【正文】 式中fy、f——弦杯鋼材的屈服強度、抗拉強度設(shè)計值； fyf2——受拉腹桿鋼材的屈服強度、抗拉強度設(shè)計值。 2 K、N型間隙節(jié)點 受壓腹桿節(jié)點承載力設(shè)計值Nul；可按式（）計算；受拉腹桿節(jié)點承載力設(shè)計值Nu2可按下列方法確定： 鋼管標(biāo)架與混凝土板的組合桁架 當(dāng)考慮鋼管行架受壓弦桿與混凝土板的組合效應(yīng)按組合桁架計算時，可忽略受壓弦桿的截面面積。 鋼管行架桿件的最大長細(xì)比應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的有關(guān)規(guī)定。 組合格架的最大撓度宜小于其跨度的1/500。 抗剪連接件應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50017的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計。 10 耐火設(shè)計 本章的規(guī)定適用于以短形鋼管混凝土柱為主要承載結(jié)構(gòu)的、按現(xiàn)行有關(guān)防火規(guī)范的規(guī)定耐火等級為三級以上的，不施加防火涂層和施加防火涂層的短形鋼管混凝土柱的柱身。 當(dāng)采用不施加防火涂層的矩形鋼管混凝土柱進(jìn)行結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計時，原則上同一層建筑應(yīng)有兩個以上防火分區(qū)，或同一層內(nèi)設(shè)有部分帶防火保護(hù)的柱。 矩形鋼管混凝土往的防火涂層直采用原涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料或金屬網(wǎng)抹MS水泥砂漿。當(dāng)有可靠依據(jù)時，亦可采用其他方法進(jìn)行防火保護(hù)。 作用和作用效應(yīng)組合 當(dāng)進(jìn)行耐火設(shè)計時，可僅考慮永久荷載、可變荷載和火災(zāi)變溫的作用。永久荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值；可變荷載應(yīng)采用組合值；鋼梁的溫度變化可按火災(zāi)溫度、構(gòu)件尺寸和構(gòu)件表面的防火涂層特性確定。 對承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)采用荷載效應(yīng)的偶然組合進(jìn)行設(shè)計。 耐火極限 各類構(gòu)件的耐火極限應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 5001《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50045的規(guī)定采用。 無防火涂層往的耐火計算 當(dāng)進(jìn)行耐火設(shè)計時，應(yīng)驗其結(jié)構(gòu)在火作用下的整體穩(wěn)定性、火災(zāi)層的穩(wěn)定性及出火區(qū)域內(nèi)柱子的承載力。 驗算結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性時，可假定出火區(qū)域內(nèi)的柱頭、往腳為鉸接，混凝土取常溫下的強度和彈性模量；出火區(qū)域的鋼梁應(yīng)考慮溫度變化對強度和彈性模量的影響。 驗算火災(zāi)層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性時，應(yīng)將出火區(qū)技承擔(dān)的水平力轉(zhuǎn)移到非出火區(qū)的往，并驗算其穩(wěn)定性。 出火區(qū)柱身的軸心受壓承載力應(yīng)按下式驗算：Nf≤Nuf（）式中Nf——火災(zāi)時作用于柱子的軸向力設(shè)計值； Nuf——火災(zāi)時柱子的承載力設(shè)計值。 火災(zāi)時出火區(qū)域內(nèi)的柱子，當(dāng)截面邊長不小于200mm時，其承載力設(shè)計值應(yīng)按下列規(guī)定計算： 1 對無側(cè)移框架的柱Nuf=（l/tf） （）式中 tf——構(gòu)件的設(shè)計耐火極限（mh）。 2 對有側(cè)移框架的柱，且層間位稱小于1／50層高時 Nuf=（1／tf） （－2） 有防火保護(hù)柱的防火涂層厚度 當(dāng)采用金屬網(wǎng)抹M5砂漿或厚涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料時，長細(xì)比λ≤－。 11 施工 一般規(guī)定 矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的制作和施工，除符合本規(guī)程的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50205和《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50204的有關(guān)規(guī)定。 矩形鋼管結(jié)構(gòu)的制作單位應(yīng)根據(jù)已批準(zhǔn)的技術(shù)設(shè)計文件編制施工祥圖，且經(jīng)原設(shè)計單位批準(zhǔn)。當(dāng)需要修改時，制作單位應(yīng)向原設(shè)計單位申報，經(jīng)同意并簽署文件后方能生效。 矩形鋼管結(jié)構(gòu)在制作前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件和施工詳圖的要求編制制作工藝文件。其內(nèi)容至少應(yīng)包括：制作所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)，制作廠的質(zhì)量保證體系，成品的質(zhì)量保證和為保證成品達(dá)到規(guī)定的要求而制定的措施。 矩形鋼管結(jié)構(gòu)的制作單位，在必要時應(yīng)對構(gòu)造復(fù)雜的構(gòu)件進(jìn)行工藝試驗。 矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)采用的鋼材、焊接材料、連接材料和混凝土材料的性能，應(yīng)符合本規(guī)程第3章的規(guī)定。 矩形鋼管構(gòu)件的制作和施工 矩形鋼管構(gòu)件應(yīng)根據(jù)施工詳圖進(jìn)行放樣。放樣與號料應(yīng)預(yù)留焊接收縮量和切割、端銑等加工余量。對于高層框架杜尚應(yīng)預(yù)留彈性壓縮量，彈性壓縮量的取值可由制作單位和設(shè)計單位協(xié)商確定。 需進(jìn)行邊緣加工的零件，宜采用精密切割；焊接坡口宜采用自動切割、半自動切割、被口機、創(chuàng)邊機等加工，并應(yīng)采用樣板控制坡口角度和尺寸。 在短形鋼管構(gòu)件組裝前，各零、部件應(yīng)經(jīng)檢查合格。組裝的允許偏差應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50205和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99的規(guī)定采用。 矩形鋼管構(gòu)件的焊接（包括施工現(xiàn)場焊接）應(yīng)嚴(yán)格按照工藝文件規(guī)定的焊接方法、工藝參數(shù)、施焊順序進(jìn)行，并應(yīng)符合設(shè)計文件和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》JGJ 81的規(guī)定。 矩形鋼管構(gòu)件的除銹和涂裝應(yīng)在制作質(zhì)量檢驗合格后進(jìn)行。構(gòu)件表面的除銹方法和除銹等級應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定，其質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB 8923的規(guī)定。 矩形鋼管構(gòu)件制作完成后，應(yīng)按照施工圖和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50205的規(guī)定進(jìn)行驗收，其外形尺寸的允許偏差應(yīng)符合上述規(guī)范的規(guī)定。 矩形鋼管構(gòu)件制作完畢后應(yīng)仔細(xì)清除鋼管內(nèi)的雜物，并應(yīng)采取措施保持管內(nèi)清潔。 矩形鋼管構(gòu)件在吊裝時應(yīng)控制吊裝荷載作用下的變形。吊點的設(shè)置應(yīng)根據(jù)矩形鋼管構(gòu)件本身的承載力和穩(wěn)定性經(jīng)驗算后確定。必要時，應(yīng)采取臨時加固措施。 矩形鋼管構(gòu)件在運輸、吊裝以及吊裝完畢澆筑混凝土之前，應(yīng)將其管口包封，防止異物和雨水落入管內(nèi)。當(dāng)采用預(yù)制短形鋼管混凝土構(gòu)件時，應(yīng)待管內(nèi)混凝土強度達(dá)到設(shè)計值的50％后，方可進(jìn)行吊裝。 矩形鋼管構(gòu)件吊裝就位后應(yīng)立即進(jìn)行校正，并采取可靠的固定措施以保證其穩(wěn)定性。 矩形鋼管采用現(xiàn)場焊接拼接時，應(yīng)對施焊工藝進(jìn)行控制，盡可能減少焊接殘余應(yīng)力和殘余變形。 矩形鋼管構(gòu)件的安裝質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB 50205和現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 99的規(guī)定。 混凝土施工 矩形鋼管管內(nèi)混凝土澆筑之前，應(yīng)將管內(nèi)異物、積水清除干凈。管內(nèi)混凝土澆筑應(yīng)在鋼構(gòu)件安裝完畢并驗收合格后進(jìn)行。 矩形鋼管內(nèi)混凝土的澆筑宜采用導(dǎo)管澆筑法，也可采用泵送項升澆筑法或手工逐段澆筑法；矩形鋼管管內(nèi)混凝土澆筑施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計和必要的澆筑工藝試驗，并在此基礎(chǔ)上制定澆筑工藝和各項技術(shù)措施。 當(dāng)采用導(dǎo)管澆筑法時，應(yīng)在短形鋼管柱內(nèi)插入上端裝有混凝土料斗的鋼制導(dǎo)管，自下而上邊退邊完成管內(nèi)混凝土澆筑。澆筑前，導(dǎo)管下日離矩形鋼管底部的距離不宜小于300mm。導(dǎo)管與往內(nèi)水平隔板澆筑孔的側(cè)敗不宜小于50mm，以便于插入振搗棒。對邊長小于400mm的短形鋼管柱，宜采用外壁附著式振搗器進(jìn)行振搗。 當(dāng)采用泵送頂升澆筑法時，應(yīng)在短形鋼管柱適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b一個帶有防回流裝置的進(jìn)料支管，直接與泵車的輸送管相連，將混凝土連續(xù)地自下而上灌入鋼管，無需振搗。進(jìn)料支管宜小于矩形鋼管尺寸的二分之一。對泵送頂升澆筑的多層超高往下部入口處的管壁以及短形鋼管柱縱向焊縫，必要時應(yīng)進(jìn)行強度驗算。 當(dāng)采用手工逐段饒筑法時，混凝土自鋼管上口灌入，用振搗器搗實。當(dāng)管截面最小邊長大于350mm時，可采用內(nèi)部振搗器振揭，每次振搗時間不應(yīng)少于30s。當(dāng)管截面最小邊長小于350mm時，采用附著在鋼管外部的振搗器振搗，外部振搗器的位置應(yīng)隨混凝土的澆筑高度加以調(diào)整。 鋼管混凝土柱中的混凝土宜采用無收縮混凝土?；炷恋呐浜媳?，除應(yīng)滿足強度指標(biāo)外，尚應(yīng)注意混凝土坍落度的選擇。混凝土配合比應(yīng)根據(jù)混凝土的設(shè)計強度等級計算，并通過試驗確定。對于泵送項升澆筑法，混凝土配合比尚應(yīng)滿足可泵性要求。 矩形鋼管內(nèi)的混凝工直連續(xù)澆筑。當(dāng)必須間歇時，間歌時間不得超過混凝土的終凝時間，需留施工縫時，應(yīng)將管口封閉，防止水、油和異物等落入。 當(dāng)留施工縫時，在澆筑混凝土前，應(yīng)先澆灌一層厚度為100～200mm的與混凝土強度等級相同的水泥砂漿，以免自由下落的混凝土骨料產(chǎn)生彈跳。 矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)混凝土的澆筑質(zhì)量，可采用敲擊鋼管法來檢查其密實度；對于重要構(gòu)件或部位，應(yīng)采用超聲波法進(jìn)行檢測。對于混凝土不密實的部位，應(yīng)采用局部鉆孔壓漿法進(jìn)行補強，然后將鉆孔補焊封固。 本規(guī)程用詞說明 1 為便于在執(zhí)行本規(guī)程榮文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下： l）表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的： 正面詞采用“必須”， 反面詞采用“嚴(yán)禁”。 2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的： 正面詞采用“應(yīng)”， 反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。 3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的： 正面詞采用“宜”或“可”， 反面詞采用“不宜”； 2 條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時，寫法為“應(yīng)按……執(zhí)行”或“應(yīng)符合……的規(guī)定”。非必須按所指定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時，寫法為“可參照……執(zhí)行?！? 1 總則 本規(guī)程所采用的符號和術(shù)語是根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計術(shù)語和符號標(biāo)準(zhǔn)》GB／T 50083制定的。 本規(guī)程中許多參數(shù)（如荷載、材料等）引用了國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，因此，除本規(guī)程有明確規(guī)定者外，在設(shè)計時還必須遵守國家現(xiàn)行有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。 楊強躍、金天德、劉永健按本規(guī)程進(jìn)行了工程試設(shè)計。 3 材料 鋼材 本規(guī)程規(guī)定矩形鋼管混凝土構(gòu)件的鋼管可采用Q23Q34Q390和Q42O四種牌號的鋼材，這是依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017的規(guī)定和我國多年來鋼管混凝土結(jié)構(gòu)實踐經(jīng)驗提出的。根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018的規(guī)定，冷彎型鋼構(gòu)件主要采用Q235和Q345兩種牌號鋼材。因此，冷彎成型的短形鋼管目前主要采用上述兩種鋼材。條文還規(guī)定“當(dāng)有可靠依據(jù)時，可采用其他牌號的鋼材”，所謂“可靠依據(jù)”是指所取用的鋼材，其力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)符合我國有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)用鋼標(biāo)準(zhǔn)的要求。 建筑結(jié)構(gòu)用鋼除了應(yīng)具有合格的力學(xué)性能指標(biāo)外，還應(yīng)對一些化學(xué)成分含量加以限制，以確保構(gòu)件的可焊性等加工和維護(hù)要求。因此，設(shè)計者應(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、連接和加工方法，以及環(huán)境條件等不同情況，合理地選用鋼材的牌號和級別。 根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB／T 700和《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB／T 1591的規(guī)定，每一牌號的鋼材按其質(zhì)量又分為不同等級，如 Q235分為 A、Q34Q390和Q420鋼分為 A、B、C、D、E五個等級。各類牌號的 A級鋼不提供任一溫度量級的沖擊韌性試驗，且只有當(dāng)用戶提出要求時才進(jìn)行冷彎試驗。Q235A級鋼還不保證焊接要求的含碳量。Q235的B、C、D級和Q34Q390、Q420的B、C、D、E級鋼之間除所含化學(xué)成分限量不同外，各級鋼材分別保證在十20℃、0℃、－20℃和一40℃時應(yīng)具有的沖擊韌性要求。對在一40℃以下要求保證沖擊韌性的鋼材，則應(yīng)選取相應(yīng)鋼材牌號的E級鋼。 用于承重結(jié)構(gòu)的鋼管材料應(yīng)具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有碳含量的合格保證，對于一些重要的結(jié)構(gòu)和直接承受動力作用的結(jié)構(gòu)還應(yīng)有冷彎試驗合格和沖擊韌性的要求。因此，各類牌號的A級鋼一般不宜用于直接承受動力作用的結(jié)構(gòu)、要求保證沖擊韌性性能的結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)，Q235A級鋼還不能用于焊接結(jié)構(gòu)。 條文中未給出矩形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)鋼材抗拉強度和屈服強度的比值。用于抗震結(jié)構(gòu)的鋼材的伸長率應(yīng)大于20％，以保證構(gòu)件具有足夠的塑性變形能力。 國內(nèi)生產(chǎn)高頻焊接直縫矩形管比較多，但也有一些鋼廠生產(chǎn)螺旋焊縫國變方矩形管的，放本條列入了螺旋焊縫生產(chǎn)工藝的矩形管。熱軋短根鋼管目前國內(nèi)尚未生產(chǎn)，但國外的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均已列入并已生產(chǎn)和應(yīng)用，例如：國際標(biāo)準(zhǔn)ISO657／14［40］HotFormed Structural Hollow Sections中列有熱軋方管（SHS）截面20mm20mm～400mm400mm，熱軋矩形管（RHS）截面 50mm30mm～500mm300mm，壁厚 ～25mm；歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN102122Hot Finished Structural Hollow Section中列有方管（SHS）截面20mm20mm～400mm400mm，矩形管（RHS）截面50min25mm～500mm300mm，壁厚 ～20mm；此外，英國規(guī)范也列有熱軋方鋼管（SHS），規(guī)格：350mm350mm～700mm700mm，壁厚12～40mm。隨著我國加人WTO，國外先進(jìn)的生產(chǎn)工藝可能會很快引進(jìn)國內(nèi)，故本條文中也列入了熱軋矩形鋼管。 對于采用一條直維和螺旋焊縫冷彎成型的短形管，焊縫強度宜與母材等強。 在鋼結(jié)構(gòu)制造過程中，由于鋼材質(zhì)量和焊接構(gòu)造等因素，厚板容易出現(xiàn)層狀撕裂，這對沿厚度方向受拉的接頭來說是很不利的。因此，需要采用厚度方向性能鋼板。關(guān)于如何防止層狀斷裂以及確定厚度方向所需的斷面收縮率z等問題，可參照原國家 機械工業(yè)委員會重型機械局企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《焊接設(shè)計規(guī)范》JB／ZZ 5一86或其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理。 我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范和硅筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程中均規(guī)定，厚度大于40mm時應(yīng)采用厚度方向性能鋼板。 連接材料 當(dāng)焊接兩種不同強度等級的鋼材時，宜選用與被焊鋼材強度較低一種鋼材相匹配的焊條或焊絲。這是因為若焊縫金屬強度比主體金屬強度過高