DBJ／T13-51-2020  钢管混凝土结构技术规程

钢管混凝土组合截面在单向受压，且其纵向名义应力 变近似呈线性关系时，截面上名义正应力与对应的正应变的

钢管混凝土组合截面在弯矩与曲率近似呈线性关系时，

面弯矩与曲率的比值。

水利图纸、图集[1.9套箍系数 confinement fact

构件截面中钢管面积、钢材强度标准值乘积与混凝土面积 混凝土强度标准值之比。

1.10加强环板stiffeningringp

为提高钢筋混凝土剪力墙的抗震性能而在墙体相交处增设 了钢管混凝土边框柱的剪力墙

2.2.1作用、作用效应和抗力

M 一 弯矩设计值； M一柱中心线处的梁支座弯矩设计值; N一 轴向力设计值； Nus一 短期荷载作用下钢管混凝土构件的承载力： T一 扭矩设计值； 剪力设计值。

钢管混凝土组合轴压刚度：

Ac 钢管内混凝土的截面面积； AL 局部受压面积； As 一 钢管的截面面积； Asc 一 钢管混凝土构件的组合截面面积（Asc=As+Ac）； As.s 一 纵向加劲肋的截面面积之和； a 防火保护层厚度（mm）； be 与加强环板共同工作的钢管壁的有效宽度

bj一 角焊缝包入的宽度； C一 钢管混凝土柱横截面周长（mm）； D一 圆钢管混凝土构件的钢管横截面外直径： B一 矩形钢管混凝土构件的截面宽度、圆端形钢管混凝 土构件的截面宽度或带直角的等边六边形钢管混凝 土构件的横截面的边长； H一 矩形钢管混凝土构件或圆端形钢管混凝土构件的截 面高度； hf一 焊缝高度； hj一 腹板或肋板高度； hs一 纵向加劲肋的高度或矩形钢管混凝土加强环板的平 面尺寸； I一 混凝土的截面惯性矩： I一 钢管的截面惯性矩； Isc一 钢管混凝土组合截面惯性矩： L; 一 焊缝长度； lo 一 构件的计算长度； t 一 钢板厚度（mm）; t 一 耐火极限 (h) ts 一 纵向加劲肋的厚度； Nsc 钢管混凝土构件组合截面的模量： Vsct 钢管混凝土构件的组合截面抗扭抵抗矩； X 脱空率。

2.2.4计算系数及其他

kcr 一 长期荷载作用影响系数； KLr一 钢管混凝土局部受压承载力折减系数： kp一 钢管初应力影响系数； αs一 钢管混凝土构件的含钢率（αs=As/Ac）； β一 局压面积比或加强环板同时受垂直双向拉力的比 值； Po 一 钢管初应力系数； Pm 一 等效弯矩系数； Ym 截面抗弯塑性发展系数； s 一 格构式柱组合抗弯刚度的折减系数： K 一 钢管混凝土抗扭强度承载力计算系数： 一 钢管混凝土抗剪强度承载力计算系数： 轴心受压构件的稳定系数： 元 一 长细比； 钢管混凝土构件的套箍系数sc=αsf/fck

长期荷载作用影响系数： KLr一 钢管混凝土局部受压承载力折减系数： kp一 钢管初应力影响系数； αs一 钢管混凝土构件的含钢率（αs=As/Ac）； β一 局压面积比或加强环板同时受垂直双向拉力的比 值； Po 一 钢管初应力系数； Pm 一 等效弯矩系数； Ym 截面抗弯塑性发展系数； Y 格构式柱组合抗弯刚度的折减系数： K 一 钢管混凝土抗扭强度承载力计算系数： 一 钢管混凝土抗剪强度承载力计算系数： ?一 轴心受压构件的稳定系数： 元 一 长细比； sc 钢管混凝土构件的套箍系数sc=αsfy/fck

3.1.1钢材的选用应符合现行国家标准《钢结构设计标准》 GB50017 的有关规定。

GB5UOT/的有天规定。 3.1.2承重结构的圆钢管可采用焊接圆钢管、热轧无缝钢管，不 宜选用输送流体用的螺旋焊管。矩形、圆端形、带直角的等边六 边形钢管宜采用直缝焊接管或冷弯型钢钢管。当采用冷成型矩形 钢管时，应符合现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/I 178中1级产品的规定。直接承受动荷载或低温环境下的外露结 构，不宜采用冷弯矩形钢管。全熔透焊缝至少应符合二级焊缝质 量检验标准。

3.1.2承重结构的圆钢管可采用焊接圆钢管、热轧无缝钢管，

3.1.3当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，

其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T53 规定。

3.1.4结构中使用的钢筋应符合现行国家标准《混凝土结构

3.1.4结构中1 文 规范》GB50010的规定。 3.1.5钢材和钢筋的力学性能指标，其中钢材应符合现行国家标准 《钢结构设计标准》GB50017中的有关规定，其中弹性模量、剪 变模量、质量密度以及线膨胀系数按表3.1.5.1取值。钢筋应符合 现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的有关规定

表3.1.5.1钢材的物理性能指标

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; 24 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%； 3 钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性

准《混凝土结构设计规范》GB50010执行。

3.2.4钢管混凝土中素混凝土的收缩应按附录B计算

3.3.1 应按现行国家标准《钢管混凝土结构技术规范》GB50936 执行。

4.1.1钢管混凝土的设计应充分考虑工程情况、材料供应、构件 运输、安装和施工的具体条件，合理选用结构方案，做到安全、 经济和适用，同时注意结构的抗腐蚀性能和耐火性能。钢管混凝 土结构的安全等级和设计使用年限按现行国家标准《建筑结构可 靠度设计统一标准》GB50068确定。 4.1.2采用钢管混凝土结构的多层和高层建筑的荷载及荷载组 合，静力荷载、风荷载和地震作用下的内力和位移等计算，应符 合国家现行标准《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑抗震设 计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和 《高层民用建筑钢结构技未规程》JGJ99的有关规定。采用钢管 混凝土构件的杆塔结构的内力及位移计算应符合现行国家标准 《高箕结构设计规范》GB50135和《构筑物抗震设计规范》GB 50191等的有关规定。 4.1.3钢管混凝土构件设计，应按承载能力极限状态和正常使用 极限状态进行设计。

4.1.1钢管混凝土的设计应充分考虑工程情况、材料供应、构件 运输、安装和施工的具体条件，合理选用结构方案，做到安全、 经济和适用，同时注意结构的抗腐蚀性能和耐火性能。钢管混凝 土结构的安全等级和设计使用年限按现行国家标准《建筑结构可 靠度设计统一标准》GB50068确定。

4.1.3钢管混凝土构件设计，应按承载能力极限状态利

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； 作用组合的效应设计值； 构件承载力设计值； 构件承载力抗震调整系数

4.1.5 抗震设计时，钢管混凝土构件的抗震调整系数应按表4.1.5

震设计时，钢管混凝土构件的抗震调整系数应按表4.1.5

表 4.1.5承载力抗震调整系数 VRE

4.1.6在对预制构件进行吊装验算时，荷载设计值应乘动力系数 1.5。 4.1.7钢管混凝土宜用作轴心受压或小偏心受压的构件，当大偏 心受压采用单根构件不够经济合理时，宜采用格构式构件。 4.1.8厂房柱和构架柱宜选用截面形式为单肢、双肢、三肢和四 肢等，设计时应根据厂房规模、结构形式、荷载情况和使用要求 确定。 4.1.9 当钢管混凝土用作地震区的多层、高层和超高层框架结构 柱时，钢管混凝土构件截面的套箍系数sc(Osc=Asfy/Acfk)不应小于 0.6，不宜大于 4.0。 4.1.10钢管的外直径或最小外边长不宜小于300mm，焊接钢管 的壁厚不宜小于4mm，冷弯钢管的壁厚不宜小于3mm。不设纵

4.1.9当钢管混凝土用作地震区的多层、高层和超高层框架

0.6，不宜大于4.0。 4.1.10钢管的外直径或最小外边长不宜小于300mm，焊接钢管 的壁厚不宜小于4mm，冷弯钢管的壁厚不宜小于3mm。不设纵 向加劲肋时： 1对受压为主的圆形钢管混凝土构件,其截面的钢管外直径

4.1.11当超过条文4.1.10的限值时，可在钢管内壁设置纵向加空 形成带肋薄壁钢管混凝土，典型构造如图4.1.11所示，也可采 用其它成肋方式的截面。

图中： t ts hs W

图4.1.11带纵向加劲肋的钢管混凝土

钢板的厚度； 纵向加劲肋的厚度； 纵向加劲肋的高度； 子板件的宽度。

钢板的厚度； 纵向加劲肋的厚度； 纵向加劲肋的高度； 子板件的宽度。

4.1.12矩形钢管混凝土构件的截面高宽比（H/B）不应大于2， 圆端形钢管混凝土构件的截面高宽比（H/B）不应大于3。 4.1.13对于圆钢管混凝土构件，其截面含钢率αs（αs=As/Ac）不 应小于0.06，不宜大于0.20；对于矩形钢管混凝土、圆端形钢管 混凝土和带直角的等边六边形钢管混凝土构件，其截面含钢率αs 不应小于0.05，不宜大于0.20 4.1.14直径大于2m的圆形和圆端形钢管混凝土构件、边长大于 1.5m的矩形钢管混凝土构件及边长大于0.7m的带直角的等边六 边形钢管混凝土构件，应采取有效措施减小钢管内混凝土收缩对 构件受力性能的影响。

钢管混凝土构件的组合抗压设计值f.应按下式计算：

fsc = (1.14+1.020sc): f

2矩形钢管混凝土、带直角的等边六边形钢管混凝土

3 圆端形钢管混凝土：

fsc = (1.18 + 0.850sc): f

混凝土的抗压强度设计值： 构件的套箍系数（Osc=αsfy/fck）； 构件的含钢率； 钢管、管内混凝土的面积； 钢管平直段范围内混凝土的截面面积： 钢管平直段的截面面积； 钢管圆弧段范围内钢管与混凝土的面 之和。

2矩形和带直角的等边六边形钢管混凝土

sc = (0.455 + 0.313αs 2.35 0.25

天异标数K1用 不片用4.2.14来异 4.2.3钢管混凝土构件的组合轴压刚度按下式计算：

2.4钢管混凝土构件的组合弹性抗弯刚度应按下式计算

4.2.5钢管混凝土组合弹性剪切刚度应按下式计算：

(GA)sc = G,A, + GA

钢材的剪变模量，应按表3.1.5.1取值； 混凝的剪变模量，应按现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GB50010的混 凝土弹性模量的0.4倍取值。

4.2.6钢管与混凝土的粘结强度f取值如下：

圆钢管取fb=0.225N/mm；方矩形钢管、带直角的等边六边 形钢管和圆端形钢管，取fb=0.15N/mm。

4.3.1采用钢管混凝土的房屋建筑，在风荷载和地震作

4.3.1采用钢管混凝土的房屋建筑，在风荷载和地震作用下的侦

移限值应符合现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138中钢管 混凝土结构的规定。

现行行业标准《组合结构设计规范》JGJ138中钢管混凝土结构的 规定。

5.1.1本章适用于承受静力荷载或间接承受动力荷载作用的钢管 混凝土构件的设计和计算。 5.1.2对框架柱和排架阶形柱的计算长度应按现行国家标准《钢 管混凝土结构技术规范》GB50936的有关规定。 5.1.3钢管混凝土构件的容许长细比应按现行国家标准《钢管混 凝土结构技术规范》GB50936的有关规定确定。 5.1.4对框（排)架结构进行作用效应分析时，按下式计算柱的抗 弯刚度。

式中： 柱组合抗弯刚度折减系数，当为单肢柱 时，=1；当为格构式柱时，%值分别 按5.1.5或5.1.6条的规定计算。混凝士 刚度系数α的确定方法见4.2.4条。 5.1.5当斜腹杆格构式柱用于框(排)架柱时[图5.1.5]，其刚度折 减系数按下式计算：

柱组合抗弯刚度折减系数，当为单肢柱 时，=1；当为格构式柱时，%值分别 按5.1.5或5.1.6条的规定计算。混凝土 刚度系数α的确定方法见4.2.4条。

5.1.5当斜腹杆格构式柱用于框(排)架柱时[图5.1.5]，其刚度折 威系数按下式计算：

Ys EseAsc 1+m E,Aw 双肢柱或四肢柱： n? 三肢柱: 2.82 C cos? m= n2

EseAsc 1+m E.A.

EscAsc 1+m E,Aw n? 2.82 Ci cos? G n n

式中： EscAsc E,Aw n 0 Ht、He I、Ia

单根受压柱肢的截面刚度 单根腹杆空钢管的截面刚度； 节间数； 柱肢平面夹角的一半； 上柱、柱总高； 上、下柱截面惯性矩。

图5.1.5斜腹杆格构式柱

5.1.6当平腹杆格构式柱用于框(排)架柱时，将组合柱

5.1.6当平腹杆格构式柱用于框（排)架柱时，将组合柱视为多层 框架[图5.1.6]，参与结构整体计算。 平腹杆格构式柱的刚度折减系数按下式计算：

柱肢中心距； 柱肢净间距； 单根腹杆截面惯性矩； 单根柱肢截面惯性矩； 单根柱肢截面面积

图5.1.6平腹杆格构式柱

5.1.7钢管混凝土结构采用先安装钢管后浇筑管内混凝主的施工 方法时，应按施工阶段的荷载验算空钢管结构的强度和稳定性： 且混凝士浇筑的施工荷载弓引起的钢管初始最大压应力值不宜超过 0.3Φsf。若超过0.3βsf，则需要考虑钢管初应力对钢管构件正常使 用阶段承载力的影响，按本规程第5章计算获得的承载力乘以钢 管初应力影响系数kp。k的计算方法如下：

对于圆形和圆端形钢管混凝土：

(an ≤1) (an >1) (elr≤0.4) (e/r > 0.4)

和带直角的等边六边形钢管混

(a, ≤1) (a, >1) (e/r ≤0.4) e/r > 0.4)

考虑构件长细比(2)和荷载偏心 率（elr）影响的函数； 计算系数，元=元/80; 构件的长细比； 荷载偏心距； 荷载偏心率。对于圆钢管混凝土 为0.5倍的截面高度； 钢管初应力系数； 钢管中的初应力： 空钢管轴压稳定系数，按《钢结 构设计标准》GB50017取值： 钢材的抗拉强度设计值

5.1.8薄壁钢管混凝土的纵向加劲肋可采用焊接连接，如图 4.1.11(a)和(c)所示：也可采用冷弯成肋的方式，如图4.1.11(b)和(d

4.1.11(a)和(c)所示：也可采用冷弯成肋的方式，如图4.1.

所示。图4.1.11(b)和(d)所示的构件，其冷弯型钢的拼接焊缝应为 满焊水利标准规范范本，并符合二级焊缝检验标准。 5.1.9 带肋薄壁钢管混凝土的加劲肋惯性矩应满足式(5.1.9)的要 求。

fy W s ≥3.1×10 280

式中： Is 单个加劲肋截面绕自身平行于管壁的形心轴 的惯性距； W 被加劲肋分割后的子板件宽度； 钢管壁厚； 一 钢管钢材屈服强度。 5.1.10 带肋薄壁钢管混凝土[图4.1.111的加劲肋间及加劲肋与钢 板间的平板，其宽厚比应满足式(5.1.10)的要求。

5.1.10带肋薄壁钢管混凝土[图4.1.11]的加劲肋间及加劲肋与钢 板间的平板，其宽厚比应满足式(5.1.10)的要求。

W 235 ≤50 t S

钢丝绳标准5.2轴心受力构件承载力计算

5.2.1单肢钢管混凝土轴心受力构件的承载力应按下式计算