标准规范下载简介

GB50936-2014钢管混凝土结构技术规范NA.pdf

E,I ≥E.I,I ≥nl, n =E./E

β0.393Dt；I.=0.393D 代入上式，得出

t≥(n/)(D/D)

系数和β。分别是多边形截面直径等效系数，和多边形截 面的截面模量及惯性矩等效系数，是以圆截面作为标准截面而导 出的，可用来计算除圆截面以外的各种多边形截面的截面特性， 见表2。

某某电力中心空调施工组织设计各种截面的截面特性及相应的等效

由于βw～β，因而取截面模量和惯性矩的等效系数均为β， 见本规范表7.3.3。 加强管长度的确定，主要考虑两个因素：第一，要使作用力 通过加强管均匀地传递到混凝十截面上：第二，杆端在进行高温 谋接时，不损伤内部混凝土。通过试验和产品质量检验，要保证 加强管能把内力均匀地传给混凝土，其长度应为混凝土厚度的2 倍。根据钢管在进行1/2环焊时，在距焊缝中心40mm处，钢管 表面的温度已降至300℃以下，对内部混凝土强度无任何影响， 因此，建议混凝土挡浆板离杆端的距离不宜小于50mm，已足够 安全。 一般情况下，加强管的外伸长度建议按下式确定，

S=d+20.十c≥150mm 损伤影响区，d≥50mm； 土管厚度（mm），3.<40mm

其他构造要求。 采用内加强管时，当混凝土厚度较大时，承压挡浆板的内孔 小，内加强管与外钢管相连的焊缝焊接困难，质量难以保证，采 取把加强管下端切成锯齿形，用加长焊缝长度来补偿

上、下柱柱端分别焊一个由连接板、剪力螺栓（沿圆周均匀布 置）和内短钢管所组成的一对阴阳螺栓连接接头，到现场用螺栓 相连。剪力板螺栓连接的构造和计算同普通钢结构。 7.3.9空心钢管混凝土柱梁节点尽量采用外加强环的连接方式

7.3.9空心钢管混凝土柱梁节点尽量采用外加强环的连接方式 是为防止梁侧推力导致内部混凝土脱落和钢管的屈曲

7.4.1多、高层建筑无地下室时，钢管混凝土柱多采用理埋入式 柱脚，当设置地下室且钢管混凝土框架柱伸至地下至少两层时， 也可采用外包式柱脚或端承式柱脚

7.4.2偏心受压的钢管混凝土柱非埋入式柱脚，应满足销

板下截面受剪承载力的要求，其受剪承载力由柱脚钢管底板下轴 压力产生的水平摩擦力和钢底内贯通的钢筋混凝土直剪承载力共 司承受。钢柱脚板的摩擦力取0.4倍的压力，因贯通的混凝土内 没有构造钢筋的要求，其直剪强度取1.5ft。当摩擦力和混凝土 直剪承载力不足以抵抗柱脚的水平剪力时，应设置抗剪连接件。 7.4.3～7.4.5端承式柱脚下的环形底板可以避免钢管直接压在 混凝土上造成混凝土局部破坏，因此对环形底板的厚度和宽度做 了规定。柱脚钢管底板的尺寸应满足理置部位混凝土局部承压承 载力要求。参照《混凝土结构设计规范》GB50010有关局部承 压承载力计算方法，建立了本规范规定的相关计算公式。 7.4.6锚栓式柱脚主要为单向受力，可用于塔架结构或者工业 厂房柱中。

7.4.6锚栓式柱脚主要为单向受力，可用于塔架结构或者工业 厂房柱中，

7.4.7柱脚同基础相连处受力复杂，为保证安全可靠采用

8.0.1标准火灾升温曲线下构件的钢管混凝土构件无保护层耐 火时间的计算按照附录第E.0.4条计算得到，防火计算需要反 夏迭代或试算，由于公式形式相对复杂，考虑到火灾下钢管软化 较快，因此，进一步简化，在计算组合强度时不考虑套箍作用， 则最终火灾下的承载力折减系数可以表示为：

8.0.1标准火灾升温曲线下构件的钢管混凝土构件

NT SrNT A.ft +AfT N p 9 Af+Af

其中，常温和高温下的稳定系数公式中对应的组合强度也不 考虑套箍作用。根据上式可知：当承载力折减系数ksc等于荷载 比n时，此时对应的时间即为构件的耐火时间，通过对承载力 折减系数的分析发现： 1柱高在1m～5m范围内，高度对承载力折减系数的影响 较小，在此都按4m来计算； 2其他条件相同时，钢材的强度提高会提高构件的耐火性 能，反之，混凝土的强度提高会降低构件的耐火性能；偏于安 全，简化计算中取钢材为Q420，混凝土为C30； 3钢管的厚度对承载力有一定的影响，但是影响有限，根 据常见取值范围，偏于安全取10mm； 4外径、空心率和荷载比对构件的承载力折减影响非常明 显，应考虑。 为了方便设计，基于上面的分析和假定，通过选代插值得到 不同外径、空心率和荷载比下的构件耐火时间取值表，具体见本 规范表8.0.1。 8.0.2当防火材料为非膨胀型涂料时，取常用涂料导热系数入

8.0.2当防火材料为非膨胀型涂料时，取常用涂料导热

=0.116W/(m·℃）时，根据附录第E.0.6条公式计算可得

9.1.2设计文件是加工制作的直接依据。对于设计文件中没有 明确要求的，应符合现行相关国家标准和现行行业标准的规定。 加工工艺设计应结合生产厂的设备、技术条件来制定。主要原材 料应符合本规范和现行国家标准和行业标准的规定。

料应符合本规范和现行国家标准和行业标准的规定 9.1.3钢管加工精度应满足本规范要求。本规范特别强调空心 钢管构件的椭圆度和弯曲度，钢管椭圆度直接影响离心浇筑混凝 土壁厚的均匀性，钢管弯曲变形对构件受压承载力有直接影响， 因此应严格限制

9.1.3钢管加工精度应满足本规范要求。本规范特别强调空，

钢管构件的椭圆度和弯曲度，钢管椭圆度直接影响离心浇筑混漆 土壁厚的均匀性，钢管弯曲变形对构件受压承载力有直接影响 因此应严格限制

9.1.4焊接收缩量和加工余量的预留，主要是为了对制作过程 中的偏差进行预控，应保证产品成型后的构件尺寸要求。

9.1.4焊接收缩量和加工余量的预留，主要是为了对制作过程

于钢板板材的宽度，对于大管径的钢管，可能有多道纵缝。考底 焊接会对钢材性能产生影响，因此规定等直径钢管相邻纵缝间足 不宜少于300mm。

个少 9.1.6当钢管采用卷制方式加工成型时，由于钢板宽度的尺寸 限值，对于制作单元较长的构件可充许适当增加接头。深化图纸 设计时接头位置尽量靠近反弯点，原则上接头数量不宜超过4 个。现场焊接为了保证焊缝质量，都应进行超声波检验。对接焊 缝般宜两面施焊或单面施焊后再补焊缝根；若受条件限制只能 单面施焊时，则应在部口处留足间隙，用二氧化碳气体保护焊打 底，100%进行超声波检验。当钢管壁厚t≤<8mm时，超声波检 则对接焊缝的可靠性较差，若应单面施焊时，接缝处应留足间 隙，并在管内加设环形垫圈，以保证施焊时焊条熔液不向管内流 尚；或两端分别设置环形垫圈。垫圈的板厚不宜小于主管厚度的

9.1.6当钢管采用卷制方式加工成型时，由于钢板宽度白

30%，并不得小于3mm。其伸入主管的宽度不宜小于50mm。

9.2钢管的除锈、防腐涂装

9.2.1本规范的构件防腐涂装工艺是常用的方式，设计人员可 根据具体工程情况进行涂装设计。防腐涂装的热镀锌、喷涂锌、 涂漆等工艺、技术规范及涂层质量检测标准等都应符合相应的现 行国家标准和行业标准。建议防腐施工都应在混凝土浇筑前进 行，尤其是空心钢管混凝，因为混凝士离心浇筑后进行防腐施 工除锈时，容易造成钢板热膨胀，致使钢板与混凝士产生间隙， 养护后会有局部“空鼓声”。 9.2.2、9.2.3热镀锌防腐涂装对工件经酸洗除锈后，浸入 500℃左右热浸镀锌熔池数分钟，使工件沾满锌液，再提出工件 侵常温水中冷却形成热镀锌层。热镀锌防腐涂装的问题是：构 件尺寸受熔池限制，浸入温度高时，对长的薄壁工件易产生变 形，酸洗除锈残存酸液会腐蚀镀锌层，镀层缺陷难以修复。热镀 锌防腐的防护寿命在10年～15年左右。热镀锌防腐只能在工厂 施工。对于空心钢管混凝土构件的钢管，当钢管壁厚度大于 12mm时，可在离心浇筑混凝土前采用热镀锌工艺。 所提防腐方法是该产品工厂化生产的主要方法。 9.2.4喷涂锌可以现场施工，甚至可以高空作业。镀层厚度可 控，对工件热影响很小，缺陷易修复，防护寿命在30年～50年 左右。应注意下列要求： 1喷涂锌防护设计、施工、验收的现行规范依据。 2喷砂工艺的选择可根据具体情况确定，工厂生产可选择 喷河砂、喷铁砂、流水抛丸等多种方式。现场受条件影响时，可 以选用人工喷河砂或设备磨削的方式。工件基体表面应达到除锈 等级要求。 3喷涂锌材料无论锌丝还是粉末，应具有高纯度，才能保 证锌涂层质量。 4对喷砂后的时间间隔及环境的约束是为了保证基体表面

的质量，从而保证喷涂锌层的结合能力。当基体表面出现二次污 染时，应重新处理。 5喷涂锌的环境条件要求是保证喷涂锌层质量的前提，应 保证基本的环境条件要求。 6薄壁钢管在喷砂时会发热，容易产生变形。因此，应考 虑工装或调整喷砂流量的合理性，减少因发热造成的钢管变形。 7锌涂层厚度与构件的防护年限有关。锌涂层越厚，防护 年限越长，但喷涂锌时易脱皮：锌涂层越薄，防腐年限越短，但 愤涂锌结合力强。锌涂层厚度的要求应考虑环境、用途等因素确 定。锌涂层厚度的要求是根据环境介质对结构的腐蚀性而按50 年防护寿命规定的。锌涂层厚度最低不得小于100μm，否则喷 涂锌就丧失意义。 8封闭漆一般选用渗透力强的油漆，能更好地渗入喷锌后 的微细孔中，起到隔离封闭作用，封闭漆可以提高防护能力3年 ～5年。

9.2.5油漆防腐涂装根据使用环境和工程

9.3.1实心钢管混凝土构件都在现场进行混凝土的浇灌。当管 内零部件较少时，宜优先采用自密实混凝七，不需振捣，施工方 更简捷，节省时间。其次是采用分段浇灌并振捣。 泵送顶升浇筑法，由混凝土泵车将混凝土连续不断地自下而 上挤压入钢管内，无需振捣，钢管直径不宜小于泵直径的2倍。 适用于低层建筑和单层工业厂房柱，这时，钢管柱内不应有隔板 等零部件，否则，将提高混凝土的泵送压力，易发生事故。 从管顶向下浇筑适用于钢管直径大于350mm，高度不小于 4m的情况。对于高度不足4m的区段，应用内部振动器振实。 一次抛落的混凝土量可在0.35m3～0.7m3左右，用料斗装填， 料斗的下口尺寸应比钢管内径小100mm～200mm，以便混凝土

落时，管内空气得以顺利排出。

9.3.6海砂混凝土用于钢筋混凝土构件时，海砂中的盐对钢筋 起锈蚀作用影响较大。钢管混凝土构件中的核心混凝土和钢筋混 凝土的工作环境不同，主要在钢管混凝土封闭的环境中缺少使钢 材发生腐蚀的氧气和水分，研究证明：在使用年限内钢管混凝士 封闭的环境中海砂对钢管内壁的腐蚀很小，可以忽略不计；且海 沙对钢管内壁的少量锈蚀产生微小体积膨胀，能增加对管内混凝 土的紧箍效应。但应对构件密封，防止雨水和空气侵入，造成钢 管严重锈蚀现象的发生。

9.4空心钢管混凝士构件制作

9.4.1氯盐对钢管有腐蚀作用，易造成构件强度的损失，因此 禁止使用。《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土中氯离子 最大含量进行了规定，现行行业标准《水运工程混凝土试验规 程》JTJ270中提供了混凝土中氯离子含量的快速测定方法。但 实心且封闭性良好的钢管混凝土构件可采用海砂混凝土。

9.4.2只有外加钢模离心工艺，转速可达到1200转/min～

1600转/min，其余方式只能达到600转/min～700转/min， 疑土密实度达不到要求；拔稍杆型不采用钢模，不能保证其回 度；同时外加钢模可以保护钢管防腐层不受破坏。

.4.3养护方式优先使用蒸汽养护，如条件限制，可采用自然 养护。

9.4.4、9.4.5混凝土厚度的允许偏差及混凝土强度等级应

现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204 的规定。试件制作可采取同步取样、人工振捣和平台振捣等 方法。

验资料一般应保存3年。

验资料一般应保存3年。

9.4.7构件永久标志便于构件质量的追溯，标志位置可按企业 标准执行。例如：电力塔架标志可在构件的下端以上200mm 处。产品临时标志应考虑方便施工等因素，可标志工程名称、规 格代号。例如：电力杆塔呼15米双回240转60度上段。 9.4.8堆放的要求是为了避免重力弯曲和受压损伤。在构件混 凝土强度还没有达到混凝土的设计强度的情况下，堆放不当极易 造成质量事故。产品的绑扎、吊运，应保护涂层不受损坏。

9.5钢管混凝土结构的施工

9.5.1对钢管混凝土结构施工的建筑企业资质要求，可按国 现行规定具备相应的承包钢结构（或电力工程）的施工资 执行。

9.5.2、9.5.3是对钢管混凝土结构的施工与相关其他建筑结构 规范保持一致的要求。

规范保持一致的要求。

加强环式连接有关加强环板的计算主要是根据“高层建筑组 合结构框架梁柱节点分析与设计”研究成果提出的。

表3环梁节点主要试验情况

附录E钢管混凝土构件防火计算方法

E.0.2高温下材料的特性

E.0.3标准升温曲线下构件的温度场计算

钢管混凝土防火设计是通过基于平均温度概念的方法，由理 论、实验和数值分析，给出了钢管和混凝土的平均温度计算公 式。多边形的平均温度计算，基于平均温度控制方程推导，将等 效成具有同样面积的圆形截面计算，其中： 钢管的等效厚度d，（单位为“mm”），按面积等效成圆形的 厚度可以按下式计算：

A. + Ak+A. Ac+Ak 1

混凝土的等效厚度Le（单位为mm），按面积等效成圆形的 度可以按下式计算：

E.0.4标准火灾升温曲线下构件的抗压承载力

.0.4标准火灾升温曲线下构件的抗压承载力

A.+Ak Ak 元 元

ft=kifu A.f.+A.f

当混凝土的折减系数简化为线性变化时，可采用平均温度 算材料的强度折减，考虑温度的不均匀性，混凝土的平均温度 图17中的小值计算，即：

20 938

构件的强度承载力设计值按下式

图17 钢管混凝土强度折减系数（稳定系数） 随温度的变化曲线

火灾下构件的稳定承载力设计值按下式计算：

［(2+0.25+ 2 ()2

V()2 +0. 25+1 4()

E.0.5空心钢管混凝土中空部分注水构件的耐火时间

凝土柱可利用管内无混凝土的空

表4不同火荷载比下空心注水构件的耐火时间 （min）有限元结果

注：火荷载比为1时，即为极限荷载，认为耐火时间为0.0。

表5为几个空心构件的火灾实验结果汇总。无防火保护 时，其耐火时间都不到3h。

表5防火实验结果汇总

E.0.6当防火材料为非膨胀型涂料时：

防火材料主要是阻挡或延缓外部热流向构件内部的传热，从 而起到滞后构件升温的作用，延长构件的耐火时间。根据已有文 献的实验现象，发现带保护层的构件的升温过程和没有保护层的 构件类似。 当钢管温度相同时，有保护层构件所用的时间t。和没有保 护层的构件所用的时间to，存在下面的关系

当混凝土的平均温度相同时，有保护层构件所用的时间t。 和没有保护层的构件所用的时间t。，存在下面的关系：

对于同一构件，当to二t。二t时，t。

因此，非膨胀型涂料厚度可以按下面的公式计算：

a +1） 16.4

当混凝土的平均温度相同时，有保护层构件所用的时间 和没有保护层的构件所用的时间toSH∕T 3105-2018标准下载，存在下面的关系：

19. 0 +1)ta

对于同一构件，当t。t。=to时，t。

1 d+1)t 80

因此智能电网中的电力电子技术.pdf，水泥砂浆的厚度可以按下面的公式计算（计算中已计 人水泥砂浆的导热系数）：

式中: d 保护层厚度（mm）； ts 没有保护层时，构件耐火时间（min）；