 43816 50956 56471 62866 42822 48157 52328 57193 43285 48147 51974 56451 0.11 45845 52944 58440 64819 45114 50381 54520 59359 45685 50467 54256 58702 0.12 47837 54892 60366 66728 47346 52540 56644 61454 48013 52708 56455 60867 0.13 49793 56800 62252 68595 49519 54633 58698 63477 50272 54872 58573 62949 0.14 51714 58669 64095 70418 51632 56659 60683 65429 52459 56957 60610 64945 0.15 53599 60498 65898 72199 53686 58620 62600 67309 54577 58964 62565 66857 0.16 55448 62287 67658 73936 55680 60515 64447 69118 56623 60894 64438 68684 0.17 57261 64036 69378 75631 57614 62344 66226 70855 58599 62745 66229 70427 0.18 59038 65746 71055 77282 59489 64106 67935 72521 60505 64518 67938 72085 0.19 60780 67417 72691 78891 61305 65803 69575 74115 62340 66212 69566 73658 0.20 62485 69047 74286 80456 63060 67435 71147 75638 64105 67829 71112 75147 注表内中间值可采用插入法求得。构件的长细比应按下式计算：λ＝4L0/d(6.2.6)式中：L0——构件的计算长度；d——钢管的外直径。6.2.7钢管混凝土组合抗剪强度设计值fscv应按下式计算：fscv＝(0.385+0.25α1.5s)ξ0.1250fsc(6.2.7)fscv值可由表6.2.7中给出。采用第二、三组钢材的fscv值应按表6.2.7的对应值乘换算系数K1后确定。6.2.8钢管混凝土组合轴压弹性模量Esc(第一组钢材)见表6.2.8。当采用第二、三组钢材时，表列值应乘换算系数K1。6.2.9钢管混凝土组合抗弯弹性模量应按下式计算：Escm＝K2Esc(6.2.9)式中：K2——换算系数值，见表6.2.9。6.2.10钢管混凝土组合剪变模量应按下式计算：Gsc＝K3Esc(6.2.10)式中：K3——换算系数值，见表6.2.10。表6.2.9换算系数K2值 αs 混凝土 C30 C40 C50 C60 0.04 1.187 1.173 1.163 1.156 0.05 1.223 1.207 1.195 1.187 0.06 1.255 1.238 1.225 1.216 0.07 1.285 1.266 1.252 1.243 0.08 1.312 1.292 1.277 1.267 0.09 1.337 1.316 1.301 1.290 0.10 1.360 1.338 1.322 1.311 0.11 1.381 1.359 1.342 1.331 0.12 1.401 1.378 1.361 1.349 0.13 1.419 1.396 1.378 1.366 0.14 1.436 1.412 1.394 1.382 0.15 1.451 1.427 1.410 1.397 0.16 1.466 1.442 1.424 1.411 0.17 1.479 1.455 1.437 1.424 0.18 1.492 1.467 1.449 1.436 0.19 1.503 1.479 1.461 1.447 0.20 1.514 1.490 1.471 1.458注中间值可采用插值法求得。表6.2.10换算系数K3值 钢材 混凝土 αs 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.20 Q235 C30C40C50C60 0.2750.2610.2540.246 0.2830.2690.2610.254 0.2900.2760.2680.260 0.2970.2820.2740.266 0.3020.2880.2790.271 0.3080.2930.2840.276 0.3130.2980.2890.280 0.3170.3020.2930.284 0.3220.3060.2970.288 0.3260.3110.3010.292 0.3300.3150.3050.296 0.3340.3180.3090.300 0.3380.3220.3120.303 0.3420.3260.3160.307 0.3460.3290.3200.310 0.3500.3330.3230.313 0.3540.3370.3260.317 Q345 C30C40C50C60 0.2880.2750.2670.259 0.2960.2820.2740.266 0.3030.2890.2800.272 0.3090.2940.2850.277 0.3140.2990.2900.282 0.3180.3030.2940.286 0.3220.3070.2980.290 0.3260.3110.3020.293 0.3300.3150.3050.297 0.3340.3180.3090.300 0.3370.3210.3120.303 0.3400.3240.3140.305 0.3430.3270.3170.308 0.3460.3300.3200.311 0.3490.3320.3230.313 0.3510.3350.3250.316 0.3540.3370.3280.318 Q390 C30C40C50C60 0.2900.2770.2690.261 0.2970.2830.2750.267 0.3030.2890.2800.272 0.3070.2930.2850.276 0.3110.2970.2880.280 0.3150.3000.2920.283 0.3180.3030.2940.286 0.3210.3060.2970.289 0.3230.3080.2990.291 0.3260.3100.3010.293 0.3280.3120.3030.295 0.3300.3140.3050.297 0.3320.3160.3070.298 0.3330.3180.3080.300 0.3350.3190.3100.301 0.3360.3210.3110.302 0.3380.3220.3130.304注：表内中间值可采用插入法求得。 6.3构件承载力计算6.3.1单肢钢管混凝土轴心受力构件的承载力应按下式计算。1当轴心受压时：N≤fscAsc(6.3.1-1)式中：——轴心受压稳定系数，见表6.3.1；Asc——钢管混凝土的截面面积。表6.3.1稳定系数(值 λ＝4L0／d 10 20 30 40 50 60 70 80 钢 材 Q235Q345Q390 1.0001.0001.000 0.9980.9980.998 0.9890.9870.987 0.9720.9660.966 0.9460.9350.934 0.9120.8950.892 0.8600.8440.840 0.8190.7830.778 λ＝4L0／d 90 100 110 120 130 140 150   钢 材 Q235Q345Q390 0.7600.7120.705 0.6920.6320.622 0.6170.5410.529 0.5210.4550.444 0.4440.3870.379 0.3830.3340.327 0.3330.2910.284  注表内中间值可采用插入法求得。2当轴心受拉时：N≤1.1fAs(6.3.1-2)6.3.2格构式钢管混凝土轴心受压构件承载力应按式(6.3.1-1)计算，其受压稳定系数值根据构件的换算长细比查表6.3.1，构件换算长细比由表6.3.2给出。表6.3.2格构式构件的换算长细比 项目 截面型式 腹杆类别 计算公式 符号意义 双肢柱 平腹杆斜腹杆 λy和λx是整个构件对Y-Y轴和X-X轴的长细比；λ1是单肢一个节间的长细比；As是一根柱肢的钢管面积；Aw是一根腹杆空钢管的截面面积 三肢柱 斜腹杆 四肢柱 斜腹杆 注平腹杆双肢柱的构造应符合第6.4.10条的规定。表6.3.2当四肢柱内外柱肢截面不相同时，可按下式计算换算长细比。(6.3.2-1)(6.3.2-2)当三肢柱内外柱肢截面不相同时，可按下式计算换算长细比。(6.3.2-3)式中：——四根或三根柱肢的截面换算刚度之和；EAw——一根腹杆空钢管的截面刚度；Asi——各柱肢钢管截面面积。构件长细比：；(6.3.2-4)单柱肢长细比：(6.3.2-5)(6.3.2-6)式中：Asc——一根柱肢的截面面积；Isc——一根柱肢的截面惯性矩；a和b——分别是柱肢中心到虚轴y-y和x-x的距离；l1——柱肢节间距离；n——柱肢数。6.3.3格构式钢管混凝土轴心受压构件除按公式(6.3.1-1)验算整体稳定承载力外，尚应验算单柱肢稳定承载力。当符合下列条件时，可不验算单柱肢稳定承载力。平腹杆格构式构件：λ1≤40及λ1≤0.5λmax；斜腹杆格构式构件：λ1≤0.7λmax；其中λmax是构件在x-x和y-y方向换算长细比的较大值。6.3.4格构式钢管混凝土轴心受压构件所受剪力可按下式计算：V＝ΣAscfsc/85(6.3.4)式中：Asc——柱肢截面面积。6.3.5单肢钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，构件承载力应按下列公式计算。1构件的强度承载力应按下列公式验算：1)当时，［N/(Ascfsc)＋M/(1.071γmWscfsc)］1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.5-1)2)当时，［N/(1.4Ascfsc)＋M/(γmWscfsc)］1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.5-2)2构件的稳定承载力应按下列公式验算：1)当时，｛N/(Ascfsc)＋βmM／［1.071γmWsc(1-0.4N/NE)fsc］｝1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.5-3)2)当时，｛N/(1.4Ascfsc)＋βmM／［γmWsc(1-0.4N/NE)fsc］｝1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.5-4)NE＝π2EscmAsc/λ2(6.3.5-5)式中：NE——欧拉临界力，NE式中λ为换算长细比；Wsc——构件截面抵抗矩；βm——等效弯矩系数，可按GBJ17—88的规定取值；γm——构件截面抗弯塑性发展系数，当ξ≥0.85时，γm＝1.4，当ξ＜0.85时，γm＝1.2；γv——构件截面抗剪塑性发展系数，当ξ≥0.85时，γv＝0.85，当ξ＜0.85时，γv＝1.0。6.3.6钢管混凝土拉弯构件的承载力应按下式计算：N/(1.1As)＋Mf/(γmWscfsc)≤f(6.3.6)6.3.7格构式钢管混凝土构件承受压、弯、剪及共同作用时，应按下式验算平面内的整体稳定承载力：｛N/(Ascfsc)＋βmM/［Wsc(1-N/NE)fsc］｝1.4＋［V/(γvAscfscv)］2≤1(6.3.7)式中：——按换算长细比查得的验算平面内的轴心受压构件稳定系数，由表6.3.1给出；Asc，Wsc——格构式柱截面总面积和总抵抗矩。对斜腹杆格构式柱的单肢，可按桁架的弦杆计算。对平腹杆格构式柱的单肢，尚应考虑由剪力引起的局部弯矩影响，按偏压构件计算。腹杆所受剪力应取实际剪力和按式(6.3.4)计算剪力中的较大值。6.4结构和构造6.4.1发电厂主厂房框(排)架结构体系的计算简图，作用效应分析、组合和基本计算规定，按DL5022—93和DL/T5095—1999的有关规定执行。6.4.2对框架柱和排架阶形柱的计算长度应按GBJ17—88的有关规定确定。6.4.3采用先安装空钢管结构后浇灌管内混凝土的方法施工钢管混凝土结构时，应按施工阶段的荷载验算空钢管结构的强度和稳定性；在浇灌混凝土时，由施工阶段荷载引起的钢管初始最大压应力值不宜超过0.6f。6.4.4钢管混凝土构件的长细比λ不宜超过表6.4.4的限值。6.4.5当钢管混凝土用作地震区的多层和高层、超高层框架结构柱时，ξ值不应小于0.90，构件的长细比λ不宜大于表6.4.5的限值。表6.4.4钢管混凝土构件容许长细比限值［λ］ 序号 构件名称 ［λ］ 1 厂房柱、炉架柱、多层和高层框架柱 80 2 平台柱 100 3 桁架压杆、栈桥柱、构架柱 120 4 格构式柱的受压腹杆、柱间支撑 150 5 受拉构件 200 表6.4.5用于地震区框架柱的长细比限值[λ] 钢材 混凝土 αs 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 Q235     C30C40C50C60 ———— ———— 44——— 4442—— 434241— 43424140 43424140 43424140 43424140 Q345    C30C40C50C60 41——— 4039—— 393837— 39383736 38373736 38373636 37373636 37373635 37373635 Q390    C30C40C50C60 4038—— 393737— 38373635 37363534 37363534 36363534 36353534 36353534 35353434注中间值可采用插值法求得。6.4.6多层和高层框架结构在风荷载作用下的顶点水平位移和层间相对位移的限值要求，应符合GBJ17—88的有关规定。在地震作用下，结构的抗震变形验算，应按GBJ11—89和GB50260—1996的有关规定进行。6.4.7对框(排)架结构进行作用效应分析时，可按下式计算柱的抗侧移刚度。B＝γEscmIsco(6.4.7-1)Isco＝(0.66+0.94αs)Isc(6.4.7-2)式中：Isco——柱截面有效惯性矩；Isc——柱截面惯性矩；γ——柱刚度折减系数，当为单肢柱时，γ＝1，当为格构式柱时，γ值分别按6.4.8或6.4.9的规定计算。6.4.8当斜腹杆格构式柱用于框(排)架柱时，其刚度折减系数可按下式计算：(6.4.8-1)对双肢柱或四肢柱，(6.4.8-2)对三肢柱，(6.4.8-3)(6.4.8-4)(6.4.8-5)(6.4.8-6)式中：EscAsc——一根受压柱肢的截面刚度；EAw——一根腹杆空钢管的截面刚度；n——节间数(见图6.4.8)；θ——柱肢平面夹角的一半(见图6.4.8)；H1，H——上柱与柱总高；I1，Id——上，下柱截面惯性矩。6.4.9当平腹杆格构式柱用于框(排)架柱时，宜将组合柱视为多层框架(见图6.4.9)，与整个结构进行联解计算。平腹杆格构式柱的刚度