TCECS 663-2020 钢管混凝土加劲混合结构技术规程.pdf

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TCECS 663-2020 钢管混凝土加劲混合结构技术规程.pdf简介:

"TCECS 663-2020 钢管混凝土加劲混合结构技术规程.pdf" 是中国土木工程学会混凝土与砌体工程分会(CSCE)发布的一份技术规程。这份规程主要针对钢管混凝土加劲混合结构的设计、施工和质量控制,提供详细的指导和规范。

钢管混凝土结构是一种结合了钢材的高强和混凝土的耐久性的复合结构形式,它在建筑结构中具有重量轻、强度高、刚度大、抗震性能好的优点,特别适用于高层建筑、桥梁、大跨度结构等工程中。TCECS 663-2020 规程详细规定了这种结构的设计方法、材料选用、施工工艺、质量检查等方面的要求,旨在保证钢管混凝土结构的安全性、经济性和适用性。

作为一份技术规程,它不仅为设计人员和施工人员提供了标准化的设计和施工指南,也对工程验收、维护和改造等方面有指导意义。对于从事钢管混凝土结构相关工作的专业人员来说,理解和遵守这份规程是确保工程质量和安全的重要依据。

TCECS 663-2020 钢管混凝土加劲混合结构技术规程.pdf部分内容预览:

式中: N 钢管混凝土加劲混合构件截面轴向拉力设计值 (N); Nrc、Nefst 外围钢筋混凝土部分、内置钢管混凝土部分的截 面轴心受拉承载力设计值(N); Al 纵筋的横截面面积(mm²); A 钢管的横截面面积(mm²); αs 内置钢管混凝土部分含钢率; 纵筋抗拉和抗压强度设计值(N/mm²);

f.一钢管钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值 (N/mm²)。

3.1四肢钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受压承载力应 下列公式规定:

《钢筋混凝土薄壳结构设计规程 JGJ22-2012》NNo N。= 0. 9(Nre +Nefst) Nrc=fe,outAout+fiA Nefst = Z(1. 14 + 1. 025:o )Asc.if c.cor

N≤ N're + N'cfst M

代中:N一4 钢管混凝土加劲混合构件的截面轴向压力设计 值(N); M一 钢管混凝土加劲混合构件的截面弯矩设计值 (N : mm); N'rc、N'cfst 外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的 截面轴心受压承载力设计值(N); Mrc、Mefst 外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的 截面受弯承载力设计值(N·mm),对形心轴 取矩。

5.3.3四肢钢管混凝土加劲混合构件中的外围钢筋混凝土部 图5.3.3)承担的轴力设计值和相应的受弯承载力应按下列 式计算:

N'rc =αifc.outAe,out +liAl Mre = α1 fc,outAe,out Ce.out )+ZoliAl

Ol:= Esecu l c i/≤ fi

钢管外围混凝土等效应力块面积(mm),见图 5.3.3(a),等效应力块高度为受压区高度βic; 第i根纵筋面积(mm²); 受压边缘混凝土极限压应变; 中和轴高度(mm); 钢管外围混凝土等效应力块形心到受压边缘距 离(mm); 第i根纵筋形心到受压边缘距离(mm); 第i根纵筋应力,受压为正,受拉为负; 钢管外围混凝土等效应力块强度系数,当混凝

式中: Nu.H、Mu,H 当c等于H时按本规程第5.3.2条计算的 截面承担的轴力设计值(N)和受弯承载 力设计值(N·mm),弯矩对形心轴取矩; Mu.N 轴压力N作用下截面受弯承载力设计值 (N·mm),弯矩对形心轴取矩; N 按本规程第5.3.1条计算的截面轴心受压 强度承载力设计值(N)。 5.3.6在进行正截面压查承裁力验算时,可通过轴压力设计值

等于轴心受压承载力的假设得到中和轴高度(c)。若c小于或等 于H,应按本规程第5.3.2条计算受弯承载力(Mu);若c大于 H,应按本规程第5.3.5条计算受弯承载力(M.)。

5.4六肢构件正截面承载力计算

4.1六肢钢管混凝土加劲混合构件截面轴心受压承载力应 本规程第5.3.1条的规定。 4.2当中和轴在截面高度范围内时,六肢钢管混凝土加劲汇 构件压弯强度承载力应满足下列公式要求:

NN'rc +Ncfst M≤ Mre +Mefst

中:N 钢管混凝土加劲混合构件的截面轴向压力设计值 (N); M— 钢管混凝土加劲混合构件的截面弯矩设计值(N· mm),弯矩对形心轴取矩; 、N'cfst 外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的截 面轴心受压承载力设计值(N); 、Mefst 外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的截面受 弯承载力设计值(N·mm),弯矩对形心轴取矩

N'cfst = N'core +N' Mefst = Meore + M.

式中:N'core、Mcore 钢管内核心混凝土截面承担的轴力设计 值(N)和相应的受弯承载力设计值 (N·mm),弯矩对形心轴取矩; Ns、M 钢管截面承担的轴力设计值(N)和相应 的受弯承载力设计值(N·mm),弯矩对 形心轴取矩。

1钢管截面承担的轴力设计值和相应的受弯承载力设计值 (N)和(M)应按下列公式计算(图5.4.4):

N', = 20s1As1 + 20s2As2 + 20s3As3

钢管内核心混凝土截面承担的轴力设计值和相应的受弯承载 设计值(Ncore)和(Mcore)应按下列公式计算:

3对于本规程未涉及的截面形式,可采用本规程附录 的材料本构计算正截面承载力。

、Mu.H 当c等于H时按照5.4.2条计算的截面 承担的轴力设计值(N)和受弯承载力设 计值(N·mm),弯矩对形心轴取矩; Mu.N 轴压力N作用下截面受弯承载力设计值 (N·mm),弯矩对形心轴取矩; N。一按照5.4.1条计算的截面轴心受压承载 力设计值(N)。 行正截面压弯承载力验算时,可通过轴压力设计值 压承载力的假设得到中和轴高度(c)。若c小于或等 本规程第5.4.2条计算受弯承载力(Mu);若c大于

H,应按本规程第5.4.5条计算受弯承载力(M.)

5.5斜截面受剪承载力计算

.5.1受弯钢管混凝土加劲混合构件的斜截面受剪承载力应 足下列公式要求:

VVr. +Vesi

式中:V一剪力设计值(N); Vrc、Vecst——外围钢筋混凝土部分和内置钢管混凝土部分的受剪 承载力设计值(N)。 5.5.2外围钢筋混凝土部分的受剪承载力应按下式计算:

Vr. = 0. 45AourV(2 + 600) feu.ou x fs

中: Aout 钢管外围钢筋混凝土的横截面面积(mm²); 0 斜截面纵向受拉钢筋的配筋率,当β>2.5%时, 取β=2.5%; fcu,out 钢管外围混凝土的立方体抗压强度标准 值(N/mm²); 斜截面内箍筋配筋率,取值为 S·B fs一箍筋抗拉强度设计值(N/mm²)。 5.3内置钢管混凝土部分的受剪承载力应按下式计算:

式中: S:o 第i个内置钢管混凝土部分的约束效应系数设 计值; Asc.i 第i个钢管混凝土部分的横截面面积(mm²); αs,i 第i个钢管混凝土部分含钢率; fc.core 钢管内核心混凝土抗压强度设计值(N/mm²)

N. = 0. 9p(Nre +Nefst)

入 = lo /i M

分别为已计入侧移影响的压弯构件两端截面 按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯 矩设计值(N·mm),绝对值较小端为Mi, 绝对值较大端为M2,当构件按单曲率弯曲 时,Mi/M2取正值,否则取负值; 构件计算长度(mm),按现行国家标准《混 凝土结构设计规范》GB50010的有关规定 确定; 一 偏心方向的截面回转半径(mm)。 在挠曲杆件产生的二阶效应后,应进行构件截面 算,控制截面的弯矩设计值(M)应按下列公式

5.6.3轴压力在挠曲杆件产生的二阶效应后,应进行

弯承载力验算,控制截面的弯矩设计值(M)应按下列公式 算:

M = CmnM2 Mi Cm= 0.7+0.3 M2

1300e;/h O.5(fc.outAout +fc.coreAcore 13.6e;+0.1 Nu lo Sc= 6.7ei +0.1 N L

式中:Cm 构件端截面偏心距调整系数,当计算值小于0.7 时取0.7; 弯矩增大系数; Nu一 轴压承载力设计值(N); 计人附加偏心距ea后的初始偏心距(mm),即ea M2 +; ea 附加偏心距(mm),取20mm和弯矩作用方向截 面最大尺寸的1/30两者中的较大值; H 截面高度(mm); ho一 沿弯矩作用方向截面有效高度(mm),自纵向受 拉钢筋合力点至受压边缘的距离; 5c一一曲率调整系数,当计算值大于1.0时取1.0。 5.6.4钢管混凝土加劲混合构件承受弯矩,轴力和剪力共同作 面宽度的比值(D/B)不小于0.5,且外围钢筋混凝土部分配筋 符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定 时,可按本规程第5.2~5.6节的规定进行压弯承载力验算,并 可忽略剪力对压弯承载力的降低

5.7长期荷载作用影响下的构件正截面承载力计算

5.7.1长期荷载作用影响下的钢管混凝土加劲混合构件的轴

5.7.1长期荷载作用影响下的钢管混凝土加劲混合机

DB34/T 3248-2018标准下载受压承载力应按下式计算:

Nu. = k.N.

中:NuL 长期荷载作用影响下构件的轴心受压承载力设计 值(N); N.一长细比影响下的钢管混凝土加劲混合构件的轴心 受压承载力设计值(N),采用式(5.6.1)计算; kr一长期荷载影响系数。 .2长期荷载影响系数(kcr)应按本规程附录C取值,表内 间值可采用线性插值法计算。

.8主拱承载能力极限状态计

5.8.1在计算拱结构的平面内整体稳定承载力时,可采用等效 梁柱法对拱结构稳定性进行分析。 5.8.2对于无铰拱、双铰拱和三铰拱,等效梁柱的计算长度应 分别取拱轴线长度(S)的0.36倍、0.54倍和0.58倍。等效梁 柱的两端作用力和验算截面尺寸应分别取控制截面的内力及截面 尺寸。特大跨及变截面等复杂拱桥,可采用拱的等代换算截面作 为验算截面,并应依据结构整体分析确定拱结构等效梁柱的计算 长度及内力。

6抗火设计6.0.1钢管混凝土加劲混合结构耐火等级、构件耐火极限和燃烧性能应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。6.0.2火灾下柱构件承载力和耐火极限的验算,宜对柱的有效长度进行相应折减,可按下列规定执行:1有支撑框架中间层柱的有效长度可取柱高(l.)的0.5倍。2顶层柱的有效长度可取柱高(l。)的0.5倍~0.7倍。6.0.3钢管混凝土加劲混合结构在进行抗火设计时,排气孔宜在每个楼层柱与楼板相交位置的上、下各布置1个,排气孔与楼板的间距应为100mm~200mm;排气孔直径不应小于20mm,并宜沿柱身反对称布置(图6.0.3)。排气孔的设置应保证钢管内核心混凝土与外部空气连通,保证火灾下钢管内部水蒸气可顺利排出。图6.0.3排气孔位置示意图1一排气孔;2一内置钢管混凝土;3一外围钢筋混凝土;4一钢梁;5一楼板:37:

GB∕T 23452-2009 天然砂岩建筑板材轴心受压单肢钢管混凝土加劲混合构件在标准升、降温 用下的耐火极限应通过本规程附录D确定 钢管混凝土加劲混合构件的火灾荷载比应按下式计算:

6.0.5钢管混凝土加劲混合构件的火灾荷载比应按下

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