标准规范下载简介
DBJ／T13-51-2020 钢管混凝土结构技术规程(附条文说明).pdf5.3受弯、压弯和拉弯构件承载力计算
图5典型的N/N~M/M强度关系曲线
JTS／T 119-2018 远海区域水运建设工程概算预算编制规定由于矩形、圆端形、带直角的等边六边形截面的钢管混凝士
5.3.6对于矩形、圆端形、带直角的等边六边形钢管湄
5.3.7相关公式考虑了截面塑性发展，当不考虑塑性发
5.3.7相关公式考虑了截面塑性发展，当不考虑塑性发展时，结
肢，尚应考虑由剪力引起的局部弯矩影响，按偏压构件计算。
5.3.9基于试验研九和有限 形格构式钢管混疑 土构件在端部受压产生挠曲的过程中，其挠曲线近似为正弦半波 曲线，从而推导得出两端的最大剪力。
5.4复合受剪和受扭构件的承载力计算
图7压弯扭构件 N M (n) (s) (β)关系示意图 N Mu
5.5.1根据参数分析的结果，综合各参数的影响规律，在含钢率 0.04~0.2、套箍效应系数0.3~5、钢材Q235~Q420、局压面积比 ～16、混凝土C30~C80的参数范围内，推导出钢管混凝土局压承 载力折减系数k.c的计算公式（参见：刘威，韩林海．钢管混凝士 受轴向局压荷载时的工作机理研究土木工程学报，2006.39(6)
(16) (17) (18) (19) (20)
(21) (22) (23) (24)
长期荷载作用影响的构件承载
5.6.1在长期荷载作用下，由于管内混凝土发生徐变和收缩循变形， 产生内力重分布现象，导致钢材和管中混凝土应力改变，二者的 漠量发生变化，因而使构件的临界应力下降。下降率和永久荷载 的大小、套箍效应系数、构件长细比和荷载偏心率有关。在工程 常用范围内，根据分析结果提出长期荷载作用影响系数k
公式中各参数适用范围为：钢材Q235~Q420、混凝土 C30~C80、长细比40~120、荷载偏心率0~1、含钢率0.05~0.20、 矩形截面高宽比1~2、圆端形截面高宽比1~3。 1 圆形钢管混凝土：
(a≤ 0.4) 0.4
(a≤ 0.4) 0.4
凝土柱的方法计算带直角的等边六边形钢管混凝土柱的长期荷载 作用影响系数。对比分析结果表明，长期荷载对圆端形钢管混凝 土柱和圆形钢管混凝土柱的影响规律相似，目构件的承载力随着 圆端形高宽比的增大而减小，可采用在圆形钢管混凝土柱的长期 荷载作用影响系数乘以截面形状影响系数（n）计算圆端形钢管混 凝土柱的长期荷载作用影响系数。
6.1.1本条规定了钢管混凝土结构节点和连接设计的一般原则， 保证力的可靠传递，使钢管和管中混凝土能共同工作。 6.1.2～6.1.3这两条规定了采用钢筋混凝土楼屋盖时，梁与钢管 混凝土柱连接的受剪承载力和受弯承载力应分别不小于被连接构 件端截面的组合剪力设计值和弯矩设计值，这里采用的用于连接 设计的剪力和弯矩设计值应该是根据相关规范根据不同抗震等级 要求调整后的设计值，
6.1.4钢梁与钢管混凝土柱的刚接连接，应按弹性进行设计
震时，还应进行连接的极限承载力验算，以实现“强连接、弱构 件”的设计概念。研究表明，钢梁与钢柱刚性连接时，除梁翼缘 与柱的连接承担弯矩外，腹板连接的上下受弯区也可承担弯矩， 腹板中部的连接承担剪力。这样计算合理一些，但给设计增加麻 烦，因此，本规程没有考虑腹板连接承担弯矩的作用。 6.1.5梁、板的纵向受力钢筋若直接焊接在钢管壁上，将使钢管 壁产生额外的复杂应力和变形，影响钢管对混凝土的约束作用。 6.1.6为保证管内混凝土的浇灌质量，应尽可能避免零部件穿过 钢管。 6.1.7根据钢管混凝土结构施工经验，为方便钢管混凝土框架柱
6.1.7根据钢管混凝土结构施工经验，为方便钢管混凝土框
钢管混凝土结构梁柱连接节点主要有铰接节点、半刚接节
点、刚接节点三种。加强环刚接节点的剪力与弯矩能可靠地传递 给柱构件，管壁受力均匀，节点刚度大，且便于混凝土浇筑
端一定距离处，将翼缘两侧切削成月牙形，形成薄弱截面，使强 烈地震时梁的塑性铰自柱面外移，从而避免脆性破坏。其节点延 性可得到充分保证，能产生较大转角。建议本省8度I1、IV类场 地时采用。
栓焊混合接。全部焊接适用于工厂连接，不适用于工地连接： 全部用高强螺栓成本太高，且精确度要求高：栓焊混合连接目前 应用较广。栓焊连接时，梁腹板用高强螺栓连接，翼缘用焊接， 施工时先栓后焊。腹板高强螺栓连接分为对接与搭接。前者传力 直接，高强螺栓双剪受力，适用于重要和受力较大的部位。 边柱、角柱处加强环板，可做半环板形式，但外环板必须超 过半圆。当柱两侧钢梁截面高度不等时，应采用三层加强环板。 柱两侧钢梁位于不同标高部位，上下加强环板应予以弯折，并在 弯折处增短加劲肋。加强环板可采用直边形板、同心圆形、折线 形及内凹弧形板。直边形板加工方便，但应力集中严重；同心圆 形板加工较困难，但内力分布均匀。折线形及内凹弧形板为前两 种板的改进型。外环板制作时可采用分块拼焊。 钢梁翼缘直接与钢管壁焊接，适用于梁端受压翼缘向钢管传 递的压力不大的情况，不宜用于梁端翼缘传递拉力的情况。钢管 局部受拉产生塑性变形，刚接节点蜕变为半刚接节点。 对于外加强环板式连接节点，外加强环与钢管的连接的部口 形式也可采用K形部口。 外加强环式节点和内加强坏式节点也适用于边柱和角柱。
有外形简单，便于制作的优点；III、IV和VI型外形曲线光滑， 受力好，这6种型式都是工程中常用的型式，因而也作为本规程
6.2.7环梁节点形式宜用于钢管截面尺寸不大于1m的情况
对于纵筋贯通节点，梁纵筋贯通钢管时宜双筋并股开孔。钢 管并孔部位应采用内衬管、短加劲肋等补强措施。钢管开孔，为 顺径向指向管心，与钢筋贯通方向不同。 对于承重销节点，梁端弯矩由环梁传递，剪力主要由钢承重 销传递。承重销有穿心、不穿心与半穿心等三种。穿心承重销受 力性能最好，施工难度大。不穿心承重销传递剪力的能力差，受
荷转动时易产生应力集中。半穿心承重销对前二者的缺陷有所避 免。 “穿筋单梁”节点增设内衬管或外套管，是为了弥补钢管开 孔所造成的管壁削弱。穿筋后，孔与筋的间隙可以补焊。条件许 可时，框架梁端可水平加腋，并令梁的部分纵筋从柱侧绕过，以 减少穿筋的数量。
6.2.8该节点构造和计算基本同钢结构。应注意对地震区抗震
掌的板式节点的应力验算，防止剪应力集度过大，造成管壁的撕 裂。根据工程经验，可加设加强肋板来加强节点分散应力。
6.2.9参照已有工程设计经验
6.2.10对由柱顶承受集中荷载的柱，要保证钢管和管中混凝土共 同受力，应采取两个措施：一是加厚柱顶板、增设肩梁和加劲肋 保证柱头刚度：二是柱头盖板留设注浆孔，进行压浆保证管中混 疑土与柱顶板紧密接触。对双肢柱当集中力作用在两肢之间时， 可采用穿过也可不穿过钢管的肩梁，将力传给柱肢。柱顶构造由 加强环、肩梁和加劲肋组成刚性节点。这种节点根据试验结果以 及荆门电厂670h炉架的实际工程经验（肩梁不穿过钢管），证 明其能保证钢管和混凝土共同工作。亚
6.2.11梁柱刚接节点试验表明，当梁端竖向剪力增至临界
梁端1D(D为圆钢管外径或矩形钢管边长)范围内的管壁可能产生 局部鼓曲，致使节点刚度减小。为此，除采用梁端加腋等措施分 散剪力，降低剪应力集度外，还应控制此范围内的剪应力值，以 保证管壁不发生局部屈曲。根据剪力传递机理的试验研究成果 提出本条公式。此公式已用于工程实践。 6.2.12由于钢管混凝土柱具有较高的强度和良好的延性性质，用 作抗震结构的柱是相当理想的。所以，节点的设计成为钢管混凝 土框架结构抗震设计的关键。在框架结构中，不论是钢梁节点还 是钢筋混凝土梁节点，只要满足计算和梁端构造上的要求，与钢
6.2.12由于钢管混凝土柱具有较高的强度和良好的延
乍抗震结构的柱是相当理想的。所以，节点的设计成为钢管混 土框架结构抗震设计的关键。在框架结构中，不论是钢梁节点还 是钢筋混凝土梁节点，只要满足计算和梁端构造上的要求，与钢 混凝土框架节点相比，在低周反复荷载作用下，滞回特性、延
性系数和强度储备均高得多，而且节点核心区不会破环，梁端塑 性铰位置易于控制。因此，采用钢管混凝土柱和钢梁或钢筋混凝 土梁加强环节点组成的框架，更便于实现“强柱弱梁，节点更强” 的抗震设计要求。中 试验研究表明，对混凝土梁节点，在保证梁内主筋与环板可 靠焊接锚固的前提下，梁端配筋设计满足《混凝土结构设计规范》 GB50010的要求，也可达到“强剪弱弯”的目的，表现出良好的 抗震能力。中 III、IV型加强环板，由于其外形曲线光滑，无明显应力集中 点，因而更适于承受反复荷载作用。此外，重视节点环板的加工 和焊接质量，也是减少残余应力和缺陷的影响，避免应力集中所 必需的。亚
6.2.13本条规定参考了日本设计指南AIJ（1997）《钢管混凝土
结构的设计和建造指针》的相应内容，计算时假设粘结强度在相 邻楼层的上层柱和下层柱中点之间均匀分布。
6.3.1钢管因为材料长度、吊装能力或运输能力的影响，钢管的 长度都是有限制的，需要在施工现场对接。等直径钢管对接时， 可采用本条规定的连接方法。
6.3.2不同直径的钢管对接时，不能直接对接，需要设置变
5.3.4当采用钢管混凝土斜柱时，斜柱与直柱的对接部位在外荷
6.3.4当采用钢管混凝土斜柱时，斜柱与直柱的对接部位在外荷
可在对接部位设置内隔板来提高整体性能
6.4.1～6.4.2根据现行协会标准《矩形钢管混凝土结构技术规程》 CECS159、现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017和现行 行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的中柱脚的有 关规定设计。对于有抗震要求的柱脚，还应满足现行国家标准《建 筑抗震设计规范》GB50011中相关构造要求，
6.5.2斜腹杆组合柱的换算长细比是假设腹杆倾角为40°~60°，
6.5.2斜腹杆组合柱的换算长细比是假设腹杆倾角为40°~60°， 按格构柱抗弯刚度折减值导得的，所以实际构件的腹杆角度亦应 限定在这个范围内。平腹杆柱的构造规定，是为了从构造上保证 腹杆有一定的线刚度，不致使格构式柱的抗弯刚度低得太多，在 换算长细比的推导过程中，作了条文中规定的限制。 6.5.3参照现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的有关规 定。 6.5.4由于单肢柱框架的顶层柱和排架阶形柱的上柱，往往轴力 较小而偏心距大，采用组合截面较合理，也便于施工。 6.5.5根据哈尔滨工业大学和中建三局科研所合作进行的焊接对
6.5.5根据哈尔滨工业大学和中建三局科研所合作进行
（参见：钟善桐：钢管混凝土结构：哈尔滨：黑龙江科学技术 出版社，1994），后施焊会造成核心混凝土强度指标下降，但对构 牛承载力的降低不超过2.5%；由焊接造成柱挠曲产生的偏心很 小，可忽略其对偏心承载力的影响。在设计荷载下施焊，柱刚度 变化也很小，对结构的工作性能无明显影响。但应注意不宜在同 构件上多点同时施焊，且焊接电流不宜过大。 6.5.6当在管壁上支承重量较大的支、吊架时，采用加强环是为
6.5.6当在管壁上支承重量较大的支、吊架时，
式中：△1、△2、△3、△4一图8中1点、2点、3点、4点的水平位移 柱转角.按下式计算：
式中：△5、△6一图6.6.1中5点和6点的水平位移 故梁柱相对转角：
图8节点核心区受力示意图
7带钢管混凝土边框柱的混合剪力墙结构设计
7.1.5在地震作用下，为了使混合剪力墙具有足够的后期承载力，
现定在抗震设计时边框柱承担的水平剪力比例不小于混合剪力墙 承担的全部水平荷载的25%。限定边框柱的最小截面尺寸且的在
于保证其对剪力墙具有足够的约束作用。 为保证钢管混凝土边框柱和钢筋混凝土剪力墙在受荷状态下 能共同工作，二者之间必须有可靠的连接。可根据实际情况采用 不同形式的连接，图10给出了工程中常用的几种连接形式。包括 先在钢管上焊接连接钢筋或角钢，再将墙体分布钢筋焊接在上述 连接钢筋或角钢上。
在剪力墙中设置交义型钢支撑可一定程度上提高混合剪力墙 的承载力和耗能能力。支撑应采用实腹型钢制作。同时可在型钢 支撑上设置栓钉以增强其和剪力墙混凝土的共同工作性能。型钢 支撑受力较大，宜合理设计以避免型钢过早发生局部屈曲。
8.1.2《建筑钢结构防火技术规范》GB51249给出了圆
9.1.1～9.1.3这样做可以防止不必要的浪费，杜绝不安全隐患。 9.1.4～9.1.6施工单位包括安装单位与制作的专业厂家。施工单 立根据已批准的设计文件编制施工详图，可较好地把制作条件安 装技术与原设计文件结合起来，使设计更趋完善。钢管混凝土构 件常用作各种柱子，构造较为复杂，应根据工程特点，结合制作 厂的条件编制制作工艺。工艺中还应包括：生产场地的布置，采 用的加工、焊接设备和工艺装备及检测设备，焊工和检验人员资 质证明，各类检查项目表格，生产进度计划表及运输计划表等。 钢管结构和制作单位应在必要时对构造复杂的构件进行工艺试 验。主要考虑到复杂构件的加工工艺参数必须从工艺试验中取得， 如加工、装配、焊接的变形控制、尺寸精度的控制，通过试验， 可以获得合理的工艺参数，用以指导构件的批量生产，保证构件 制作质量。 9.1.7为了保证结构安全和正常施工，钢管内混凝土的浇筑应在 钢构件安装并由工程总包、钢结构安装及混凝土施工等单位共同 验收合格，并经监理认可后进行。这是考虑到先行浇筑混凝土会 使结构调整发生困难，甚至无法调整。 9.1.8～9.1.9为了保证结构的安全性，钢管混凝土柱防火涂料涂 装前应对其表面进行除锈及防锈处理，
9.2钢构件的制作、施工
本节条文根据现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》
GB50205和现行国家行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ 99 的相关内容制订。
9.4混凝土施工与质量检验
本节条文根据现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标 准》GB50300、现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205和现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204等相关内容制订
本节条文根据现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标 准》GB50300、现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205和现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204等相关内容制订。 9.4.4泵送顶升浇筑法、高位抛落免振捣法及手工逐段浇筑法等 三种混凝浇筑方法是目前国内钢管混凝士工程中较为成熟的施 工方法。其中以泵送顶升浇筑法的质量最易控制。工程实践中混 疑土的施工工艺将会有所不同，但无论采用哪种工艺，都不仅要 呆证混凝土强度，还要保证混凝土的密实度。 在进行混凝土浇筑前，需准确计算钢管中需要填充的混凝士 本积。现场浇筑时要严格计算运到现场的混凝土体积，以及实防 灌入的混凝土体积。具体工作要有专人负责。 1泵送顶升法（建议此种方法） 利用泵送的压力将混凝土由底到顶注入钢管内，由混凝土自 重及泵送压力使混凝士达到密实的效果。 采用该方法时，在钢管柱适当的位置安装一个带有防回流装 置的进料支管，直接与泵车的输送管相连，将混凝土连续不断地 自下而上灌入钢管内。钢管的尺寸宜大于或等于进料支管的两倍 钢管顶部应设溢流或排气孔。对泵送顶升浇筑的柱下部入口处的 管壁应进行强度计算。 泵送混凝土前应用清水冲洗钢管内壁。当浇筑完成后，应稳 玉2~3分钟后再关闭截止阀、拆除泵管。一种泵送顶升法施工时 的钢管与混凝土输送管的连接示意如图11所示，
T／CHTS20008-2020 “美丽高速公路”管理服务指南.pdf9.4.4泵送顶升浇筑法、高位抛落免振捣法及手工逐段浇
升施工时钢管与混凝土输送管的连接
2人工辅助浇揭法 将混凝土由顶到底注入钢管内，并使用振揭器械对混凝土实 施振，使混凝达到密实的效果。 人工辅助浇捣法应逐段进行，每浇筑一定量的混凝土后，需 要用内部或外部振捣器进行振捣。每段浇筑的高度不应大于振捣 器的有效工作范围或2~3m。当钢管外直径大于350mm时，可采 用内部振捣器进行振揭，每次振揭时间不少于30秒。当钢管外直 经小于350mm时，可采用附着在钢管外部的振揭器进行振揭，外 部振揭的位置应随混凝土浇筑进展加以调整。人工辅助浇揭法示 意图如图12所示，
图12人工辅助浇捣法施工示意图
3导管浇筑法 通过导管将混凝土输送入钢管内，并保证在施工过程中导管 端部理入混凝土一定深度，边提管边完成混凝土的浇筑。依靠混 凝土自重进行不间断填充，使混凝土达到密实的效果。 采用该方法时，浇筑前导管下口离底部的垂直距离不宜小于 300mm，当空钢管安装就位固定后、混凝土浇筑前，一般先浇筑 层100～200mm厚的同强度等级水泥砂浆。浇筑过程中导管下 口宜置于混凝土中约1m。导管与柱内水平隔板浇筑孔的侧隙不 宜小于50mm。当采用泵送方式进行混凝土输入时，不宜同时进 行振捣。混凝土应连续灌注。导管提升速度应与混凝土上升速度 相适应，避免出现混凝土脱空或理管难以拔出的现象。导管提升 时，应确保使导管出口预理在约1m深的流态混凝土中。当导管 内的混凝土不畅通时，可将导管上下提动，但上下提动的范围应 在300mm左右。导管浇筑法的施工过程示意如图13所示
尧筑面以下；③第一次混凝土浇筑完毕，拔出导管；④开始浇筑新混凝土， 导管须理入新浇筑混凝土中；新旧混凝土施工缝应避免在梁柱节点处；③混 疑土浇筑完毕，拔出导管。
图13导管浇筑法施工示意图
9.4.13钢管内混凝土与剪力墙混凝土不同时浇筑DB51／T 2661-2019 政府信息主动公开平台建设规范.pdf，可能出现混凝 土初凝后再次受到强烈振动，破坏与钢管相接部位混凝土的终凝 过程，影响该处混凝土后期强度增长。而钢管内混凝土与剪力墙 混凝土浇筑时间错开一定时间，如7天以上，会加大施工组织难 度。 9.4.15钢管内混凝土终凝后的湿度条件与标养中的混凝土试件 显度条件接近。如钢管内混凝土养护温度满足要求，标养试件的 强度试验结果基本可以代表钢管内混凝土的强度水平。