【正文】 凝土構(gòu)件的截面最小邊尺寸不宜小于100mm，鋼管壁厚不宜小于 4mm，截面的高寬比 h／b不宜大于 2。 4．3 設(shè)計(jì)指標(biāo) 4．3．1 熱軋成型或由熱軋鋼板、型鋼焊接組成的矩形鋼管的鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表4．3．1采用。當(dāng)采用有較高變形限制的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和裝飾材料時(shí)，層間相對(duì)位移與層高之比值宜適當(dāng)減小；當(dāng)無(wú)隔墻時(shí)，則可適當(dāng)增大。 4．2 結(jié)構(gòu)變形 4．2．1 不同類型受彎構(gòu)件的變形，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的最大撓度、裂縫控制及裂縫寬度計(jì)算及其限值，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010的規(guī)定。 2 正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值、組合值和變形容許值進(jìn)行計(jì)算；對(duì)于鋼一混凝土組合梁尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合。處于抗震設(shè)防地區(qū)的結(jié)構(gòu)．尚應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011和其他有失標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的抗震承載能力計(jì)算。 4．1．5 矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4．1．2 設(shè)計(jì)矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)．荷載組合、荷載標(biāo)準(zhǔn)值、荷載分項(xiàng)系數(shù)、荷載組合值系數(shù)等除本規(guī)程有規(guī)定者外，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009的規(guī)定采用；在抗震設(shè)防區(qū)還應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的規(guī)定。 3．3 混凝土 3．3．1 矩形鋼管中的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30級(jí)。高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力和摩擦面的抗滑移系數(shù)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017選用。 3 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接用的焊絲，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《氣體保護(hù)電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB／T 8110的規(guī)定。普通鋼筋宜采用 HRB400級(jí)和HRB335級(jí)鋼筋，也可采用HPB235級(jí)和RRB400級(jí)鋼筋。 3．1．3 矩形鋼管可采用冷成型的直縫或螺旋縫焊接管或熱軋管，也可用冷彎型鋼或熱軋鋼板、型鋼焊接成型的短根管。當(dāng)有可靠根據(jù)時(shí)，可采用其他牌號(hào)的鋼材。 2．2．2 材料性能 Ec——混凝土的彈性模量； Es——鋼材的彈性模量； H——鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fv——鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fce——鋼材的端面承壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fc——混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ft——混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fy——鋼材的屈服強(qiáng)度； fck——混凝土的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； fcu——混凝土的150mm立方體試塊強(qiáng)度； ftk——混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值； fw——焊縫的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； fj——內(nèi)隔板鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； G——鋼材的剪變模量； tf——構(gòu)件的設(shè)計(jì)耐火極限； α——鋼材的線膨脹系數(shù)； ρ——鋼材的質(zhì)量密度。此時(shí)，鋼管構(gòu)件未發(fā)生整體失穩(wěn)。水平力系由風(fēng)荷載或地震作用產(chǎn)生。 2 術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 2．1 術(shù)語(yǔ) 2．1．1 矩形鋼管混凝土構(gòu)件 Concretefilled rectangular steeltube member 在矩形鋼管內(nèi)澆筑混凝土并由鋼管和管內(nèi)混凝土共同承擔(dān)荷載的構(gòu)件。 注：本規(guī)程未考慮直接承受動(dòng)力荷載的承重結(jié)構(gòu)的特殊要求。 本規(guī)程由中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)輕型鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)委員會(huì)CECS／TC28歸口管理，由同濟(jì)大學(xué)土木學(xué)院（上海四平路1239號(hào)，郵編：200092）負(fù)責(zé)解釋。 短形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)由于兼有鋼結(jié)構(gòu)及混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，能夠降低工程造價(jià)、縮短工期、節(jié)約材料、減少能耗，應(yīng)用前景良好，我國(guó)已越來(lái)越多地在工程中采用。為了對(duì)其設(shè)計(jì)、施工等技術(shù)要求作出配套的規(guī)定，以促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展，本規(guī)程在總結(jié)國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)、施工、管理經(jīng)驗(yàn)和科研成果的基礎(chǔ)上，對(duì)矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的材料、設(shè)計(jì)基本規(guī)定、結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、耐火設(shè)計(jì)、施工等作出了規(guī)定。在使用過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)需要修改或補(bǔ)充之處，請(qǐng)將意見(jiàn)和資料徑寄解釋單位。 1．0．3 本規(guī)程的設(shè)計(jì)原則是根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068制定的。 2． 1． 2 矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu) Structure with concretefilled rec－tangular steel tube member 主要由矩形鋼管混凝土構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。 2． 1．5 混凝土的工作承擔(dān)系數(shù) Percentage of load－carrying ca－pacity shared by concrete 在矩形鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件中，管內(nèi)混凝土的抗壓承載力占全部截面抗壓承載力的百分?jǐn)?shù)。 2．1．8 軸心受壓承載力 Load－carrying capacity In pression 軸心受壓構(gòu)件全截面屈服時(shí)能夠承受的最大壓力。 2．2．3 幾何參數(shù) Ac——管內(nèi)混凝土的截面面積； Aes——結(jié)合面混凝土的直剪面積； A1——局部受壓面積； As——鋼管的截面面積； Asn——鋼管的凈截面面積； Ash——環(huán)梁外側(cè)彎起鋼筋的面積； Asv——柱寬或3倍框架梁寬二者之小者范圍內(nèi)的箍筋面積； αc——鋼管角部的有效焊縫厚度； b，h——矩形鋼管截面的邊長(zhǎng)； bc,hc——管內(nèi)混凝土截面的邊長(zhǎng)； bb——鋼梁截面的寬度； b0、bb2——分別為弦桿、受壓腹桿和受拉腹桿的截面寬度； d——肋鋼筋直徑，助鋼板的挑出寬度； dn——管內(nèi)混凝土受壓區(qū)高度； e——偏心距； hb——鋼梁截面的高度； h0、hh2——分別為弦桿、受壓腹桿和受拉腹桿的截面高度； Is——鋼管截面的慣性矩； Ic——管內(nèi)混凝土截面的慣性矩； l——肋鋼筋、肋鋼板的長(zhǎng)度； l0——軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度； r0——矩形鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件截面的當(dāng)量回轉(zhuǎn)半徑； t——厚度； t0、tt2——分別為弦桿、受壓腹桿和受拉瓜桿的壁厚； tbf——梁翼緣厚度； tj——內(nèi)、外隔板厚度； λ——長(zhǎng)細(xì)比； λ0——相對(duì)長(zhǎng)細(xì)比； θθ2——分別為受壓腹桿、受拉腹桿與弦桿間的夾角。 3．1．2 短根鋼管混凝土承重構(gòu)件的鋼管材料，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、應(yīng)力狀態(tài)、鋼材厚度、連接方式、環(huán)境條件等因素合理選取牌號(hào)和質(zhì)量等級(jí)。焊縫可采用高頻焊、自動(dòng)或半自動(dòng)焊和手工對(duì)接焊縫。 3．2 連接材料 3．2．1 用于短形鋼管混凝土構(gòu)件的焊接材料應(yīng)符合下列要求： 1 手工焊接用的焊條，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳鋼焊條》GB／T sll7或《低合金鋼焊條》GB／T 5118的規(guī)定。 4 當(dāng)兩種不同鋼材相焊接時(shí)，宜采用與強(qiáng)度較低的一種鋼材相適應(yīng)的焊條或焊絲。 3 栓釘應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《圓柱頭焊釘》GB／T 10433的規(guī)定。對(duì)Q235鋼管，宜配C3O或C40級(jí)混凝土；對(duì)Q345鋼管，宜配C40或不低于C50級(jí)的混凝土；對(duì)Q390、Q420鋼管，宜配不低于C50級(jí)的混凝土。 4．1．3 矩形鋼管材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)為材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以抗力分項(xiàng)系數(shù)。 1 當(dāng)按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的基本組合，必要時(shí)尚應(yīng)考慮荷載效應(yīng)的偶然組合。 承載能力計(jì)算應(yīng)滿足下列公式的要求： 當(dāng)不考慮地震作用時(shí) γ0S≤R (4．1．51)當(dāng)考慮多遍地震作用時(shí) SE≤R/γRE (4．1．52)式中γ0——結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068的規(guī)定選取，對(duì)一般工業(yè)與民用建筑矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)聯(lián)二級(jí)。 4．1．6 矩形鋼營(yíng)混凝土構(gòu)件尚應(yīng)按空矩形鋼管進(jìn)行施工階段的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和變形驗(yàn)算。 2 鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的最大撓度計(jì)算及其容許值，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017的規(guī)定。 4．2．3 多、高層矩形鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)或主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)的多、高層矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)房屋，在地震作用下的層間相對(duì)位移與層高之比值不宜大于下列數(shù)值： 1 在多遍地震作用下（按彈性計(jì)算）1／300； 2 在罕遇地震作用下（按彈塑性計(jì)算） 1／50。 4．3．2 冷成型或由冷彎型鋼焊接組成的矩形鋼管的鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按表4．3．2采用。當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí)，上列限值可適當(dāng)放寬。4．4．3 矩形鋼管混凝土構(gòu)件鋼管管壁板件的寬厚比b/t、h/t（圖4．4．3），應(yīng)不大于表4．4．3的規(guī)定。 4．4．4 矩形鋼管混凝土構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比容許值，可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017的規(guī)定采用。 5．1．3 矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的適用最大高度應(yīng)符合表5．1．3的規(guī)定。 表5．1．4 矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)民用房屋適用的最大高寬比結(jié)構(gòu)體系非抗震抗震設(shè)防烈度6度7度8度9度框架、框架鋼支撐（嵌入式剪力墻）76框架混凝土剪力墻、框架混凝土核心筒8764框筒、筒中筒876注：筒中筒的筒體為由鋼結(jié)構(gòu)或矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)組成的筒體。 5．1．7 短形鋼管混凝土用于多、高層建筑結(jié)構(gòu)的框架時(shí)，框架梁宜采用鋼梁或鋼一混凝土組合梁，也可采用鋼筋混凝土梁、鋼桁架、矩形鋼管混凝土橋架或組合格架；抗側(cè)力構(gòu)件可采用鋼支撐、帶豎縫鋼筋混凝土剪力培、內(nèi)藏鋼支撐混凝土剪力墻、鋼板剪力墻或鋼筋混凝土剪力墻。必要時(shí)，可設(shè)置結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層。 2 內(nèi)力和變形計(jì)算時(shí)，應(yīng)按第已22條規(guī)定的剛度對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行彈性分析。計(jì)算時(shí)，可將混凝土截面按彈性模量比換算為等效的鋼截面。 在抗震設(shè)防烈度為7度及以上的地區(qū)，采用矩形鋼管混凝土柱框架與抗側(cè)力構(gòu)件（支撐框架、剪力墻等）組成的雙重結(jié)構(gòu)體系，其框架部分按計(jì)算所得的地震剪力應(yīng)乘以調(diào)整系數(shù)，使其值達(dá)到不小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的25％。 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式的要求： N≤Nu () 當(dāng)λ0≤，= （）當(dāng)λ0＞，=［(++λ20)］ （）式中——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，其值可從附錄A查得； λ0——相對(duì)長(zhǎng)細(xì)比。 矩作用在一個(gè)主平面內(nèi)（繞X軸）和矩形鋼管混凝土壓彎構(gòu)件，其彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式的要求： 并應(yīng)滿足下式的要求： 同時(shí)，彎矩作用平面外的穩(wěn)定性應(yīng)滿足下式的要求： 式中x、y——分別為彎矩作用平面內(nèi)、彎矩作用平面外的軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)，按式（－－3）計(jì)算，或從附錄A查得； NEx——?dú)W拉臨界力； Mux——只有彎矩Mx作用時(shí)截面的受彎承載力設(shè)計(jì)值； β——等效彎矩系數(shù)。 彎矩作用在兩個(gè)主平面內(nèi)的雙軸拉彎矩形鋼管混凝土構(gòu)件，其承載力應(yīng)滿足下式的要求： 框架柱的設(shè)計(jì)要求 矩形鋼管混凝土框架往的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017的規(guī)定采用。 7 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 梁柱連接 節(jié)點(diǎn)的形式應(yīng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、整體性好、傳力明確、安全可靠、節(jié)約材料和施工方便。 2 外伸內(nèi)隔板式連接。 4 內(nèi)隔板式連接。腹板連接采用內(nèi)隔板式連接型式。柱外設(shè)矩形鋼筋混凝土環(huán)梁，在鋼管外壁焊水平肋鋼筋（或水平肋板），通過(guò)環(huán)梁和肋鋼筋（或助板）傳遞梁端剪力：框架梁縱筋通過(guò)預(yù)留孔穿越鋼管傳遞彎矩（－2）。2 節(jié)點(diǎn)的抗奇強(qiáng)度應(yīng)符合式（）的要求： 式中 M——節(jié)點(diǎn)處梁瑞彎矩設(shè)計(jì)值； βm——彎矩放大系數(shù)，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，；非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，； Mju——節(jié)點(diǎn)的受彎承載力設(shè)計(jì)值； x——由eMju／ex=0確定的值； b、bb——柱寬、梁寬； tbf——梁翼緣厚度；ll2——內(nèi)隔板上氣孔到邊緣的距離（）。 矩形鋼管混凝土柱與現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁采用穿筋式連接時(shí)（－2），應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)： 1 環(huán)梁的抗剪強(qiáng)度應(yīng)符合式（－l）的要求（）：≤ ()Vsu=2fbAbsinθ+fsAsv ()式中風(fēng)Vsu——矩形環(huán)梁的受剪承載力設(shè)計(jì)值；Asb、fb——彎起鋼筋（置于環(huán)梁外側(cè)）的截面面積及其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； V——梁端剪力設(shè)計(jì)值；ηv——剪力放大系數(shù)，；Asv、fs——柱寬或3倍框架梁寬二者之小者范圍內(nèi)的箍筋截面面積及其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； θ一一彎起鋼筋與水平面的夾角。 驗(yàn)算結(jié)合面肋鋼筋上混凝土的受壓承載力時(shí)，局壓承載力可按下式驗(yàn)算：≤ ()Vjb= () 式中 Vjb——環(huán)梁與柱結(jié)合面處肋鋼筋上混凝土的局部承壓力設(shè)計(jì)值； l——肋鋼筋或肋鋼板的長(zhǎng)度； d——肋鋼筋直徑或肋鋼板的挑出寬度。焊縫應(yīng)避免交叉，減少應(yīng)力集中。最少應(yīng)設(shè)置中部、下部?jī)傻览咪摻?；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，至少應(yīng)設(shè)上、中、下三道肋鋼筋。抗震設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)采用與往面直接連接的剛接節(jié)點(diǎn)，梁下翼緣焊接用的襯板在翼線施焊完