F.2.1 外加强环可以拼接,拼接处的对接焊缝必须与母材等强。

F.2.2 采用内加强环连接时,梁与柱之间最好通过悬臂梁段连接。悬臂梁段在工厂与钢管采用全焊连接,即梁翼缘与钢管壁采用全熔透坡口焊缝连接、梁腹板与为钢管壁采用角焊缝连接;悬臂梁段在现场与梁拼接,可以采用栓焊连接,也可以采用全螺栓连接。采用不等截面悬臂梁段,即翼缘端部加宽或腹板加腋或同时翼缘端部加宽和腹板加腋,可以有效转移塑性铰,避免悬臂梁段与钢管的连接破坏。

F.2.3 本规程中钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱的连接方式分别针对管外剪力传递和管外弯矩传递两个方面做了具体规定,在相应条文的图示中只针对剪力传递或弯矩传递的一个方面做了表示,工程中的连接节点可以根据工程特点采用不同的剪力和弯矩传递方式进行组合。

F.2.8 井字双梁与钢管之间浇筑混凝土,是为了确保节点上各梁端的不平衡弯矩能传递给柱。

F.2.9 规定了钢筋混凝土环梁的构造要求,目的是使框架梁端弯矩能平稳地传递给钢管混凝土柱,并使环梁不先于框架梁端出现塑性铰。

F.2.10 “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。

F.1.1 本规程对圆型钢管混凝土柱承载力的计算采用基于实验的极限平衡理论,参见蔡绍怀著《现代钢管混凝土结构》(人民交通出版社,北京,2003),其主要特点是:
       1)不以柱的某一临界截面作为考察对象,而以整长的钢管混凝土柱,即所谓单元柱,作为考察对象,视之为结构体系的基本元件。
       2)应用极限平衡理论中的广义应力和广义应变概念,在试验观察的基础上,直接探讨单元柱在轴力N和柱端弯矩M这两个广义力共同作用下的广义屈服条件。
       本规程将长径比L/D不大于4的钢管混凝土柱定义为短柱,可忽略其受压极限状态的压曲效应(即P-δ效应)影响,其轴心受压的破坏荷载(最大荷载)记为N0,是钢管混凝土柱承载力计算的基础。
       短柱轴心受压极限承载力N0的计算公式(F.1.2—2)、(F.1.2—3)系在总结国内外约480个试验资料的基础上,用极限平衡法导得的。试验结果和理论分析表明,该公式对于(a)钢管与核心混凝土同时受载,(b)仅核心混凝土直接受载,(c)钢管在弹性极限内预先受载,然后再与核心混凝土共同受载等加载方式均适用。
       公式(F.1.2—2)、(F.1.2—3)右端的系数0.9,是参照现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010,为提高包括螺旋箍筋柱在内的各种钢筋混凝土受压构件的安全度而引入的附加系数。
       公式(F.1.2—1)的双系数乘积规律是根据中国建筑科学研究院的系列试验结果确定的。经用国内外大量试验结果(约360个)复核,证明该公式与试验结果符合良好。在压弯柱的承载力计算中,采用该公式后,可避免求解M—N相关方程,从而使计算大为简化,用双系数表达的承载力变化规律也更为直观。
       值得强调指出,套箍效应使钢管混凝土柱的承载力较普通钢筋混凝土柱有大幅度提高(可达30%~50%),相应地,在使用荷载下的材料使用应力也有同样幅度的提高。经试验观察和理论分析证明,在规程规定的套箍指标θ不大于3和规程所设置的安全度水平内,钢管混凝土柱在使用荷载下仍然处于弹性工作阶段,符合极限状态设计原则的基本要求,不会影响其使用质量。

F.1.3 由极限平衡理论可知,钢管混凝土标准单元柱在轴力N和端弯矩M共同作用下的广义屈服条件,在M—N直角坐标系中是一条外凸曲线,并可足够精确地简化为两条直线AB和BC(图18)。其中A为轴心受压;C为纯弯受力状态,由试验数据

F.1.4 规程公式(F.1.4—1)是总结国内外大量试验结果(约340个)得出的经验公式。对于普通混凝土,L0/D≤50在的范围内,对于高强混凝土,在L0/D≤20的范围内,该公式的计算值与试验实测值均符合良好(图22、23)。从现有的试验数据看,钢管径厚比D/t,钢材品种以及混凝土强度等级或套箍指标等的变化,对φl值的影响无明显规律,其变化幅度都在试验结果的离散程度以内,故公式中对这些因素都不予考虑。为合理地发挥钢管混凝土抗压承载能力的优势,本规程对柱的长径比作了

F.1.5、F.1.6 本条的等效计算长度考虑了柱端约束条件(转动和侧移)和沿柱身弯矩分布梯度等因素对柱承载力的影响。
       柱端约束条件的影响,借引入“计算长度”的办法予以考虑,与现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017所采用的办法完全相同。
       为考虑沿柱身弯矩分布梯度的影响,在实用上可采用等效标准单元柱的办法予以考虑。即将各种一次弯矩分布图不为矩形的两端铰支柱以及悬臂柱等非标准柱转换为具有相同承载力的一次弯矩分布图呈矩形的等效标准柱。我国现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017和国外的一些结构设计规范,例如美国ACI混凝土结构规范,采用的是等效弯矩法,即将非标准柱的较大端弯矩予以缩减,取等效弯矩系数c不大于1,相应的柱长保持不变(图24a);本规程采用的则是等效长度法,即将非标准柱的长度予以缩减,取等效长度系数k不大于1,相应的柱端较大弯矩M2保持不变(图24b)。两种处理办法的效果应该是相同的。本规程采用等效长度法,在概念上更为直观,对于在实验中观察到的双曲压弯下的零挠度点漂移现象,更易于解释。

       本条所列的等效长度系数公式,是根据中国建筑科学研究院专门的试验结果建立的经验公式。

F.1.7 虽然钢管混凝土柱的优势在抗压,只宜作受压构件,但在个别特殊工况下,钢管混凝土柱也可能有处于拉弯状态的时候。为验算这种工况下的安全性,本规程假定钢管混凝土柱的N—M曲线在拉弯区为直线,给出了以钢管混凝土纯弯状态和轴心受拉状态时的承载力为基础的相关公式,其中纯弯承载力与压弯公式中的纯弯承载力相同,轴心受拉承载力仅考虑钢管的作用。

F.1.8、F.1.9 钢管混凝土中的钢管,是一种特殊形式的配筋,系三维连续的配筋场,既是纵筋,又是横向箍筋,无论构件受到压、拉、弯、剪、扭等何种作用,钢管均可随着应变场的变化而自行调节变换其配筋功能。一般情况下,钢管混凝土柱主要受压弯作用,在按压弯构件确定了柱的钢管规格和套箍指标后,其抗剪配筋场亦相应确定,无须像普通钢筋混凝土构件那样另做抗剪配筋设计。以往的试验观察表明,钢管混凝土柱在剪跨柱径比a/D大于2时,都是弯曲型破坏。在一般建筑工程中的钢管混凝土框架柱,其高度与柱径之比(即剪跨柱径比)大都在3以上,横向抗剪问题不突出。在某些情况下,例如钢管混凝土柱之间设有斜撑的节点处,大跨重载梁的梁柱节点区等,仍可能出现影响设计的钢管混凝土小剪跨抗剪问题。为解决这一问题,中国建筑科学研究院进行了专门的抗剪试验研究,本条的计算公式(F.1.9—1)和(F.1.9—2)即系根据这批试验结果提出的,适用于横向剪力以压力方式作用于钢管外壁的情况。

F.1.10~F.1.12 众所周知,对混凝土配置螺旋箍筋或横向方格钢筋网片,形成所谓套箍混凝土,可显著提高混凝土的局部承压强度。钢管混凝土是一种特殊形式的套箍混凝土,其钢管具有类似螺旋箍筋的功能,显然也应具有较高的局部承压强度。钢管混凝土的局部承压可分为中央部位的局部承压和组合界面附近的局部承压两类。中国建筑科学研究院的试验研究表明,在上述两类局部承压下的钢管混凝土强度提高系数亦服从与面积比的平方根成线性关系的规律。
       第F.1.12条的公式可用于抗剪连接件的承载力计算,其中所指的柔性抗剪连接件包括节点构造中采用的内加强环、环形隔板、钢筋环和焊钉等。至于内衬管段和穿心牛腿(承重销)则应视为刚性抗剪连接件。
       当局压强度不足时,可将局压区段管壁加厚予以补强,这比局部配置螺旋箍筋更简便些。局压区段的长度可取为钢管直径的1.5倍。

       根据国内研究成果并与德国《混凝土与钢筋混凝土结构设计和施工规范》DIN 1045的比较表明,对不同支承条件弹性墙肢的临界荷载,可表达为统一形式:

       当剪力墙的截面高度或宽度较小且层高较大时,其整体失稳可能先于各墙肢局部失稳,因此本附录第D.0.4条规定,对截面高度或宽度小于截面厚度的2倍和800mm的T形、L形、槽形和工字形剪力墙,除按第D.0.1~D.0.3条规定验算墙肢局部稳定外,尚宜验算剪力墙的整体稳定性。

13.13.1 对高层建筑施工组织设计和方案提出绿色施工及其培训的要求。 

13.13.2 提出了混凝土耐久性和环保要求。

13.13.3~13.13.7 针对高层建筑施工,提出“四节一环保”要求。第13.13.7条的降尘措施如洒水、地面硬化、围档、密网覆盖、封闭等;降噪措施包括:尽量使用低噪声机具,对噪声大的机械合理安排位置,采用吸声、消声、隔声、隔振等措施等。

13.12.1 列出高层建筑施工安全应遵守的技术规范、规程。

13.12.2 附着式整体爬升脚手架应采用经住房和城乡建设部组织鉴定并发放生产和使用证的产品,并具有当地建筑安全监督管理部门发放的产品准用证。

13.12.3 高层建筑施工现场避雷要求高,避雷系统应覆盖整个施工现场。

13.12.4 高层建筑施工应严防高空坠落。安全网除应随施工楼层架设外,尚应在首层和每隔四层各设一道。

13.12.5 钢模板的吊装、运输、装拆、存放,必须稳固。模板安装就位后,应注意接地。

13.12.6 提出脚手架和工作平台施工安全要求。

13.12.7 提出高层建筑施工中上、下楼层通信联系要求。

13.12.8 提出施工现场防止火灾的消防设施要求。

13.12.9 对油漆和涂料的施工提出防火要求。

13.11.1 为保证复杂混凝土结构工程质量和施工安全,应编制专项施工方案。

13.11.2 提出了混凝土结构转换层、加强层的施工要求。需要注意的是,应根据转换层、加强层自重大的特点,对支撑体系设计和荷载传递路径等关键环节进行重点控制。

13.11.3~13.11.5 提出了悬挑结构、大底盘多塔楼结构、塔楼连接体的施工要求。

13.10.1 列举出混合结构的钢结构、混凝土结构、型钢混凝土结构等施工应符合的有关标准规范。

13.10.2 混合结构具有工序多、流程复杂、协同作业要求高等特点,施工中应加强各专业之间的协调与配合。

13.10.3 钢结构深化设计图是在工程施工图的基础上,考虑制作安装因素,将各专业所需要的埋件及孔洞,集中反映到构件加工详图上的技术文件。
       钢结构深化设计应在钢结构施工图完成之后进行,根据施工图提供的构件位置、节点构造、构件安装内力及其他影响等,为满足加工要求形成构件加工图,并提交原设计单位确认。

13.10.4~13.10.6 明确了混合结构及其构件的施工顺序。

13.10.7 对钢框架-钢筋混凝土筒体结构施工提出进行结构时变分析要求,并控制变形差。 

13.10.8~13.10.13 提出了钢管混凝土、型钢混凝土框架-钢筋混凝土筒体结构施工应注意的重点环节。

13.9.1 大体积混凝土指混凝土结构物实体最小尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。高层建筑底板、转换层及梁柱构件中,属于大体积混凝土范畴的很多,因此本规程将大体积混凝土施工单独成节,以明确其主要要求。
       超长结构目前没有明确定义。本节所述超长结构,通常指平面尺寸大于本规程第3.4.12条规定的伸缩缝间距的结构。
       本条强调大体积混凝土与超长结构混凝土施工前应编制专项施工方案,施工方案应进行必要的温控计算,并明确控制大体积混凝土裂缝的措施。

13.9.3 大体积混凝土由于水化热产生的内外温差和混凝土收缩变形大,易产生裂缝。预防大体积混凝土裂缝应从设计构造、原材料、混凝土配合比、浇筑等方面采取综合措施。大体积基础底板、外墙混凝土可采用混凝土60d或90d强度,并采用相应的配合比,延缓混凝土水化热的释放,减少混凝土温度应力裂缝,但应由设计单位认可,并满足施工荷载的要求。

13.9.4 对大体积混凝土与超长结构混凝土原材料及配合比提出要求。

13.9.5 对大体积混凝土浇筑、振捣提出相关要求。

13.9.6 对大体积混凝土养护、测温提出相关要求。养护、测温的根本目的是控制混凝土内外温差。养护方法应考虑季节性特点。测温可采用人工测量、记录,目前很多工程已成功采用预埋温度电偶并利用计算机进行自动测温记录。测温结果应及时向有关技术人员报告,温差超出规定范围时应采取相应措施。

13.9.7 在超长结构混凝土施工中,采用留后浇带或跳仓法施工是防止和控制混凝土裂缝的主要措施之一。跳仓浇筑间隔时间不宜少于7d。

13.8.1 高层建筑基础深、层数多,需要混凝土质量高、数量大,应尽量采用预拌泵送混凝土。

13.8.2 列举了混凝土工程应符合的主要标准。

13.8.3 高性能混凝土以耐久性、工作性、适当高强度为基本要求,并根据不同用途强化某些性能,形成补偿收缩混凝土、自密实免振混凝土等。

13.8.4~13.8.6 增加对混凝土坍落度、浇筑、振捣的要求。强调了对混凝土浇筑过程中模板支架安全性的监控。

13.8.7 强调了混凝土应及时有效养护及养护覆盖的主要方法。

13.8.8 列举了现浇预应力混凝土应符合的技术规程。

13.8.9 提出对柱、墙与梁、板混凝土强度不同时的混凝土浇筑要求。施工中,当强度相差不超过两个等级时,已有采用较低强度等级的梁板混凝土浇筑核心区(直接浇筑或采取必要加强措施)的实践,但必须经设计和有关单位协商认可。

13.8.10 混凝土施工缝留置的具体位置和浇筑应符合本规程和有关现行国家标准的规定。 

13.8.11 后浇带留置及不同类型后浇带的混凝土浇筑时间,应符合设计要求。提高后浇带混凝土一个强度等级是出于对该部位的加强,也是目前的通常做法。

13.8.12 混凝土结构允许偏差主要根据现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定,其中截面尺寸和表面平整的抹灰部分系指采用中、小型模板的允许偏差,不抹灰部分系指采用大模板及爬模工艺的允许偏差。