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中国工程建设协会标准

钢管混凝土结构技术规程

Technical specification for concrete-filled steel tubular structures
CECS 28：2012

主编单位：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

第109号

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，编号为CECS 28：2012，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》CECS 28：90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

前言

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，邮政编码：100013）。
主编单位：哈尔滨工业大学中国建筑科学研究院
参编单位：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

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1 总则

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政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规程。

1．0．2 本规程适用于采用圆形钢管混凝土构件的工业与民用建筑及构筑物的结构设计及施工，也可适用于采用圆形钢管混凝土构件的桥梁、塔架的设计与施工。

1．0．3 本规程按现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153规定的原则制定。符号、计量单位和基本术语按现行国家标准《建筑结构术语和符号标准》GB/T 50083的规定采用。

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。

2 术语和符号

2．1 术语

2．1．1 圆形钢管混凝土构件 circular concrete-filled steel tubular members
在圆形钢管内浇注混凝土且共同受力的构件。

2．1．2 钢管混凝土结构 concrete-filled steel tubular structures
采用钢管混凝土（本规程特指圆钢管混凝土）构件的结构。

2．1．3 套箍指标 confinement index
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，用θ表示。

2．1．4 钢管混凝土格构式构件 latticed circular concrete-filled steel tubular members
两个或两个以上的钢管混凝土构件，用缀条或缀板连接而组成的构件。

2．2 符号

2．2．1 作用和作用效应
N——轴向压力设计值；
N_u——钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力设计值；
N_ut——钢管混凝土单肢柱的轴向受拉承载力设计值；
N₀——钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计值；
M——柱端弯矩设计值；
M_b——验算连接时梁端截面组合的弯矩设计值；
V_s——本层总地震层剪力；
V——横向剪力设计值；
V_b——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
E_a——钢材的弹性模量；
E_c——混凝土的弹性模量；
E_A——钢管混凝土柱的截面压缩刚度；
EI——钢管混凝土柱的截面弯曲刚度；
GA——钢管混凝土柱的截面剪切刚度；
G_a——钢材的剪变模量；
G_c——混凝土的剪变模量；
ƒ_a——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；
ƒ_v——钢材的抗剪强度设计值；
ƒ_ce——钢材端面承压（刨平顶紧）强度设计值；
ƒ_y——钢材的屈服点，钢材的抗拉、抗压和抗弯强度标准值；
ƒ_yb——梁的钢材屈服强度；
ƒ_ck——混凝土的轴心抗压强度标准值；
ƒ_c——混凝土的轴心抗压强度设计值；
ƒ_tk——混凝土的轴心抗拉强度标准值；
ƒ_t——混凝土的轴心抗拉强度设计值；
f^w_c——对接焊缝的抗压强度设计值；
f^w_t——对接焊缝的抗拉强度设计值；
f^w_v——对接焊缝的抗剪强度设计值；
f^w_f——角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度设计值；
f^b_v——螺栓的抗剪强度设计值；
f^b_c——螺栓的承压强度设计值。

2．2．3 几何参数
A_a——钢管的截面面积；
A_c——钢管内核心混凝土的截面面积；
A_l——局部受压面积；
A_b——混凝土局部受压计算底面积；
I——承重销截面惯性矩；
I_a——钢管的截面惯性矩；
I_c——钢管内核心混凝土的截面惯性矩；
D——钢管的外直径；
r——钢管的外半径；
r_c——核心混凝土横截面的半径（钢管的内半径）；
r_i——钢管混凝土构件的回转半径；
r_x——格构柱截面换算面积对x轴的回转半径；
r_y——格构柱截面换算面积对y轴的回转半径；
L——柱的实际长度；
L₁——格构柱节间长度；
L₀——构件的计算长度；
λ——构件长细比。

2．2．4 计算系数
θ——钢管混凝土的套箍指标；
θ_t——格构柱拉肢套箍指标；
[θ]——与混凝土强度等级有关的套箍指标界限值；
φ₁——考虑长细比影响的承载力折减系数；
φ_e——考虑偏心率影响的承载力折减系数；
φ₀——按轴心受压柱考虑的φ₁值；
φ_e^*——考虑偏心率影响的整体承载力折减系数；
φ₁^*——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）；
μ——考虑柱端约束条件的计算长度系数；
γ_RE——承载力抗震调整系数；
γ0——结构重要性系数。

3 材料

3．1 钢管

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0℃时，可选用B级；当工作温度低于0℃而高于－20℃时，应选用C级；当工作温度低于－20℃时，应选用D级。采用Q390和Q420钢材且工作温度低于0℃而高于－20℃时，应选用D级；当工作温度低于－20℃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/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当有可靠根据时，可采用其他牌号的钢材。

3．1．2 钢管采用耐候钢时，其质量要求应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T 4171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。

3．1．3 钢管宜采用螺旋焊接管和直缝焊接管，也可采用无缝钢管。焊接管必须采用对接熔透焊缝，焊缝强度不应低于管材强度。

3．1．4 钢材的强度值应按表3．1．4采用。其弹性模量E_a应为2.06×10⁵N/mm²，剪变模量G_a应为7.9×10⁴N/mm²。

表3．1．4 钢材的强度值(N/mm²)

钢材

屈服强度ƒ_y

强度设计值

牌号

钢材厚度(mm)

抗拉、抗压、抗弯ƒ_a

抗剪ƒ_v

端面承压（刨平顶紧）ƒ_ce

Q235

≤16

235

215

125

325

＞16～40

225

205

120

＞40～100

215

200

115

＞100～150

195

180

110

Q345

≤16

345

310

180

400

＞16～40

335

300

175

＞40～63

325

290

165

＞63～80

315

280

160

＞80～100

305

270

155

＞100～150

285

255

150

Q390

≤16

390

350

205

415

＞16～40

370

335

190

＞40～63

350

315

180

＞63～100

330

295

170

＞100～150

310

280

160

Q420

≤16

420

380

220

440

＞16～40

400

360

210

＞40～63

380

340

195

＞63～100

360

325

190

＞100～150

340

305

175

Q345GJ

≤16

345

305

180

400

＞16～35

345

310

180

＞35～50

335

300

175

＞50～100

325

290

170

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求：
1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85。
2 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20％。
3 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

3．2 混凝土

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。

3．2．2 混凝土的轴心抗压、轴心抗拉强度和弹性模量应按表3．2．2采用。

表3．2．2 混凝土强度和弹性模量值(N/mm²)

混凝土强度等级

C30

C35

C40

C45

C50

C55

C60

C70

C80

轴心抗压强度

标准值ƒ_ck

20.1

23.4

26.8

29.0

32.4

35.5

38.5

44.5

50.2

设计值ƒ_c

14.3

16.7

19.1

21.1

23.1

25.3

27.5

31.8

35.9

轴心抗拉强度

标准值ƒ_tk

2.01

2.20

2.39

2.51

2.64

2.74

2.85

2.99

3.11

设计值ƒ_t

1.43

1.57

1.71

1.80

1.89

1.96

2.04

2.14

2.22

弹性模量E_c(×10⁴)

3.00

3.15

3.25

3.35

3.45

3.55

3.60

3.70

3.80

本帖最后由 archfind 于 2015-11-13 13:12 编辑

3．3 连接材料

3．3．1 用于钢管混凝土构件的焊接材料应符合下列要求：
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/T 5118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/T 8110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）

焊接方法和焊条型号

构件钢材

对接焊缝

角焊缝

牌号

厚度(mm)

抗压f^w_c

焊缝质量为下列等级时，抗拉f^w_t

抗剪f^w_v

抗拉、抗压、抗剪f^w_f

一级、二级

三级

自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊

Q235

≤16
＞16～40
＞40～60

215
205
200

185
175
170

125
120
115

160

自动焊、半自动焊和E50型焊条的手工焊

Q345

≤16
＞16～35
＞35～50

310
295
265

265
250
225

180
170
155

200

自动焊、半自动焊和E55型焊条的手工焊

Q390

≤16
＞16～35
＞35～50

350
335
315

300
285
270

205
190
180

220

Q420

≤16
＞16～35
＞35～50

380
360
340

320
305
290

220
210
195

220

注：对接焊缝在受压区的抗弯强度设计值取f^w_c，在受拉区的抗弯强度设计值取f^w_t。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较厚板件的厚度。

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/T 5782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/T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230、《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/T 1231或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632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/mm2，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》GB 50017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。

表3．3．4 螺栓连接的强度设计值(N/mm²)

螺栓种类

A级B级普通螺栓

承压型连接高强度螺栓

抗剪f^b_v

承压f^b_c

抗剪f^b_v

承压f^b_c

普通螺栓

5.6级
8.8级

190
320

－
－

承压型连接
高强度螺栓

8.8级
10.9级

－
－

250
310

－
－

构件

Q235
  Q345
  Q390
  Q420

－
  －
  －
  －

405
  510
  530
  560

－
  －
  －
  －

470
  590
  615
  655

注：1 A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，l为螺栓公称长度，l＇为连接板件总厚度。

2 A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》GB 50205中的规定。

4 基本设计规定

4．1 一般规定

4．1．1 抗震设防的钢管混凝土结构应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223确定其抗震设防类别及抗震设防标准。

4．1．2 抗震设计的房屋建筑钢管混凝土结构的地震影响、场地和地基、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》GB 50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的有关规定。

4．1．3 房屋建筑钢管混凝土结构可采用钢筋混凝土楼屋盖（钢筋混凝土梁或钢骨混凝土梁）或钢梁-混凝土板楼屋盖。房屋高度超过50m时，框架-剪力墙结构、筒体结构的钢筋混凝土楼屋盖应现浇，部分框支剪力墙结构和框架结构的钢筋混凝土楼屋盖宜现浇。

4．1．4抗震设计采用钢筋混凝土楼屋盖的房屋建筑钢管混凝土结构，其框架（包括框支层的框架）柱和钢筋（钢骨）混凝土梁内力设计值的调整或增大，应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3对相同抗震等级钢筋混凝土框架的柱和梁内力设计值调整或增大的规定。

4．1．5 抗震设计的房屋建筑钢管混凝土结构，其剪力墙（筒）墙肢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》GB 50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3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。

4．1．6 抗震设计采用钢梁-混凝土板楼屋盖的房屋建筑钢管混凝土结构，其框架梁柱节点处，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：

∑M_c≥η_c∑W_pbƒ_yb (4．1．6)

式中：∑M_c——节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和，上、下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；

∑W_pbƒ_yb——节点左右梁端截面逆时针或顺时针方向的全塑性受弯承载力所对应的弯矩值之和；

W_pb——梁的塑性截面模量；

ƒ_yb——梁的钢材屈服强度；

η_c——柱端弯矩增大系数，抗震等级特一级取1.25，一级取1.15，二级取1.10，三级取1.05。

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，应按钢构件验算。

4．1．8 钢管混凝土构件宜满足下列要求：
1 钢管外直径不宜小于200mm，壁厚不宜小于4mm。
2 钢管外直径大于2000mm时，应采取措施减小混凝土收缩等不利因素的影响。当采取配置同心双层或多层钢管的措施时，各层钢管之间的直径之差不宜大于1000mm。
3 钢管径厚比D/t宜为(20～135)235/f_y，D和t分别为钢管外直径和壁厚。
4 套箍指标θ宜为0.5～2.5，套箍指标可按本规程第5．1．2条的规定计算。
5 钢管混凝土构件的长径比(L₀/D)不宜大于20或长细比(L₀/r_i)不宜大于80，L₀和r_i分别为钢管混凝土构件的计算长度和回转半径，D为钢管的外直径。

4．1．9 钢管混凝土结构表面的温度不宜超过100℃；当超过100℃时，应采取有效的防护措施。

4．2 结构体系

4．2．1 房屋建筑钢管混凝土结构可包括其柱为钢管混凝土的框架结构、框架-支撑结构、框架-剪力墙结构、部分框支剪力墙结构、框架-核心筒结构和筒中筒结构。部分框支剪力墙结构的钢管混凝土框支柱应延伸至基础；其他结构类型房屋建筑的高度达到或接近本规程第4．2．2条规定的最大适用高度时，其钢管混凝土柱的高度不宜低于结构高度的1/2。钢管混凝土柱转换为钢筋混凝土柱或钢柱时，应设置不少于2层过渡层。

4．2．2 钢管混凝土结构乙类和丙类建筑的最大适用高度宜符合表4．2．2的规定。

表4．2．2 钢管混凝土结构房屋建筑的最大适用高度(m)

结构类型

非抗震设计

设防烈度

8(0.2g)

8(0.3g)

框架

部分框支剪力墙

130

120

100

不应采用

框架-剪力墙

170

160

140

120

100

框架-中心支撑

240

220

200

180

150

120

框架-偏心支撑

260

240

220

200

180

160

筒体

框架-核心筒

240

220

190

150

130

筒中筒

300

280

230

170

150

注：1 建筑物高度指室外地面至顶层屋面高度，不包括突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度，当室外地面有不同标高时，以低点计；

2 表中剪力墙、核心筒和筒中筒的内筒为钢筋混凝土墙或钢筋混凝土筒，框架-剪力墙结构的剪力墙、框架-核心筒的核心筒墙体采用型钢（钢管）混凝土剪力墙且型钢（钢管）的高度不低于结构高度的1/2时，非抗震设计及6、7度最大适用高度可增加20m，8、9度最大适用高度可增加10m；

3 框架是指采用钢管混凝土柱的框架；

4 框架-中心支撑和框架-偏心支撑是指采用钢管混凝土柱、钢梁和钢支撑的结构；

5 部分框支剪力墙结构是指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构，其框支柱为钢管混凝土柱；

6 平面和竖向均不规则的建筑，表中数值宜降低10％采用；

7 甲类建筑，6、7、8度时宜按本地区设防烈度提高一度后符合本表的规定，9度时应专门研究；

8 房屋高度超过表中数值时，应进行专门研究和论证，并采取有效加强措施。

4．2．3 框支柱为钢管混凝土柱的部分框支剪力墙结构，地面以上框支层的层数，8度时不宜超过4层，7度时不宜超过6层，6度时其层数可适当增加。
4．2．4 抗震设防的房屋建筑钢管混凝土结构应根据烈度、结构类型和房屋高度按表4．2．4确定抗震等级，并应满足相应的抗震措施。

表4．2．4 房屋建筑钢管混凝土结构的抗震等级

结构类型

烈度

框架

高度(m)

≤24

＞24

≤24

＞24

≤24

＞24

≤24

框架

四

三

二

一

框架-剪力墙

高度(m)

≤60

61～130

＞130

≤24

25～60

61～120

＞120

≤24

25～60

61～100

＞100

≤24

＞24

框架

四

三

二

四

三

二

一

三

二

一

二

一

剪力墙

三

二

三

二

一

二

一

特一

一

部分框支剪力墙

高度(m)

≤80

＞80

≤24

25～80

＞80

≤24

＞24

一

非底部加强部位剪力墙

四

三

四

三

二

三

二

一

底部加强部位剪力墙

三

二

三

二

一

二

一

框支框架

二

一

框架-中心支撑框架偏心支撑

高度(m)

≤150

＞150

≤130

＞130

≤200

≤160

框架

三

二

一

框架-核心筒

高度(m)

≤150

＞150

≤130

＞130

≤100

＞100

≤70

框架

三

二

一

核心筒

二

一

特一

筒中筒

高度(m)

≤180

＞180

≤150

＞150

≤120

＞120

≤80

内筒

二

一

特一

外筒

三

二

一

特一

一

注：1 接近或等于高度分界时，应结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级；

2 高度不超过60m的框架-核心筒结构按框架-剪力墙的要求设计时，应按表中框架-剪力墙结构的规定确定其抗震等级；

3 对于框架-中心支撑和框架-偏心支撑结构，其框架的抗震等级适用于钢管混凝土柱，钢梁和钢支撑的抗震等级应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定确定。

4．2．5 确定钢管混凝土房屋抗震构造措施的抗震等级时，表4．2．4中的烈度应根据抗震设防类别、场地类别和设防烈度按表4．2．5-1确定；确定钢管混凝土房屋抗震计算措施的抗震等级时，表4．2．4中的烈度应根据抗震设防类别和设防烈度按表4．2．5-2确定。

表4．2．5-1 用于确定钢管混凝土房屋抗震构造措施的抗震等级时的烈度

抗震设防类别

场地类别

设防烈度

甲类、乙类

Ⅰ

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

9^＋

丙类

Ⅰ

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

丁类

Ⅰ

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

7^－

8^－

9^－

注：1 表中设防烈度上标“＋"表示应符合比本地区抗震设防更高的要求；

2 表中设防烈度上标“－”表示允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低。

表4．2．5-2 用于确定钢管混凝土房屋抗震计算措施的抗震等级时的烈度

建筑类别

设防烈度

甲类、乙类

9^＋

丙类

丁类

7^－

8^－

9^－

注：1 表中设防烈度上标“＋"表示应符合比本地区抗震设防更高的要求；

2 表中设防烈度上标“－”表示允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低。

4．2．6 抗震设防的部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上两层和落地剪力墙总高度的1/10二者中的较大值。抗震设防的其他结构的剪力墙底部加强部位的高度，可取底部两层和墙体总高度的1/10二者中的较大值；房屋高度不大于24m时，可取底部一层。
底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起。当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时，底部加强部位尚宜向下延伸到计算嵌固端。

4．3 结构分析原则

4．3．1 钢管混凝土结构在竖向荷载、吊车荷载、风荷载等荷载和多遇地震作用下的内力和位移计算及荷载效应组合，应按国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB 50009、《建筑抗震设计规范》GB 50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的有关规定执行。

4．3．2 钢管混凝土结构弹性内力和位移计算时，钢管混凝土柱的截面刚度可按下列公式计算：

EA＝E_aA_a＋E_cA_c       (4．3．2-1)
EI＝E_aI_a＋E_cI_c       (4．3．2-2)
GA＝G_aA_a＋G_cA_c       (4．3．2-3)

式中：EA——钢管混凝土柱的截面压缩刚度；

EI——钢管混凝土柱的截面弯曲刚度；

GA——钢管混凝土柱的截面剪切刚度；

E_a、E_c——分别为钢管、钢管内混凝土的弹性模量；

G_a、G_c——分别为钢管、钢管内混凝土的剪变模量；

A_a、A_c——别为钢管、钢管内混凝土的截面面积；

I_a、I_c——分别为钢管、钢管内混凝土的截面惯性矩。

4．3．3 钢管混凝土结构弹性内力和位移计算时，钢筋混凝土楼屋盖和钢梁-混凝土板楼屋盖楼面梁的截面弯曲刚度可考虑楼板的作用予以增大，增大系数可取1.5～2.0。

4．3．4 抗震设计时，侧向刚度沿竖向分布基本均匀的框架-剪力墙结构和框架-核心筒结构，任一层框架部分的地震剪力值，不应小于结构底部总地震剪力的20％和按框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构计算的框架部分各楼层地震剪力中最大值1.5倍二者的较小值。

4．3．5 框架-核心筒结构除加强层及相邻上、下层外，按框架-核心筒计算分析的框架部分各层地震剪力中的最大值不宜小于结构底部总地震剪力的10％。当小于10％时，核心筒墙体的地震剪力应适当提高，边缘构件的抗震构造措施应适当加强；任一层框架部分的地震剪力不应小于结构底部总地震剪力的15％。

4．3．6 钢管混凝土结构在多遇地震作用下的阻尼比，可按下列规定取值：
1 采用钢筋混凝土楼屋盖时可取0.05。
2 框架-中心支撑和框架-偏心支撑结构高度不大于50m时可取0.04；高度大于50m且小于200m时可取0.03；高度不小于200m时宜取0.02。
3 除框架-中心支撑和框架-偏心支撑结构外，其他采用钢梁-混凝土板楼屋盖的结构可取0.04。

4．3．7 钢管混凝土结构在罕遇地震作用下的阻尼比可取0.05。

4．3．8 钢管混凝土结构在风荷载和多遇地震作用下按弹性方法计算的楼层内最大的层间位移与层高的比值△u/h宜符合下列规定：
1 高度不大于150m时，其△u/h不宜大于表4．3．8的限值。
2 高度不小于250m时，框架-中心支撑和框架-偏心支撑结构的△u/h不宜大于1/250，其他结构类型的△u/h不宜大于1/500。
3 高度在150m～250m之间时，其△u/h的限值可取本条第1款和第2款的限值线性插值。

表4．3．8 钢管混凝土结构楼层内最大层间位移与层高之比的限值（结构高度不大于150m）

结构类型

△u/h限值

框架

钢筋混凝土楼屋盖

1/550

钢梁-混凝土板楼屋盖

1/300

框架-中心支撑、框架-偏心支撑

1/300

框架-剪力墙、框架-核心筒

1/800

部分框支剪力墙、筒中筒

1/1000

4．3．9 钢管混凝土结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形验算，应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定，弹塑性层间位移与层高的比值△u_p/h不宜大于表4．3．9的限值。

表4．3．9 钢管混凝土结构弹塑性层间位移与层高之比的限值

结构类型

△up/h限值

框架、框架-中心支撑、框架-偏心支撑

1/50

框架-剪力墙、框架-核心筒

1/100

部分框支剪力墙、筒中筒

1/120

4．3．10 高度超过150m的钢管混凝土结构在风荷载作用下顶点最大加速度的限值，可按现行行业标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3的规定采用。

4．4 构件承载力设计

4．4．1 高层建筑结构构件的承载力应按下列公式验算：
持久设计状况、短暂设计状况：

γ₀S_d≤R_d (4．4．1-1)

地震设计状况：

S_d≤R_d/γ_RE (4．4．1-2)

式中：γ₀——结构重要性系数，对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1，对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0；
   S_d——作用组合的效应设计值；
   R_d——构件承载力设计值；
   γ_RE——构件承载力抗震调整系数。

4．4．2 抗震设计时，钢筋混凝土构件的承载力抗震调整系数应按表4．4．2采用。当仅考虑竖向地震作用组合时，各类结构构件的承载力抗震调整系数均应取为1.0。

表4．4．2 承载力抗震调整系数

正截面承载力验算

斜截面承载验算

钢支撑

节点
板件

  钢筋
  混凝
  土梁

钢梁

钢筋混凝土柱

钢管
混凝土
柱

墙

混凝土
梁、柱、墙，
钢管混凝土柱

强度

稳定

轴压比
小于0.15

轴压比不
小于0.15

0.75

0.80

0.85

0.75

0.80

0.75

5 承载力计算

5．1 钢管混凝土柱轴向受压承载力计算

5．1．1 钢管混凝土柱的轴向受压承载力应满足下列要求：
持久、短暂设计状况：

N≤N_u (5．1．1-1)

地震设计状况：

N≤N_u/γ_RE (5．1．1-2)

式中：N——轴向压力设计值；
N_u——钢管混凝土柱的轴向受压承载力设计值。

5．1．2 钢管混凝土柱的轴向受压承载力设计值应按下列公式计算：

Nu＝φ₁φ_eN₀ (5．1．2-1)

当0.5＜θ≤[θ]时，

N₀＝0.9A_cƒ_c（1＋αθ） (5．1．2-2)

当2.5＞θ＞[θ]时，

5．1．2.jpg

且在任何情况下均应满足下列条件：

φ₁φ_e≤φ₀ (5．1．2-5)

式中：N₀——钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计值；
   θ——钢管混凝土的套箍指标；
   α——与混凝土强度等级有关的系数，按表5．1．2取值；
   [θ]——与混凝土强度等级有关的套箍指标界限值，按表 5．1．2取值；
   A_c——钢管内的核心混凝土横截面面积；
   ƒ_c——核心混凝土的轴心抗压强度设计值；
   A_a——钢管的横截面面积；
   ƒ_a——钢管的抗拉、抗压强度设计值；
   φ₁——考虑长细比影响的承载力折减系数，按第5．1．4条的规定确定；
   φ_e——考虑偏心率影响的承载力折减系数，按第5．1．3条的规定确定；
   φ₀——按轴心受压柱考虑的φ₁值。

表5．1．2 系数α、[θ]

混凝土等级

≤C50

C55～C80

2.00

1.80

[θ]

1.00

1.56

注：表中数据根据[θ]＝1/(α－1)²得来的。

5．1．3 钢管混凝土柱考虑偏心率影响的承载力折减系数φ_e，应按下列公式计算：
当e₀/r_c≤1.55时，

5．1．2 a.jpg

当e₀/r_c＞1.55时，

5．1．2 b.jpg

式中：e₀——柱端轴向压力偏心距之较大者；
   r_c——核心混凝土横截面的半径；
   M₂——柱端弯矩设计值的较大者；
   N——轴向压力设计值。

5．1．4 钢管混凝土柱考虑长细比影响的承载力折减系数

1，应按下列公式计算：
当L_e/D＞4时，

5．1．2 c.jpg

当L_e/D≤4时，

φ₁＝1 (5．1．4-2)

式中：D——钢管的外直径；
L_e——柱的等效计算长度，按本规程第5．1．5条和第5．1．6条的规定确定；拱肋的等效计算长度，按本规程第5．1．7条的规定确定。

5．1．5 柱的等效计算长度应按下列公式计算：

L_e＝μkL (5．1．5)

式中：μ——考虑柱端约束条件的计算长度系数，根据梁柱刚度的比值，按《钢结构设计规范》GB 50017确定；
k——考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数，按第5．1．6条的规定确定；
L——柱的实际长度。

5．1．6 钢管混凝土柱考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数k，应按下列公式计算：
1 轴心受压柱和杆件(图5．1．6a)：

k＝1 (5．1．6-1)

2 无侧移框架柱（图5．1．6b、c）：

k＝0.5＋0.3β＋0.2β² (5．1．6-2)

式中：β——柱两端弯矩设计值之绝对值较小者M₁与较大者M₂的比值。单曲压弯时，β为正值；双曲压弯时，β为负值。
3 有侧移框架柱(图5．1．6d)和悬臂柱（图5．1．6e、f）：
当e₀/r_c≤0.8时，

k＝1－0.625e₀/r_c (5．1．6-3)

当e₀/r_c＞0.8时，取k＝0.5。
自由端有力矩M₁作用时，

k＝（1＋β₁）/2 (5．1．6-4)

式中：β₁——悬臂柱自由端弯矩设计值M1与嵌固端弯矩设计值M2的比值。当β1为负值（双曲压弯）时，则按反弯点所分割成的高度为L2的子悬臂柱计算(图5．1．6f)。
比较式(5．1．6-3)与式(5．1．6-4)所得k值，取其中较大值。

5．1．2 d.jpg

图5．1．6 框架柱及悬臂柱计算简图

注：1 无侧移框架系指框架中设有支撑桁架、剪力墙、筒体等支撑结构，且其抗侧移刚度不小于框架抗侧移刚度的5倍者。有侧移框架系指框架中未设上述支撑结构或支撑结构的抗侧移刚度小于框架抗侧移刚度的5倍者。

2 嵌固端系指相交于柱的横梁的线刚度与柱的线刚度的比值不小于4者，或柱基础的长和宽均不小于柱直径的4倍者。

5．1．7 对于ƒ/L≤0.4的拱结构（图5．1．7），其在拱平面内的拱肋等效计算长度，可简化为铰支直杆：

L_e＝μS (5．1．7)

式中：S——拱轴长度之半；
μ——考虑柱端约束条件的计算长度系数，可按表5．1．7取值。

表5．1．7 拱肋μ值

拱型

μ值

三铰拱

1.20

双铰拱

1.10

无铰拱

0.75

5．1．2 e.jpg

图5．1．7 拱肋等效计算长度简图

5．2 单肢柱轴向受拉承载力计算

5．2．1 钢管混凝土单肢柱的轴向受拉承载力应满足下列要求：
持久、短暂设计状况：

N≤ N_ut (5．2．1-1)

地震设计状况：

N≤ N_ut/γ_RE (5．2．1-2)

式中：N——轴向拉力设计值；
N_ut——钢管混凝土单肢柱的轴向受拉承载力设计值。

5．2．2 钢管混凝土单肢柱的轴向受拉承载力设计值应按下列公式计算：

5．2．2.jpg

式中：e₀——轴向拉力的偏心距；
   r_c——钢管的内半径；
   M——柱端弯矩设计值；
   N——轴向拉力设计值.

5．3 单肢柱横向受剪承载力计算

5．3．1 当钢管混凝土单肢柱的剪跨a（即横向集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离）小于柱直径D的2倍时，应验算柱的横向受剪承载力，并应满足下列要求：
持久、短暂设计状况：

V≤V_uc (5．3．1-1)

地震设计状况：

V≤V_uc/γ_RE (5．3．1-2)

式中：V——横向剪力设计值；
V_uc——钢管混凝土单肢柱的横向受剪承载力设计值。

5．3．2 钢管混凝土单肢柱的横向受剪承载力设计值应按下列公式计算：

5．3．1.jpg

V₀＝0.2A_cƒ_c（1＋3θ）       (5．3．2-2)式中：V₀——钢管混凝土单肢柱受纯剪时的承载力设计值；
   N＇——与横向剪力设计值V对应的轴向压力设计值，受拉时取0；
   a——剪跨，即横向集中荷载作用点至支座或节点边缘的距离；
   D——钢管混凝土柱的外径；
   A_c——钢管内的核心混凝土横截面面积；
   ƒ_c——核心混凝土的抗压强度设计值；
   θ——钢管混凝土的套箍指标，按公式(5．1．2-4)确定。

注：横向剪力设计值V必须以压力方式作用于钢管混凝土柱。

5．4 局部受压计算

5．4．1 钢管混凝土的局部受压应满足下列要求：
持久、短暂设计状况：

N_l≤N_ul (5．4．1-1)

地震设计状况：

N_l≤N_ul/γ_RE (5．4．1-2)

式中：N_l——局部作用的轴向压力设计值；
N_ul——钢管混凝土柱的局部受压承载力设计值。

5．4．2 钢管混凝土柱在中央部位受压时（图5．4．2），局部受压承载力设计值应按下列公式计算：

5．4．1.jpg

式中：N₀——局部受压段的钢管混凝土短柱轴心受压承载力设计值，按本规程公式(5．1．2-2)和公式(5．1．2-3)计算；
A₁——局部受压面积；
A_c——钢管内核心混凝土的横截面面积。

5．4．1a.jpg

图5．4．2 中央部位局部受压5．4．3 钢管混凝土柱在其组合界面附近受压时（图5．4．3），局部受压承载力设计值应按下列公式计算：

5．4．1b.jpg

图5．4．3 组合界面附近局部受压当A_l/A_c≥1/3时：

5．4．1c.jpg

当A_l/A_c＜1/3时：

5．4．1d.jpg

式中：N₀——局部受压段的钢管混凝土短柱轴心受压承载力设计值，按本规程公式(5．1．2-2)和公式(5．1．2-3)计算；
N_c——非局部作用的轴向压力设计值；
ω——考虑局部受压应力分布状况的系数，当局部受压应力为均匀分布时，取ω＝1；当局部受压应力通过与钢管内壁焊接的柔性抗剪连接件作用于混凝土时，取ω＝0.75。
当局部受压承载力不足时，应将局部受压区段（等于钢管直径的1.5倍）的管壁加厚，予以补强。

注：这里所谓的柔性抗剪连接件包括节点构造中采用的内加强环、环形隔板、钢筋环和焊钉等。内衬管段和穿心牛腿（承重销）可视为刚性抗剪连接件。

5．5 钢管混凝土格构柱承载力计算

5．5．1 由双肢或多肢钢管混凝土柱组成的格构柱（图5．5．1），应分别对其单肢承载力和整体承载力两种情况进行计算。

5．5．1.jpg

图5．5．1 钢管混凝土格构柱5．5．2 格构柱的单肢承载力计算，首先应按桁架确定其单肢的轴向力，然后按压肢和拉肢分别进行承载力计算。压肢的承载力应按本规程第5．1节的公式计算，其杆件长度在桁架平面内取格构柱节间长度L1（图5．5．1）；在垂直于桁架平面方向则取侧向支撑点的间距。拉肢的承载力，如同钢结构的拉杆，不考虑混凝土的抗拉强度，应按本规程第5．2节的公式计算。

5．5．3 格构柱缀件的构造和计算，应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定。格构柱的缀件剪力设计值应取实际作用于格构柱上的横向剪力设计值，且不小于按式(5．5．3)计算的结果。剪力V值可认为沿格构柱全长不变。

V=N₀^*/85 (5.5.3)

式中：N₀^*——格构柱轴心受压短柱承载力设计值，按公式(5．5．5-2)确定。

5．5．4 格构柱的整体承载力应满足下列要求：
持久、短暂设计状况：

N≤N_u^* (5.5.4-1)

地震设计状况：

N≤N_u^* /γ_RE (5.5.4-2)

式中：N——轴向压力设计值；

N_u^*——格构柱的整体承载力设计值。

5．5．5 格构柱的整体承载力设计值应按下列公式计算：

5．5．1d.jpg

式中：N0i——格构柱各单肢柱的轴心受压短柱承载力设计值，按本章第一节的公式确定；
φ_e^*——考虑偏心率影响的整体承载力折减系数；按本节第5．5．6条的公式确定；
φ₁^*——考虑长细比影响的整体承载力折减系数，按本节第5．5．7条的公式确定。

5．5．6 格构柱考虑偏心率影响的整体承载力折减系数 φ_e^*应按下列公式计算（图5．5．6）：

5．5．1e.jpg

图5．5．6 格构柱计算简图
1－压力重心轴；2－压力重心当偏心率e₀/a_c≤2时，

5．5．1f.jpg

当偏心率e₀/a_c＞2时，

5．5．1g.jpg

式中：e₀——柱两端轴向压力偏心距之较大者；
   M₂——柱两端弯矩设计值之较大者；
   N——轴向压力设计值；
   a_c——弯矩单独作用下的受压区柱肢重心至格构柱压强重心的距离；
   a_t——弯矩单独作用下的受拉区柱肢重心至格构柱压强重心的距离；
   h——在弯矩作用平面内的柱肢重心之间的距离；
   N^c_o——弯矩单独作用下的受压区各柱肢短柱轴心受压承载力设计值的总和；
   N^t_o——弯矩单独作用下的受拉区各柱肢短柱轴心受压承载力设计值的总和。

5．5．7 格构柱考虑长细比影响的整体承载力折减系数φ₁^*应按下列公式计算：
当λ*≤16时，

φ₁^*=1 (5.5.7-1)

当λ*＞16时，

5．5．1i.jpg

格构柱的换算长细比λ*应按下列公式计算：
1 双肢格构柱（图5．5．7a）：
1) 当缀件为缀板时，

5．5．1j.jpg

2) 当缀件为缀条时，

5．5．1k.jpg

2 四肢格构柱（图5．5．7b）：
1) 当缀件为缀板时，

5．5．1l.jpg

2) 当缀件为缀条时，

5．5．1n.jpg

3 缀件为缀条的三肢格构柱(图5．5．7c)：

5．5．1o.jpg

图5．5．7 格构柱截面及回转半径式中：L_e^*——格构柱的等效计算长度，按第5．5．8条和第5．5．9条的公式确定；格构式拱肋的等效计算长度按第5．5．10条确定；
   L——格构柱节间长度（图5．5．6）；
   D——钢管外直径；
   A_lx——格构柱横截面中垂直于χ轴的各斜缀条毛截面面积之和；
   A_ly——格构柱横截面中垂直于y轴的各斜缀条毛截面面积之和；
   α——格构柱截面内缀条所在平面与χ轴的夹角（图5．5．7c），应在20°～35°范围内；
   r_x——格构柱截面换算面积对χ轴的回转半径（图5．5．7）；
   r_y——格构柱截面换算面积对y轴的回转半径（图5．5．7）；
   A₀——格构柱横截面所截各分肢换算截面面积之和；
   A_ai、A_ci——分别为第i分肢的钢管横截面面积和钢管内混凝土横截面面积。

5．5．8 格构柱的等效计算长度应按下列公式计算：

5．5．1q.jpg

式中：L*——格构柱的实际长度；
μ——考虑柱端约束条件的计算长度系数，根据梁柱刚度的比值，按《钢结构设计规范》GB 50017确定；
k——考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数，按本规程第5．5．9条的规定。

5．5．9 格构柱考虑柱身弯矩分布梯度影响的等效长度系数，应按下列公式计算（图5．5．9）：

5．5．1 r.jpg

图5．5．9 格构式框架柱及悬臂柱计算简图 1 轴心受压柱和杆件：

k＝1 (5．5．9-1)

2 无侧移框架柱：

k＝0.5＋0.3β＋0.2β2 (5．5．9-2)

式中：β——柱两端弯矩设计值之较小者M₁与较大者M₂的比值﹙|M₁|≤|M₂|﹚。单曲压弯时，β为正值，双曲压弯时，β为负值。
3 有侧移框架柱(图5．5．9d)和悬臂柱（图5．5．9e、f）：
当e_0/a_c≤1时，

k＝1－0.5e_0/a_c (5．5．9-3)

当e₀/a_c＞1时，取k＝0.5。
当自由端有力矩M₁作用时，

k＝（1＋β₁）/2 (5．5．9-4)

式中：β₁——悬臂柱自由端力矩设计值M₁与嵌固端弯矩设计值M2的比值。当β₁为负值（双曲压弯）时，按反弯点所分割成的高度为L₂^*的子悬臂柱计算（图5．5．9f）。
比较式(5．5．9-3)与式(5．5．9-4)所得k值比较，取其中较大者。

5．5．10 对于ƒ/L≤0.4的格构式拱结构，其在拱平面内的拱肋等效计算长度可按本规程第5．1．7条的规定采用。

6 连接设计

6．1 一般规定

6．1．1 梁（板）与钢管混凝土柱的连接应做到构造简单，传力明确，整体性好，安全可靠，经济合理，施工方便；抗震设计时，连接破坏不应先于被连接构件破坏。

6．1．2 采用钢筋混凝土楼屋盖时，梁（板）与钢管混凝土柱连接的受剪承载力应符合下列规定：
持久、短暂设计状况：

V_b≤V_u (6．1．2-1)

地震设计状况：

V_b≤V_u/γ_RE (6．1．2-2)

式中：V_b——梁端截面组合的剪力设计值；
V_u——连接的受剪承载力，可按本规程6．2节计算。

6．1．3 采用钢筋混凝土楼盖时，梁（板）与钢管混凝土柱连接的受弯承载力应符合下列规定：
持久、短暂设计状况：

M_b≤M_u (6．1．3-1)

地震设计状况：

M_b≤M_u/γ_RE (6．1．3-2)

式中：M_b——梁端截面组合的弯矩设计值；
M_u——连接的受弯承载力，可按本规程6．3节计算。

6．1．4 钢梁与钢管混凝土柱的刚接连接应符合下列要求：
1 连接的受弯承载力设计值和受剪承载力设计值，分别不应小于相连构件的受弯承载力设计值和受剪承载力设计值；高强度螺栓连接不得滑移。
2 连接的受弯承载力应由梁翼缘与柱的连接提供，连接的受剪承载力应由梁腹板与柱的连接提供。
3 地震设计状况时，应按下列公式验算连接的极限承载力：

M_u≥η_jM_p (6．1．4-1)
V_u≥1.2(2M_p/l_n)＋V_GB (6．1．4-2)

式中：M_u——连接的极限受弯承载力，应按国家现行标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定计算；
   V_u——连接的极限受剪承载力，应按国家现行标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的规定计算；
   M_p——梁端截面的塑性受弯承载力；
   V_GB——梁在重力荷载代表值（9度时还应包括竖向地震作用标准值）作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；
   l_n——梁的净跨；
   η_j——连接系数，可按表6．1．4采用。

表6．1．4 钢梁与钢管混凝土柱刚接连接抗震设计的连接系数

母材牌号

焊接

螺栓连接

Q235

1.40

1.45

Q345

1.30

1.35

Q345GJ

1.25

1.30

6．1．5 焊缝的坡口形式和尺寸，应按现行国家标准《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T 985.1和《埋弧焊的推荐坡口》GB/T 985.2的规定采用。

6．1．6 采用钢筋混凝土楼屋盖时，梁、板的受力钢筋不应直接焊接于钢管壁上。

6．2 钢筋混凝土梁（板）与钢管混凝土柱的管外剪力传递

6．2．1 钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接时，钢管外剪力传递可采用环形牛腿、抗剪环或承重销；钢筋混凝土无梁楼板或井式密肋楼板与钢管混凝土柱连接时，钢管外剪力传递可采用台锥式环形深牛腿。也可采用其他符合本规程第6．1．1条要求的连接方式传递钢管外剪力。

6．2．2 环形牛腿、台锥式环形深牛腿可由呈放射状均匀分布的肋板和上、下加强环组成（图6．2．2）。肋板应与钢管壁外表面及上、下加强环采用角焊缝焊接，上、下加强环可分别与钢管壁外表面采用角焊缝焊接。环形牛腿的上、下加强环，台锥式深牛腿的下加强环，应打直径不小于50mm的圆孔。台锥式环形深牛腿下加强环的直径可由楼板的冲切强度确定。

6．2．1.jpg

图6．2．2 环形牛腿构造示意图
1－上加强环；2－下加强环；3－腹板（肋板）；4－钢管混凝土柱6．2．3 环形牛腿及台锥式环形深牛腿的受剪承载力可按下列规定计算：

V_u＝min{V_u1,V_u2,V_u3,V_u4,V_u5}       (6．2．3-1)
V_u1＝π(D＋b)bƒ_c    (6．2．3-2)
V_u2＝nh_wt_wƒ_v       (6．2．3-3)
V_u3＝∑l_wh_ef^w_f    (6．2．3-4)
V_u4＝π(D＋2b)l·2ƒ_t    (6．2．3-5)
V_u5＝4πt(h_w＋t)ƒ_a       (6．2．3-6)

式中：V_u1——由环形牛腿支承面上的混凝土局部承压强度决定的受剪承载力；

V_u2——由肋板抗剪强度决定的受剪承载力；

V_u3——由肋板与管壁的焊接强度决定的受剪承载力；

V_u4——由环形牛腿上部混凝土的直剪（或冲切）强度决定的受剪承载力；

V_u5——由环形牛腿上、下环板决定的受剪承载力；

D——钢管的外直径；

b——环板的宽度；

l——直剪面的高度；

t——环板的厚度；

n——肋板的数量；

h_w——肋板的高度；

t_w——肋板的厚度；

ƒ_v——钢材的抗剪强度设计值；

ƒ_a——钢材的抗拉（压）强度设计值；

∑_lw——肋板与钢管壁连接角焊缝的计算总长度；

h_e——角焊缝有效高度；

f^w_f——角焊缝的抗剪强度设计值；

ƒ_c——楼盖混凝土的轴心抗压强度设计值；

ƒ_t——楼盖混凝土的抗拉强度设计值。

6．2．4 抗剪环可采用通过双面角焊缝焊接于钢管壁外表面的闭合钢筋环或闭合带钢环（图6．2．4）。钢筋直径d不应小于20mm；带钢厚度b不应小于20mm，带钢高度h不应小于其厚度。每个连接节点的抗剪环不应少于两道。设置两道抗剪环时，一道可在距框架梁底50mm的位置且宜尽可能接近框架梁底，另一道可在距框架梁底1/2梁高的位置。

6．2．1a.jpg

图6．2．4 抗剪环构造示意图
1－抗剪环；2－钢管混凝土柱；3－带钢；4－圆钢6．2．5 抗剪环的受剪承载力可按附录A第A．0．4条计算确定。

6．2．6 钢管混凝土柱的外径不小于600mm时可采用承重销传递剪力。由穿心腹板和上下翼缘板组成的承重销（图6．2．6），其截面高度宜取框架梁截面高度的0.5倍，其平面位置应根据框架梁的位置确定。翼缘板在穿过钢管壁不少于50mm后可逐渐减窄。钢管与翼缘板之间、钢管与穿心腹板之间应采用全熔透坡口焊缝焊接，穿心腹板与对面的钢管壁之间或与另一方向的穿心腹板之间可采用角焊缝焊接。

6．2．1b.jpg

图6．2．6 承重销构造示意图6．2．7 承重销的受剪承载力可按下列公式计算：

V_u＝min{V_u1,V_u2,V_u3} (6．2．7-1)
V_u1＝ωβ₂ƒ_cA₁ (6．2．7-2)
6．2．1d.jpg

A₁＝B·l       (6．2．7-6)
A_b≤3A₁    (6．2．7-7)
χ＝V/(ωβ₂Bƒ_c）    (6．2．7-8)式中：V_u1——由承重销伸出柱外的翼缘顶面混凝土的局部受压承载力决定的受剪承载力；
   V_u2——由承重销腹板决定的受剪承载力；
   V_u3——由承重销翼缘受弯承载力决定的受剪承载力；
   V——承重销的剪力设计值；
   ω——局部荷载非均匀分布影响系数，取0.75；
   β₂——混凝土局部受压强度提高系数；
   A_b——混凝土局部受压计算底面积；
   A₁——混凝土局部受压面积；
   B——承重销翼缘宽度；
   l——承重销伸出柱外的长度，一般可取(200～300)mm；
   I——承重销截面惯性矩；
   b——承重销腹板厚度；
   S_I——承重销中和轴以上面积矩；
   W——承重销截面模量；
   χ——梁端剪力在承重销翼缘上的分布长度；
   ƒ_c——混凝土轴心抗压强度设计值；
   ƒ_v——钢材抗剪强度设计值；
   ƒ_a——钢材抗拉强度设计值。

6．3 钢筋混凝土梁（板）与钢管混凝土柱的管外弯矩传递

6．3．1 钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱的管外弯矩传递可采用井式双梁、环梁、穿筋单梁和变宽度梁，也可采用其他符合本规程第6．1．1条要求的连接方式。

6．3．2 井式双梁可采用图6．3．2所示的构造，梁的钢筋可从钢管侧面平行通过，井式双梁与钢管之间应浇筑混凝土。

6．3．3 钢筋混凝土环梁（图6．3．3）的配筋可按本规程附录A的方法由计算确定。环梁的构造应符合下列规定：
1 环梁截面高度宜比框架梁高50mm。
2 环梁的截面宽度不宜小于框架梁宽度。
3 框架梁的纵向钢筋在环梁内的锚固长度应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。
4 环梁上、下环筋的截面积，应分别不小于框架梁上、下纵筋截面积的0.7倍。
5 环梁内、外侧应设置环向腰筋，腰筋直径不宜小于14mm，间距不宜大于200mm。
6 环梁按构造设置的箍筋直径不宜小于10mm，外侧间距不宜大于150mm。

6．3．1.jpg

图6．3．2 井式双梁构造示意图
1－钢管混凝土柱；2－双梁纵筋；3－附加架角筋
6．3．1a.jpg

图6．3．3 钢筋混凝土环梁构造示意图
1－钢管混凝土柱；2－主梁环筋；3－框架梁纵筋；4－环梁箍筋6．3．4 穿筋单梁可采用图6．3．4所示的构造。在钢管开孔的区段应采用内衬管段或外套管段与钢管壁紧贴焊接，衬（套）管的壁厚应不小于钢管的壁厚，穿筋孔的环向净矩s应不小于孔的长径b，衬（套）管端面至孔边的净距w应不小于孔长径b的2.5倍。宜采用双筋并股穿孔。

6．3．1b.jpg

图6．3．4 穿筋单梁构造示意图
1－双钢筋；2－内衬管段；3－柱钢管6．3．5 钢管直径较小或梁宽较大时可采用梁端加宽的变宽度梁传递管外弯矩。变宽度梁可采用图6．3．5所示的构造，一个方向梁的2根纵向钢筋可穿过钢管，梁的其余纵向钢筋应连续绕过钢管，绕筋的斜度不应大于1/6，应在梁变宽度处设置附加箍筋。

6．3．1c.jpg

图6．3．5 变宽度梁构造示意图
1－框架梁纵筋；2－附加箍筋

6．4 钢梁与钢管混凝土柱连接

6．4．1 钢管混凝土柱的直径较小时，钢梁与钢管混凝土柱之间可采用外加强环连接（图6．4．1-1），外加强环应是环绕钢管混凝土柱的封闭的满环（图6．4．1-2）。外加强环与钢管外壁应采用全熔透焊缝连接，外加强环与钢梁应采用栓焊连接。外加强环的厚度不应小于钢梁翼缘的厚度，宽度c不应小于钢梁翼缘宽度的0.7倍。

6．4．1.jpg

图6．4．1-1 钢梁与钢管混凝土柱采用外加强环连接构造示意图
1－外加强环
6．4．1 a.jpg

图6．4．1-2 外加强环构造示意图6．4．2 钢管混凝土柱的直径较大时，钢梁与钢管混凝土柱之间可采用内加强环连接。内加强环的钢板壁厚不应小于钢梁翼缘的厚度，预留排气孔的直径不宜小于50mm，预留浇灌孔的直径不宜小于150mm。内加强环与钢管内壁应采用全熔透坡口焊缝连接。梁与柱可采用现场直接连接，也可与带有悬臂梁段的柱在现场与梁拼接。采用等截面悬臂梁段（图6．4．2-1），一级和二级时，宜采用端部扩大形连接（图6．4．2-2、图6．4．2-3）、梁端加盖板或骨形连接。

6．4．1 b.jpg

图6．4．2-1 等截面悬臂钢梁与钢管混凝土柱采用内加强环连接构造示意图
6．4．1 c.jpg

图6．4．2-2 翼缘加宽的悬臂钢梁与钢管混凝土柱连接构造示意图
1－内加强环；2－翼缘加宽
6．4．1 d.jpg

图6．4．2-3 翼缘加宽、腹板加腋的悬臂钢梁与钢管混凝土柱连接构造示意图
1－内加强环；2－翼缘加宽；3－梁腹板加腋6．4．3 钢梁与钢管混凝土柱可采用钢梁穿过钢管混凝土柱的穿心式连接，钢管壁与钢梁翼缘应采用全融透剖口焊，钢管壁与钢梁腹板可采用角焊缝（图6．4．3）。

6．4．1 e.jpg

图6．4．3 钢梁-钢管混凝土柱穿心式连接
1－钢管混凝土柱；2－钢梁

6．5 钢管与管内混凝土界面的剪力传递

6．5．1 钢梁与钢管混凝土柱连接节点的钢管与管内混凝土界面的剪力传递应满足：
持久、短暂设计状况：

V_b≤V_u1 (6．5．1-1)

地震设计状况：

V_b≤(V_u1＋N_u1)/γ_RE (6．5．1-2)

当不能满足上式要求时，应在剪力传递区内的钢管内设置抗剪连接件，并应满足：

持久、短暂设计状况：

V_b≤V_u1＋N_u1 (6．5．1-3)

地震设计状况；

V_b≤(V_u1＋N_u1)/γ_RE (6．5．1-4)

式中：V_b——钢管与管内混凝土界面传递的剪力，可取梁端剪力设计值；

V_u1——钢管与管内混凝土界面剪力传递区的粘结受剪承载力，应按本规程第6．5．2条的规定计算；

N_u1——管内抗剪连接件部位混凝土的局部承压承载力，应按本规程第5．4．3条的规定计算。

6．5．2 钢管与管内混凝土界面剪力传递区（图6．5．2）的长度可取为钢管直径的2倍即2D(顶层可取D)，剪力传递区的粘结受剪承载力可按下式计算（顶层可取下式计算值的1/2）：

V_u1＝2πD²τ₀ (6．5．2)

式中：D——钢管的外直径；

τ₀——钢管与管内混凝土界面的粘结强度，可按表6．5．2采用。

6．5．2.jpg

图6．5．2 界面剪力传递区

表6．5．2 钢管与管内混凝土界面的粘结强度τ0(N/mm²)

混凝土强度等级

C30

C40

C50

C60

C70

C80

τ₀

0.40

0.43

0.45

0.50

0.55

0.60

6．5．3 焊接于钢管壁内表面的抗剪连接件可采用环形隔板、钢筋环、内衬管段或栓钉（图6．5．3）。

6．5．2a.jpg

图6．5．3 焊接于钢管内壁的抗剪连接件
1－环形隔板；2－钢筋环；3－内衬管段；4－栓钉

6．6 钢管柱的对接

6．6．1 等直径钢管对接时宜设置环形隔板和内衬钢管段，内衬钢管段也可兼作抗剪连接件，上下钢管之间应采用全熔透坡口焊缝（图6．6．1）。直焊缝钢管对接处应错开钢管焊缝。

6．6．1.jpg

图6．6．1 等直径钢管对接构造示意图
1－环形隔板6．6．2 不同直径钢管对接时，宜采用一段变径钢管连接（图6．6．2）。变径钢管的上下两端均宜设置环形隔板，变径钢管的壁厚不应小于所连接的钢管壁厚，变径段的斜度不宜大于1：4，变径段宜设置在楼屋盖结构高度范围内。

6．6．1a.jpg

图6．6．2 不同直径钢管对接构造示意图
1－环形隔板6．6．3 钢管分段接头在现场对接时，宜加焊内套圈和必要的焊缝定位件。

6．7 钢管混凝土柱的柱脚

6．7．1 钢管混凝土柱的柱脚可采用端承式（图6．7．1a、b）或埋入式(图6．7．1c)，单层厂房可采用杯口埋入式柱脚。埋入式柱脚的埋入深度，对于单层厂房不应小于1.5D，对于房屋建筑不应小于2D(D为钢管混凝土柱直径)。也可根据具体情况采用其他有效、可靠的柱脚形式。

6．7．2 端承式柱脚可由环形柱脚板、加劲肋和锚筋等构成。柱脚板及加劲肋应满足施工阶段空钢管柱可能受到的荷载要求。环形柱脚板可同时作为安装钢管柱的定位器，可采用图6．7．2所示的构造。

6．7．1.jpg

图6．7．1 柱脚构造示意图
1－柱脚板；2－钢管壁厚t；3－基础承台；4－贴焊钢筋环；5－平头栓钉
6．7．1b.jpg

图6．7．2 环形柱脚板构造示意图
1－钢管柱；2－定位板t＝16；3－锚筋；4－柱脚板；5－塞焊6．7．3 端承式柱脚的构造应符合下列要求：
1 环形柱脚板的厚度不宜小于钢管壁厚的1.5倍，且不应小于20mm。
2 环形柱脚板的宽度不宜小于钢管壁厚的6倍，且不应小于100mm。
3 加劲肋的厚度不宜小于钢管壁厚，肋高不宜小于柱脚板外伸宽度的2倍，肋距不应大于柱脚板厚度的10倍。
4 锚栓（锚筋）的总截面积应通过计算确定。按构造配置时，锚栓（锚筋）直径不宜小于25mm、间距不宜大于200mm；锚筋锚入钢筋混凝土基础的长度不应小于40d（d为锚筋直径）；管内的锚筋可直接锚入混凝土内，锚固长度不应小于40d。

6．7．4 钢管混凝土柱脚板下的基础混凝土内应配置方格钢筋网或螺旋式箍筋。应验算施工阶段和竣工后柱脚板下基础混凝土的局部受压承载力，局部受压承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。计算局部受压承载力时，混凝土局部受压面积A_l可取柱脚板（图6．7．2）的外围面积，局部受压的计算底面积Ab可取3A_l，A_b不应大于基础或桩承台的顶面面积。9度抗震设防时，或柱底出现大偏心受压或偏心受拉时，尚应按有关规定验算锚筋应力。

6．7．5 端承式钢管混凝土柱脚板下基础混凝土局部受压承载力应符合下列公式要求：

6．7．1c.jpg

式中：N₁——钢管承担的轴向压力设计值；
   N——钢管混凝土柱承担的轴向压力设计值；
   D——钢管外径；
   t——钢管壁厚；
   h——柱脚板的厚度；
   ƒ_c——基础混凝土轴心抗压强度设计值；
   E_a、E_c——分别为钢管钢材和管内混凝土的弹性模量；
   A_a、A_c——分别为钢管和管内混凝土的截面积；
   β₂——基础混凝土局部受压强度提高系数，可取2。

7 防火

7．0．1 钢管混凝土柱的耐火等级和耐火极限，以及进行防火保护时所采用的防火涂料或外包裹防火措施应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016和现行协会标准《建筑钢结构防火技术规范》CECS 200的有关规定。

7．0．2 对于未采取防火保护措施的钢管混凝土柱，为保证其耐火极限满足本规程第7．0．1条的有关规定，应使钢管混凝土柱的轴向压力设计值N满足下列要求：

N≤k_t·N_u (7．0．2)

式中：N_u——常温下钢管混凝土单肢柱的轴向受压承载力设计值，按式(5．1．2-1)计算；
k_t——受火时间为t时钢管混凝土柱的火灾下承载力影响系数，可按表7．0．2取值。

表7．0．2 火灾下钢管混凝土柱承载力影响系数

柱长细比λ

钢管外直径D（mm）

受火时间t（h）

0.25

0.5

0.75

1.0

1.25

1.5

1.75

2.0

2.25

2.5

2.75

3.0

300

0.90

0.61

0.46

0.41

0.39

0.37

0.35

0.33

0.31

0.28

0.26

0.24

600

0.91

0.64

0.51

0.47

0.46

0.45

0.43

0.42

0.41

0.40

0.39

0.38

900

0.92

0.67

0.55

0.50

0.49

0.41

0.48

0.47

0.46

1200

0.93

0.71

0.58

0.52

0.51

0.50

1500

0.95

0.75

0.61

0.54

0.53

0.52

1800

0.96

0.80

0.64

0.56

0.55

0.54

0.53

2000

0.97

0.84

0.67

0.59

0.56

0.55

300

0.85

0.47

0.33

0.29

0.25

0.21

0.18

0.14

0.10

0.06

0.02

0.00

600

0.87

0.52

0.40

0.37

0.35

0.33

0.31

0.29

0.27

0.25

0.23

0.21

900

0.89

0.57

0.43

0.42

0.41

0.40

0.39

0.38

0.37

0.36

0.35

0.34

1200

0.90

0.61

0.46

0.45

0.44

0.43

0.42

0.41

1500

0.82

0.66

0.47

0.46

0.45

0.44

1800

0.94

0.73

0.50

0.48

0.47

0.46

2000

0.95

0.77

0.54

0.49

0.48

0.47

300

0.79

0.34

0.28

0.23

0.17

0.12

0.06

0.00

600

0.81

0.40

0.36

0.33

0.30

0.27

0.24

0.21

0.18

0.00

0.12

0.00

900

0.83

0.43

0.41

0.40

0.38

0.37

0.35

0.34

0.32

0.31

0.29

0.00

1200

0.85

0.47

0.44

0.43

0.42

0.41

0.40

0.39

0.38

1500

0.88

0.52

0.46

0.45

0.44

0.43

0.42

1800

0.91

0.58

0.48

0.47

0.46

0.45

0.44

0.43

2000

0.93

0.64

0.49

0.48

0.47

0.46

0.45

0.44

300

0.72

0.30

0.23

0.16

0.09

0.02

0.00

600

0.74

0.37

0.33

0.29

0.25

0.21

0.17

0.14

0.10

0.06

0.02

0.00

900

0.77

0.41

0.39

0.37

0.35

0.33

0.31

0.29

0.27

0.25

0.23

0.21

1200

0.80

0.43

0.42

0.41

0.40

0.39

0.38

0.37

0.36

0.35

0.34

1500

0.83

0.45

0.44

0.43

0.42

0.41

0.40

0.39

1800

0.87

0.47

0.45

0.44

0.43

0.42

0.41

0.40

2000

0.89

0.51

0.47

0.46

0.45

0.44

0.43

0.42

0.41

注：表内中间值可用插值法求得。

7．0．3 钢管混凝土柱采用金属网抹M5普通水泥砂浆或非膨胀型防火涂料做防火保护层时，其厚度可按表7．0．3-1和7．0．3-2取值。

表7．0．3-1 火灾荷载比n为0.30～0.40时钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度(mm)

柱长细比λ

钢管外直径D（mm）

耐火极限tr（h）

金属网抹M5普通水泥砂浆保护层

非膨胀型防火涂料保护层

n=0.30

n=0.40

n=0.30

n=0.40

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

200

400

600

800

1000

1200

1400

200

400

600

800

1000

1200

1400

200

400

600

800

1000

1200

1400

200

400

600

800

1000

1200

1400

注：1 表内中间值可用插值法求得。

2 表中火灾荷载比n为火灾下施加在柱上的轴向压力设计值与N_u的比值。

表7．0．3-2 火灾荷载比n为0.50～0.60时钢管混凝土柱所需的防火保护层厚度(mm)

柱长细比λ

钢管外直径D（mm）

耐火极限tr（h）

金属网抹M5普通水泥砂浆保护层

非膨胀型防火涂料保护层

n=0.30

n=0.40

n=0.30

n=0.40

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

200

400

600

800

1000

1200

1400

200

400

600

800

1000

1200

1400

200

400

600

800

1000

1200

1400

200

400

600

800

1000

1200

1400

注：表内中间值可用插值法求得。

7．0．4 每个楼层的钢管混凝土柱均应设置直径为20mm的排气孔，其位置宜位于柱与楼板相交位置的上方及下方100mm处，并应沿柱身反对称布置。排气孔纵向间距不宜超过6m。

8 施工与质量要求

8．1 一般规定

8．1．1 钢管混凝土结构的施工质量要求和验收标准应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204和《钢管混凝土施工质量验收规范》GB 50628中的相关规定执行。

8．1．2 钢管及连接材料所用钢材、焊条及涂装材料均应有产品质量证明书，并应满足设计要求。

8．1．3 利用空钢管临时承重时，宜避免空钢管受弯及径向受压，避免产生不易矫正的变形。管壁的竖向应力不宜大于0.4ƒy。

8．2 钢管制作与安装

8．2．1 采用成品无缝钢管或焊接钢管应具有产品出厂合格证书。

8．2．2 施工单位自行卷制的钢管，所采用的板材应平直，表面未受冲击，未锈蚀，当表面有轻微锈蚀、麻点、划痕等缺陷时，其深度不得大于钢板厚度负偏差值的1/2，钢管壁厚的负偏差不应超过设计壁厚的3％。

8．2．3 钢管焊缝宜优先采用全熔透自动焊。焊缝质量应满足现行国家标准《钢结构工程施工及验收规范》GB 50205中一级焊缝的质量要求。水平向（与钢管垂直）焊缝应满足二级焊缝的质量要求。

8．2．4 钢管的制作长度可依运输和吊装条件确定。

8．2．5 钢管制作的允许偏差应符合表8．2．5的要求。

表8．2．5 钢管制作允许偏差

偏差名称

示意图

允许值

钢管外径

8.2.5-1.jpg

8.2.5-7.jpg

纵向弯曲

8.2.5-2.jpg

8.2.5-8.jpg

椭圆度

8.2.5-3.jpg

8.2.5-9.jpg

管端不平度

8.2.5-4.jpg

8.2.5-10.jpg

管肢组合误差

8.2.5-5.jpg

8.2.5-11.jpg

缀件组合误差

8.2.5-6.jpg

8.2.5-12.jpg

8．2．6 钢管制作完成、检查合格后可进行除锈、涂装。除锈的方法可采用喷射或动力工具除锈，质量等级应不低于Sa2或St2级。

8．2．7 钢管外表面的防锈涂料、涂装遍数、涂层厚度应符合设计要求。当作为临时防锈措施时，钢管外表面防锈干漆膜厚不宜小于100μm，涂装遍数不应少于3遍；钢管内表面应保持清洁，可涂刷纯水泥浆2遍～3遍防锈。现场施焊部位暂不涂装，待焊接完成后补涂。

8．2．8 钢管运输及现场安装时应避免钢管的附加变形，吊点的位置应根据吊装方法、钢管的受力状况经验算后确定。

8．2．9 钢管吊装就位并校正后，应采取临时固定措施。

8．2．10 钢管的吊装允许偏差应符合表8．2．10的要求。

表8．2．10 钢管吊装允许偏差

序号

检查项目

允许偏差

立柱中心线与基础中心线

±5mm

立柱顶面标高和设计标高

±10mm，中间层±20mm

立柱顶面不平度

5mm

立柱不垂直度

长度的1/1000，最大不大于15mm

各柱之间的距离

间距的1/1000

各立柱上下两平面相应的对角线差

长度的1/1000，最大不大于20mm

8．2．11 钢管现场拼接加长时，宜分段对称施焊，采取有效措施避免或减少焊接残余变形。焊缝应满足二级焊缝的质量要求。当管壁厚大于或等于30mm时，施焊前宜均匀加热焊缝附近部位，以减少焊接残余应力。

8．2．12 钢管拼接加长接缝处应设置附加内衬管。当钢管壁厚t≤16mm时，衬管壁厚不小于钢管壁厚；当钢管壁厚t＞16mm时，衬管壁厚不小于16mm。内衬管宽度不宜小于200mm，外径宜比上层钢管内径小4mm。内衬管与钢管间的角焊缝高不应小于0.7倍衬管壁厚，并应满足三级焊缝的质量要求。

8．2．13 钢管上端口应包封，防止雨水及异物进入管内。

8．3 管内混凝土施工

8．3．1 混凝土施工前应有切实可行的施工组织计划，应有突然遇雨、突然停电等异常情况的应急措施。

8．3．2 对于C50以上的高强混凝土，应重视混凝土配合比的设计及试配。当缺乏充分依据时，不应采用膨胀剂。

8．3．3 混凝土的坍落度可根据混凝土的浇灌工艺确定。当采用预拌混凝土时，坍落度不宜小于10cm，不宜大于16cm。

8．3．4 管内混凝土浇注可采用常规人工浇捣法、高位抛落无振捣法，以及泵送顶升法。当采用高位抛落无振捣法或泵送顶升法且缺乏可靠经验时，应做混凝土配合比试验，确保混凝土浇灌质量。

8．3．5 管内混凝土浇注采用常规人工浇捣法时，应符合下列规定：
1 混凝土一次浇灌高度不宜大于1.5m。
2 当管径不小于400mm时，宜采用插入式振动器振捣，插点应均匀，每点振捣时间约15s～30s；当管径小于400mm时，可采用外部振动器（附着式振动器）于钢管外部振捣。
3 振动器位置应随管内混凝土面的升高而调整，每次宜升高1m～1.5m。
4 当管径不小于1000mm时，工人可进入管内按常规方法用振动棒振捣。

8．3．6 管内混凝土浇注采用高位抛落无振捣法时，应符合下列规定：
1 当管径不小于300mm，高度不小于4m时，宜采用高位抛落无振捣法。
2 当抛落高度不足4m时，应辅以插入式振动器振实。

8．3．7 管内混凝土浇注采用泵送顶升法时，应符合下列规定：
1 钢管下部应设带有止回阀的进料口，混凝土可自下而上泵送顶升，无需振捣。
2 钢管的直径宜大于进料管的2倍。

8．3．8 带内隔板或穿心构件的钢管在浇注混凝土时宜保证节点以上有不少于3m的混凝土。

8．3．9 管内混凝土应连续浇注完成。施工缝宜留于钢管端口以下500mm～600mm处。当浮浆过厚时，应刮去浮浆。混凝土终凝后，可注入清水养护，水深不宜少于200mm。

8．3．10 钢管拼接加长前，应清理施工缝，清除积水杂物，剔去浮石，刷纯水泥浆二遍。

8．3．11 管内混凝土的浇注质量可用敲击钢管的方法检查。有穿心构件者应选取部分构件进行超声波检测。检测构件数不宜少于总构件数的25％，且不应少于3根。

8．3．12 管内混凝土的强度等级宜以同等条件养护的混凝土试块或芯样的抗压强度评定。

附录A 钢筋混凝土梁-圆钢管混凝土柱的环梁节点配筋计算方法

A．0．1 当环梁上部环向钢筋的直径相同、水平间距相等时，环梁受拉环筋面积及箍筋单肢面积可按下式计算：
1 不考虑楼板时，环梁受拉环筋面积可按下列公式计算：

A．0．1.jpg

式中：A_sh——环向钢筋的截面积；
   M_k——由实配钢筋计算得出的框架梁梁端截面弯矩；
   α_dp——试验修正系数，取α_dp＝1.3；
   ƒ_yh——环梁环向钢筋的抗拉强度设计值；
   l_r——环梁受拉环筋合力作用点到受压区合力点的力臂，取min{0.87h_r0，h_r－50}；
   h_r——环梁截面高度；
   h_r0——环梁截面有效高度；
   λ——剪环比，λ＝F_v/F_h，即环梁箍筋名义拉力与环梁受拉环筋名义拉力的比值，可取0.35～0.7；不考虑楼板的作用时可取较高值且不应小于附录1.jpg

；考虑楼板的作用时可取较低值，且不应小于附录2.jpg

；
   r——钢管半径；
   R——环梁半径（环梁边缘到钢管中心的径向距离）；
   b_k——与环梁连接的框架梁宽度。
   负弯矩作用下β₁取0.5，β₂取0.65，β3取0.6；正弯矩作用下取β₁、β₂、β₃均取1.0；
2 考虑楼板时，环梁受拉环筋面积可按下式计算：

A．0．1a.jpg

3 环梁箍筋单肢面积可按下列公式计算：

A_sv＝0.7ƒ_yhA_shλ_γH/(α_vƒ_yv) (A．0．1-6)
γ_H＝S/（r＋b_r/2） (A．0．1-7)

式中：A_sv——环梁箍筋单肢箍面积；

ƒ_yv——箍筋的抗拉强度设计值；

b_r——环梁宽度；

α_v——闭合箍筋计算系数，按表A．0．1取值；

γ_H——箍筋间夹角（弧度）；

S——环梁中线处箍筋间距。

表A．0．1 闭合箍筋计算系数表

箍筋形式

图例

α_v

A.1.jpg

1.00

A.2.jpg

2.00

A.3.jpg

3.00

A．0．2 当环梁环向钢筋的强度等级与框架梁相同，环向钢筋直径相同、水平间距相等，环梁受拉环筋面积及箍筋单肢面积可按下列简化公式计算：
1 不考虑楼板作用：

A_sh＝0.86A_sk (A．0．2-1)
A_sv＝0.36ƒ_yhA_skg_H/(ƒ_yvα_v) (A．0．2-2)

2 考虑楼板作用：

A_sh＝0.7A_sk (A．0．2-3)
A_sv＝0.19ƒ_yhA_skg_H/(ƒ_yvα_v) (A．0．2-4)

式中：A_sk——框架梁梁端受拉钢筋面积。

A．0．3 当采用钢筋混凝土无梁楼盖时，楼盖与圆钢管混凝土柱的环梁节点中，环梁环筋面积按下式计算：

A_sh＝1.15A_sk (A．0．3-1)

环梁箍筋单肢面积按下式计算：

A_sv＝0.14ƒ_yhA_skg_H/(ƒ_yvα_v) (A．0．3-2)

式中：A_sk——钢管混凝土柱范围内受拉板筋的面积。

A．0．4 环梁节点与钢管混凝土柱联结面采用抗剪环抗剪时，抗剪环的受剪承载力可按下列公式计算：

V_u＝min{V_u1,V_u2,V_u3,V_u4}          (A．0．4-1)
V_u1＝ƒ_cπD(1.5d_m＋2.0d_b)       (A．0．4-2)
V_u2＝∑l_wh_eβ_ff^w_f       (A．0．4-3)
V_u3＝2π(D＋2b)lƒ_t       (A．0．4-4)
V_u4＝0.3ƒ_tu_mh₀＋0.8ƒ_yv∑A_sv       (A．0．4-5)

式中：V_u——抗剪环的受剪承载力；

V_u1——由抗剪环支承面上的混凝土局部受压强度决定的受剪承载力；

V_u2——由抗剪环与钢管壁之间的焊缝强度决定的受剪承载力；

V_u3——由连接面混凝土直剪强度决定的受剪承载力；

V_u4——当环梁设置中部、底部两道抗剪环时，中部抗剪环对环梁的冲切承载力；

D——钢管的外径；

d_m——中部抗剪环的直径或宽度；

d_b——底部抗剪环的直径或宽度；

b——抗剪环的厚度；

∑_lw——环形焊缝的总长度；

h_e——角焊缝的有效高度；

β_f——正面角焊缝的强度设计值增大系数：对承受静力荷载和间接承受动力荷载的结构，β_f＝1.22；对直接承受动力荷载的结构，β_f＝1.0；

f^w[sub]f [/sub] ——角焊缝的抗剪强度设计值；

l——最底部抗剪环到环梁顶部距离，即直剪面的高度；

ƒ_t——楼盖混凝土抗拉强度设计值；

u_m——距钢管柱b_r0/2处的冲切面周长；

b_r0——环梁截面有效宽度，即环梁宽度减去外侧混凝土保护层厚度；

∑A_sv——与呈45°冲切破坏锥斜面积相交的全部箍筋竖肢面积；

ƒ_yv——箍筋抗拉强度设计值。

本规程用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
   1) 表示很严格，非这样做不可的：
      正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
   2) 表示严格，在正常情况下均应这样做的：
      正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
   3) 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
      正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
   4) 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

《建筑结构荷载规范》GB 50009
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《建筑设计防火规范》GB 50016
《钢结构设计规范》GB 50017
《建筑结构术语和符号标准》GB/T 50083
《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204
《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205
《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223
《钢管混凝土施工质量验收规范》GB 50628
《碳素结构钢》GB/T 700
《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》GB/T 985.1
《埋弧焊的推荐坡口》GB 985.2
《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228
《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229
《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230
《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/T 1231
《低合金高强度结构钢》GB/T 1591
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632
《耐候结构钢》GB/T 4171
《碳钢焊条》GB/T 5117
《低合金钢焊条》GB/T 5118
《六角头螺栓 C级》GB/T 5780
《六角头螺栓》GB/T 5782
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》GB/T 8110
《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T 10433
《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3
《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99
《建筑钢结构防火技术规范》CECS 200

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5 《公安派出所建设标准 2016修订版》

6 《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程 CJJ/T104-2014》

7 《水平定向钻法管道穿越工程技术规程 CECS382：2014》

8 《城市道路交叉口设计规程 CJJ 152-2010》

9 《无粘结预应力混凝土结构技术规程 JGJ/T92-2004》（已作废）

10 《剧场建筑设计规范 JGJ 57-2016》

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