DB51 T 2513-2018 钢管混凝土梁桥技术规程.pdf

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1、 ICS 93.040 P 28 DB51 四川省地方标准 DB51/T 25132018 钢管混凝土梁桥技术规程 2018 - 07 - 23 发布 2018 - 08 - 01 实施 四川省质量技术监督局 发布 DB51/T 25132018 I 目 次 前 言 . . II 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 . . 1 3 总则 . . 1 4 术语和符号 . . 3 5 材料 . . 6 6 计算基本规定 . . 13 7 承载能力 极限状态计算 . . 16 8 正常使用 极限状态计算 . . 28 9 正常使用 极限状态计算 . . 29 10 制造、 安装与防腐 . .

2、37 附录 A（规范 性附录） 钢管混凝土徐变系数 . 41 附录 B（规范 性附录） 钢管混凝土本构关系 . 42 附录 C（规范 性附录） 钢管混凝土构件应力计算 . 44 附录 D（规范 性附录） 钢混凝土组合桥面板 .46 DB51/T 25132018 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准由四川省交通运输厅提出归口。 本标准由四川省质量技术监督局批准。 本标准主要起草单位：四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院、四川交通职业技术学院、四川 路桥桥梁工程有限责任公司、西华大学。 本标准主要起草人：牟廷敏、范碧琨、李畅、李胜、孙才志、周孝军、康玲

3、、詹文、赵艺程、何娇 阳、宋瑞年、苏俊臣、狄秉臻、何源、陈功。 DB51/T 25132018 1 钢管混凝土梁桥技术规程 1 范围 本规程规定了钢管混凝土梁桥术语、材料、计算基本规定、承载能力极限状态计算、正常使用极限 状态计算、构造、制造安装与防腐等。 本规程适用于圆形截面钢管混凝土梁桥的设计、制造安装与防腐。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 9796 热喷涂铝及铝合金涂层试验方法 GB 50017 钢结构设计规范 GB 50661 钢

4、结构焊接规范 JTG B01 公路工程技术标准 JTG D60 公路桥涵设计通用规范 JTG D62 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 JTG D64 公路钢结构桥梁设计规范 JTG/T D65-06 公路钢管混凝土拱桥设计规范 JTG/T B02-01 公路桥梁抗震设计细则 JTG/T D60-01 公路桥梁抗风设计规范 JTG/T F50 公路桥涵施工技术规范 JTG H11 公路桥涵养护规范 JT/T 722 公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件 DB51/T 1995 机制砂桥梁高性能混凝土技术规程 DB51/T 2425 钢管混凝土桥梁检验评定规程 SCG F51-2010 桥梁高

5、性能混凝土制备与应用技术指南 2008年版 公路钢管混凝土桥梁设计与施工指南 TB 10091 铁路桥梁钢结构设计规范 Q/CR 9211 铁路钢桥制造规范 3 总则 3.1.1 为规范钢管混凝土梁桥的设计，确保设计质量，使钢管混凝土梁桥的设计满足安全可靠、适用 耐久、经济合理、技术先进的要求，制定本规程。 3.1.2 本规程适用于圆形截面钢管混凝土梁桥设计。 条文说明 DB51/T 25132018 2 圆形钢管对混凝土的约束力强，计算理论与构造设计技术成熟，建造的梁桥数量较多。钢管混凝土 梁桥包括主塔、主梁或桥墩等主要受力构件采用钢管混凝土桁式结构的简支梁桥、连续梁（刚构）桥、 斜拉桥或悬

6、索桥。 3.1.3 钢管混凝土梁桥应采用以概率理论为基础的极限状态设计法，进行以下两类极限状态设计： 承载能力极限状态： 对应于钢管混凝土梁桥及其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变 形或变位的状态。 正常使用极限状态：对应于钢管混凝土梁桥及其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。 3.1.4 钢管混凝土梁桥应根据不同种类的作用（或荷载）及其对桥梁的影响、桥梁所处的环境条件， 考虑以下四种状况，进行相应的极限状态设计： a) 持久状况：桥梁建成后承受自重、车辆等荷载的状况。应进行承载能力极限状态和正常使用极 限状态设计。 b) 短暂状况：桥梁施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况

7、。应进行承载能力极限状态设计， 必要时进行正常使用极限状态设计。 c) 偶然状况：桥梁在服役期内可能偶然出现异常的状况。应进行承载能力极限状态设计，必要时 进行正常使用极限状态设计。 d) 地震状况：桥梁在遭受地震作用时的状况，在抗震设防地区应计入地震设计状况。应进行承载 能力极限状态设计，必要时进行正常使用极限状态设计。 3.1.5 钢管混凝土梁桥设计时，应提出相应的施工方法、施工步骤和结构体系转换程序。 条文说明 钢管混凝土梁桥的施工方法、施工步骤和结构体系转换程序影响到桥梁设计的总体布局、结构构造、 施工与使用安全。因此，设计时应总体考虑施工全过程的关键技术。 3.1.6 施工阶段设计，

8、在管内混凝土未达到设计强度前，构件的承载力、变形和稳定性应按钢结构计 算。施工阶段的设计荷载应包括钢管和混凝土等结构的自重、预应力、温度作用、风荷载及可能发生的 施工荷载等。 3.1.7 钢管混凝土梁桥主体结构设计使用年限为 100 年，钢结构防腐涂层体系保护年限应为 15 年。应 设置钢结构专用检修通道，满足主体结构及构件可检查和可维修的需要。 条文说明 钢管混凝土梁桥主体结构包括桁式主梁、桁式墩（塔）、组合墩（塔）、混合墩（塔）和桁式结构横 向连接系等。为满足钢结构主体结构及构件日常巡查和维护需要，应进行钢结构专用检修通道的设计。 3.1.8 钢管混凝土梁桥中的钢结构构造细节应满足完整性设

9、计的要求。 条文说明 近年来，美国、韩国及中国等国家的钢结构桥梁，因制造或服役期形成的局部缺陷，在恶劣环境中， 缺陷急速恶化扩展，缩短了桥梁服役期甚至垮塌。本规程涉及的钢管桁式节点连接方式主要为焊接，空 中安装焊接工作量大，在焊接节点和接头处更容易造成钢管结构的局部缺陷，严重影响钢管混凝土桥梁 寿命。 3.1.9 钢管混凝土桁式结构的受拉相贯焊接接头，对焊缝主管侧的焊接热影响区应进行修磨。 条文说明 受拉相贯焊接接头的焊缝修磨方法和要求按照四川省地方标准钢管混凝土桥梁焊接节点疲劳技术 规程（DB51/T）执行。 3.1.10 交通运输行业外的钢管混凝土梁桥设计时， 应执行相关行业规范的设计荷载

10、规定及特定构造要 求。 3.1.11 钢管混凝土梁桥设计，除应符合本规程的规定外，尚应符合国家和行业现行有关标准的规定。 DB51/T 25132018 3 4 术语和符号 4.1 术语 4.1.1 钢管混凝土构件 在钢管内灌注混凝土，并由钢管混凝土共同受力的构件。 4.1.2 钢管混凝土梁桥 主体结构采用钢管混凝土桁式主梁、桁式墩（塔） 、组合墩（塔）或混合墩（塔）等作为主要受力 构件的桥梁。 4.1.3 单管受压构件 由单根钢管混凝土作为受压截面的构件。 4.1.4 单管受拉构件 由单根钢管混凝土作为受拉截面的构件。 4.1.5 桁式主梁 下缘为钢管混凝土主管，上缘为钢管混凝土主管或桥面板

11、，上、下缘通过支管或型钢连接形成桁式 受力结构的主梁。 4.1.6 桁式墩（塔） 由两肢或两肢以上的钢管混凝土主管，通过支管或型钢连接形成桁式受力结构的桥墩或主塔，纵向 力由主管承担。 4.1.7 组合墩（塔） 由两肢或两肢以上的钢管混凝土主管，通过钢筋混凝土腹板连接形成组合受力结构的桥墩或主塔， 纵向力由主管和混凝土板共同承担。 4.1.8 混合墩（塔） 采用组合段和桁式段混合形成的桥墩或主塔。 4.1.9 斜支管 与主管斜交的支管。 4.1.10 直支管 与主管垂直的支管。 4.1.11 自密实补偿收缩混凝土 具有高流动度、不离析、均匀和稳定等特性，浇筑时依靠其自重流动，无需振捣而达到密实

12、，硬化 时依靠膨胀剂及反应水作用，使混凝土微量膨胀而补偿收缩的混凝土。 4.1.12 组合弹性轴压模量 钢管混凝土构件组合截面在轴心受压且其纵向名义应力与应变呈线性关系时， 名义压应力与压应变 的比值。 4.1.13 组合弹性剪切模量 钢管混凝土构件组合截面在受纯剪且其切向名义应力与应变呈线性关系时， 名义剪应力与剪应变的 比值。 DB51/T 25132018 4 4.1.14 约束效应系数标准值 反映钢管混凝土组合截面几何特征和组成材料物理特性的综合参数标准值。 4.1.15 约束效应系数设计值 反映钢管混凝土组合截面几何特征和组成材料物理特性的综合参数设计值。 4.1.16 钢管初应力

13、钢管混凝土构件内混凝土达到设计强度前空钢管的应力。 4.1.17 脱空率 脱空截面积与钢管混凝土组合截面积的比值。 4.1.18 初应力折减系数 反映钢管初应力对钢管混凝土承载能力影响程度的系数。 4.1.19 脱空折减系数 反映钢管内混凝土脱空率对钢管混凝土承载能力影响程度的系数。 4.1.20 完整性设计 为保证结构的设计使用目标，在钢管结构材质、荷载、构造、制造、安装和维护等环节设计时，既 规定构件的强度和刚度要求，又规定构件损伤容限和抗断裂要求，具有系统性、整体性和综合性特点的 设计。 4.2 符号 4.2.1 作用与作用效应有关符号 R 构件承载力设计值； S 作用（或荷载）效应的组

14、合设计值； d N 轴向力设计值； d M 弯矩设计值； d V 剪力设计值； N 组合截面的抗压承载力； M 组合截面的抗弯承载力； sc N 钢管混凝土主管截面的抗压承载力； sc M 钢管混凝土主管截面的抗弯承载力； rc N 钢筋混凝土箱型截面的抗压承载力； rc M 钢筋混凝土箱型截面的抗弯承载力； c N 支管受压时的节点承载力； t N 支管受拉时的节点承载力。 4.2.2 材料指标有关符号 c E 混凝土弹性模量； s E 钢材弹性模量； sc E 钢管混凝土组合弹性轴压模量； c G 混凝土剪切模量； s G 钢材剪切模量； DB51/T 25132018 5 sc G 钢管

15、混凝土组合弹性剪切模量； cd f 混凝土轴心抗压强度设计值； ck f 混凝土轴心抗压强度标准值； td f 混凝土轴心抗拉强度设计值； tk f 混凝土轴心抗拉强度标准值； sd f 钢材的抗拉、抗压、抗弯强度设计值； vd f 钢材的抗剪强度设计值； y f 钢材的屈服强度； sc f 钢管混凝土组合轴心抗压强度设计值； sc 钢管混凝土组合抗剪强度设计值； c 混凝土泊松比； 线膨胀系数； 密度； 0 疲劳容许应力幅。 4.2.3 几何参数有关符号 b A 一个节间内各直支管面积之和； c A 钢管内混凝土的截面面积； d A 一个节间内各斜支管面积之和； f A 支管截面面积； s

16、A 钢管混凝土钢管的截面面积； sc A 钢管混凝土的组合截面面积； i a 桁式墩（塔）单肢中心到虚轴 yy 的距离； i b 桁式墩（塔）单肢中心到虚轴 xx 的距离； D 主管外径； d 支管外径； 0 e 偏心距； g 两支管间的间隙； sc h 受压较小边或受拉边钢管混凝土中心至截面顶部的距离； i h 钢管混凝土左右主管的中心距； s I 钢管截面惯性矩； c I 混凝土截面惯性矩； sc I 钢管混凝土组合截面惯性矩； i 截面回转半径； L 主梁的计算跨径； 0 l 构件的计算长度； 1 l 桁式墩（塔）节间距离； 0 x l 桁式墩（塔）对 X 轴的计算长度； 0y l 桁式

17、墩（塔）对 Y 轴的计算长度； r 钢管混凝土组合截面半径； DB51/T 25132018 6 c r 钢管内混凝土的截面半径； T 主管壁厚； t 支管壁厚或钢板板厚； 构件长细比； x 桁式墩（塔）对 X 轴的长细比； y 桁式墩（塔）对 Y 轴的长细比； n 桁式墩（塔）的相对长细比； * 桁式墩（塔）的换算长细比； 支管与主管外径之比； 支管与主管壁厚之比； 管轴线之间的夹角； b 界限偏心率； s 桁式主梁设计预拱度值； j 桁式主梁计算预拱度值。 4.2.4 计算系数及其它 s a 钢管混凝土截面的含钢率； 钢管混凝土的约束效应系数标准值； 0 钢管混凝土的约束效应系数设计值；

18、0 钢管初应力； 钢管初应力度； 钢管混凝土梁桥车辆荷载冲击系数； 结构重要性系数； e 抗震调整系数； v 截面抗剪修正系数； 弯矩增大折减系数； l 构件长细比折减系数； e 构件偏心距折减系数； 偏心距增大系数； 柔度系数； K 换算长细比系数； d K 钢管混凝土脱空折减系数； p K 钢管初应力折减系数； y K 预拱度非线性修正系数； K换算长细比修正系数。 5 材料 5.1 钢材 5.1.1 钢管混凝土构件中的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、应力状态、连接方式和环境条件 等因素选取强度和质量等级。桥梁环境温度与钢材质量等级的匹配关系宜满足表 5.1.1 的要求。 DB51/T

19、 25132018 7 表 5.1.1 桥梁环境温度与钢材质量等级的匹配关系表 桥梁环境温度() /0 /20 /40 40 钢材质量等级 C C、 D D、 E F 条文说明 当钢材的冲击韧性不满足环境温度的要求时，因钢材脆性增加而降低材料的疲劳强度，特别是受拉 钢管混凝土接头容易发生疲劳破坏，因此采用的钢材质量等级必须与桥梁所处的环境温度匹配。 5.1.2 钢材质量应符合碳素结构钢（ GB/T 700）、低合金高强度结构钢（ GB/T 1591）和桥 梁用结构钢（ GB/T 714）的规定。 5.1.3 钢管宜采用卷制焊接直缝钢管、螺旋焊接管或无缝钢管。当钢管径厚比满足卷制要求时，优先 选

20、用卷制焊接直缝钢管。 条文说明 卷制焊接直缝钢管制造精度高、质量可靠、成本较低，宜优先选用。 5.1.4 当钢管有防止层状撕裂的需要时，其材质应符合厚度方向性能钢板（ GB/T 5313）的规定。 条文说明 钢管混凝土梁桥的主梁、桥墩（塔）、横撑的主管，当壁厚超过16mm时，受卷制制造和支管拉力 的作用，钢板轧制方向的缺陷将放大，成为早期疲劳损伤的起源点，应防止主管层状撕裂。 5.1.5 钢材的物理力学性能指标应按表 5.1.5 采用。 表 5.1.5 钢材的物理力学性能指标 弹性模量 s E （ MPa） 剪切模量 s G （ MPa） 线膨胀系数 （ 1/） 密度 （ kg/m 3 ） 2

21、.0610 5 0.7910 5 1.210 -5 7850 5.1.6 钢管的强度设计值应按表 5.1.6 采用。 表 5.1.6 钢管的强度设计值（MPa） 钢 材 牌号 厚度（mm） 抗拉、 抗压和 抗弯 sd f 屈服强度 y f 抗剪 vd f 16 215 235 125 Q235 1640 205 225 120 16 310 345 180 Q345 1635 295 325 170 16 350 390 205 Q390 1635 335 370 190 16 380 420 220 Q420 1635 360 400 210 DB51/T 25132018 8 5.2 连接

22、材料 5.2.1 焊接材料应与结构钢材的性能相匹配。当两种不同强度等级的钢材相焊接时，宜采用与强度较 低的一种钢材相适应的焊接材料。 条文说明 手工焊接采用的焊条应符合碳钢焊条（GB/T 5117）或低合金钢焊条（GB/T 5118）的规定， 对需要验算疲劳的构件宜采用低氢型碱性焊条。 自动焊和半自动焊采用的焊丝和焊剂应符合熔化焊用钢丝（GB/T 14957）、气体保护电弧焊用 碳钢、低合金钢焊丝（GB/T 8110）、碳钢药芯焊丝（GB/T 10045）、低合金钢药芯焊丝（GB/T 17493）、 埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂（GB/T 5293）或埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂（GB/T 12470

23、）的规定。 5.2.2 用于钢管混凝土构件或钢构件连接的紧固件，应符合国家关于普通螺栓、高强度螺栓、焊钉的 相关技术要求。 条文说明 普通螺栓应符合六角头螺栓（GB/T 5780）和（GB/T 5782）的规定。 高强度螺栓应符合钢结构用高强度大六角头螺栓（GB/T 1228）、钢结构用高强度大六角螺母 （GB/T 1229）、钢结构用高强度垫圈（GB/T 1230）、钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、 垫圈技术条件（GB/T 1231）或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副（GB/T 3632）、钢结构用扭剪型 高强度螺栓连接副技术条件（GB/T 3633）的规定。高强度螺栓的预紧力和摩擦面

24、抗滑移系数应符合钢 结构设计规范（GB 50017）的规定。 焊钉应符合电弧螺栓焊用圆柱头焊钉（GB/T 10433）的规定。 5.3 混凝土 5.3.1 钢管内灌注的混凝土应采用自密实补偿收缩混凝土，其强度等级宜为 C30 C80。受压钢管内 宜灌注较高强度等级的混凝土，受拉钢管内宜灌注普通强度等级的混凝土。 条文说明 由于混凝土抗拉强度较低，钢管混凝土构件受拉时，管内混凝土起支撑管壁、提高钢管径向刚度的 作用，采用普通强度等级混凝土更易保证混凝土的体积稳定性能。 5.3.2 自密实补偿收缩混凝土性能指标应满足以下要求： a) 力学性能：应满足设计要求。 b) 体积稳定性能：密闭环境下混凝土

25、自由膨胀率应控制在 2 10-46 10-4，其稳定收敛期应小 于60d。 c) 工作性能：其各项指标应满足表 5.3.2 要求。 d) 外加剂选择：应掺加高效减水剂和膨胀剂。选用的高效减水剂应具有保塑、缓凝的功能，减水 率应大于 25%，且制备的混凝土拌和物含气量应小于 2.5%。选用的膨胀剂应对混凝土工作性能 影响小、膨胀性能稳定，水中限制膨胀率 7d 大于 0.05%、空气中温度 20 2，相对湿度 (605)%21d 大于 0。 表 5.3.2 自密实补偿收缩混凝土工作性能 泵送灌注 时间 （h） 坍落度 （cm） 扩展度 （cm） U 型箱 填充高 度（cm） V 型漏斗 通过时间

26、（s） T50 （s） 初凝 时间（h） 终凝 时间（h） 6 3h: /18 3h: /40 1218 1420 10 入泵 2026 5h: /18 入泵 5065 5h: /40 /30 无障碍 1025 520 1622 1824 DB51/T 25132018 9 条文说明 自密实补偿收缩混凝土工作性能，其评价指标根据自密实混凝土应用技术规程（CECS 203:2006） 的性能测试方法，采用坍落扩展度法测试流动性能，用V形漏斗法测试黏稠性和抗离析性，用U形箱 法测试自填充性。测试的混凝土工作性能指标应符合本条规定。 武汉理工大学的试验研究表明：钢管内混凝土在密闭环境下的膨胀率应在6

27、0d内稳定收敛，有利于 施工控制和桥梁结构的稳定。当密闭环境下钢管内混凝土自由膨胀率在210 -4 610 -4 ，含气量小于 2.5%时，钢管内混凝土容易密实。如果密闭环境下混凝土中膨胀剂掺量高，自由膨胀率过大，就会影 响混凝土的工作性能、力学性能和结构稳定性能。 主管内混凝土一般采用泵送顶升灌注，依靠混凝土的自重而密实，因此，混凝土应具有良好的自密 实性能。如果初始坍落度小于20cm、扩展度小于50cm、T 50 时间大于20s、V型漏斗通过时间大于25s、 U型箱填充高度小于30cm，则混凝土的工作性能不能满足自密实性能要求；混凝土坍落度大于26cm、 扩展度大于65cm、T 50 时间

28、小于5s、V型漏斗通过时间小于10s，则混凝土粘聚性不良，容易离析而堵 管或分层，影响钢管混凝土均匀性。工程实践表明，如果泵送顶升灌注6h内完成，则控制3h坍落度宜 大于18cm，扩展度大于40cm，初凝时间1218h，终凝时间1420h；如果泵送顶升灌注10h内完成， 则3h坍落度应无损失，控制5h坍落度宜大于18cm，扩展度大于40cm，初凝时间1622h，终凝时间 1824h。 在泵送压力作用下，混凝土中气体会部分逸出，积聚在钢管和混凝土之间形成气膜，造成钢管和混 凝土脱粘，所以对减水剂含气量作出要求。 5.3.3 混凝土轴心抗压强度标准值 ck f 、轴心抗压强度设计值 cd f 、轴

29、心抗拉强度标准值 tk f 、轴心抗 拉强度设计值 td f 、弹性模量 c E 应按表 5.3.3 采用。混凝土的剪切模量 c G 可按表 5.3.3 中弹性模量 c E 的 0.4 倍采用，混凝土的泊松比 c 可采用 0.2。 表 5.3.3 混凝土强度和弹性模量（ MPa） 混凝土强度等级 C30 C40 C50 C60 C70 C80 轴心抗压 ck f 20.1 26.8 32.4 38.5 44.5 50.2 标准值 轴心抗拉 tk f 2.01 2.40 2.65 2.85 3.00 3.10 轴心抗压 cd f 13.8 18.4 22.4 26.5 30.5 34.6 设计值

30、 轴心抗拉 td f 1.39 1.65 1.83 1.96 2.07 2.14 弹性模量 c E (10 4 ) 3.00 3.25 3.45 3.60 3.70 3.80 5.4 钢管混凝土 5.4.1 受压钢管混凝土构件应满足下列要求： a) 钢管外径不宜小于 300mm，也不宜大于 1500mm； b) 钢管壁厚不宜小于 8mm； c) 钢管径厚比( )不宜大于 90，其中卷制焊接钢管径厚比( )不宜小于 40； d) 含钢率 宜取值为 0.040.20，其值应按式（5.4.1-1）计算。 s s c A a A = （ 5.4.1-1） DB51/T 25132018 10 式中：

31、s a 钢管混凝土截面含钢率； s A 钢管混凝土钢管的截面面积； c A 钢管内混凝土的截面面积。 5 约束效应系数标准值 不宜小于 0.6，其值应按式（ 5.4.1-2）计算。 sy cck Af Af = （ 5.4.1-2） 式中： 钢管混凝土的约束效应系数标准值； s A 钢管混凝土钢管的截面面积； y f 钢材的屈服强度； c A 钢管内混凝土的截面面积； ck f 混凝土轴心抗压强度标准值。 条文说明 为使钢管与钢管内混凝土具有统一的力学特征和变形协调性能，满足桥梁结构受力性能需要，钢管 混凝土的含钢率、径厚比、约束效应系数等应满足规定指标要求。 5.4.2 受拉钢管混凝土构件应

32、满足下列要求： a) 钢管外径不宜小于 300mm，也不宜大于 1500mm； b) 钢管壁厚不宜小于 12mm； c) 钢管径厚比( /D T )不宜大于 60，其中卷制焊接钢管径厚比( /D T )不宜小于 40。 5.4.3 受压钢管构件应满足下列要求： a) 钢管外径不宜小于 150mm，也不宜大于 750mm； b) 钢管壁厚不宜小于 8mm，且支管壁厚应不大于主管壁厚； c) 钢管径厚比(D/T)不宜大于 40。 条文说明 钢管混凝土桁式结构的受压空心支管，因局部稳定性需要，应控制其径厚比。 5.4.4 受拉钢管构件应满足下列要求： a) 钢管外径不宜小于 150mm，也不宜大于

33、750mm； b) 钢管壁厚不宜小于 8mm，且支管壁厚应不大于主管壁厚； c) 受拉钢管不宜采用对接焊缝接长。 条文说明 由于钢管混凝土桁式结构的支管或横撑钢管长度较短、直径较小，设置内衬垫困难，对接焊缝质量 难以保证，应避免受拉钢管采用对接焊缝接长。 5.4.5 钢管与混凝土的强度等级匹配关系宜满足表 5.4.5-1 和表 5.4.5-2 的要求。 表 5.4.5-1 受压钢管与混凝土的强度等级匹配表 钢材 Q235 Q345 Q390（ Q420） 混凝土 C30 C40 C40 C50 C60 C70 C80 C50 C60 C70 C80 DB51/T 25132018 11 表 5

34、.4.5-2 受拉钢管与混凝土的强度等级匹配表 钢材 Q235 Q345 Q390（ Q420） 混凝土 C30 C40 C30 C40 C50 C30 C40 C50 C60 条文说明 钢管和混凝土材料的强度等级影响钢管混凝土力学性能，钢管和混凝土的强度等级应科学合理匹 配，使钢管混凝土的力学性能更优良、经济性更好。 5.4.6 受压钢管混凝土设计强度应采用组合轴心抗压强度 sc f ， sc f 应按式（ 5.4.6-1）和式（ 5.4.6-2） 计算： 当 T 16mm 时： sc 0 cd (1.14 1.02 )f f= + （ 5.4.6-1） 当 T 16mm 时： sc 0 c

35、d 0.96 (1.14 1.02 )f f= + （ 5.4.6-2） 式中： sc f 钢管混凝土组合轴心抗压强度设计值； T 主管壁厚； 0 钢管混凝土的约束效应系数设计值，按式（ 5.4.6-3）计算； ssd 0 ccd A f A f = （ 5.4.6-3） s A 钢管混凝土钢管的截面面积； sd f 钢管的抗拉强度设计值； c A 钢管内混凝土的截面面积； cd f 钢管内混凝土的轴心抗压强度设计值。 条文说明 卷制钢管的壁厚大于16mm时，厚板效应使卷制钢管更容易凸显钢材固有缺陷，降低钢材强度； 同时，壁厚大于16mm的钢管直径一般较大，而大直径钢管混凝土的约束效应差、影响

36、因素多，根据 试验成果，取钢管混凝土组合抗压强度设计值的修正系数为0.96。 5.4.7 钢管混凝土弹性模量应采用组合弹性轴压模量 sc E 。当 T 16mm 时， sc E 应按表 5.4.7 取值；当 T 16mm 时， sc E 应按表 5.4.7 取值乘以 0.96 后确定。 DB51/T 25132018 12 表 5.4.7 组合弹性轴压模量 sc E （ 4 10 MPa） 钢材牌号 Q235 Q345 Q390（ Q420） 混凝土 强度等级 C30 C40 C30 C40 C50 C60 C70 C80 C30 C40 C50 C60 C70 C80 0.04 2.89 3

37、.57 2.54 3.06 3.50 3.98 4.45 4.89 2.47 2.95 3.36 3.81 4.24 4.65 0.05 3.11 3.79 2.78 3.31 3.74 4.22 4.69 5.14 2.72 3.21 3.62 4.06 4.49 4.91 0.06 3.32 4.00 3.02 3.55 3.99 4.46 4.93 5.38 2.98 3.46 3.87 4.31 4.75 5.16 0.07 3.53 4.21 3.26 3.79 4.23 4.70 5.17 5.62 3.23 3.71 4.12 4.57 5.00 5.41 0.08 3.75 4

38、.43 3.50 4.03 4.47 4.95 5.42 5.86 3.48 3.97 4.38 4.82 5.25 5.67 0.09 3.96 4.64 3.75 4.27 4.71 5.19 5.66 6.10 3.73 4.22 4.63 5.07 5.51 5.92 0.10 4.17 4.85 3.99 4.51 4.95 5.43 5.90 6.35 3.99 4.47 4.88 5.32 5.76 6.17 0.11 4.39 5.07 4.23 4.76 5.19 5.67 6.14 6.59 4.24 4.73 5.14 5.58 6.01 6.43 0.12 4.60 5

39、.28 4.47 5.00 5.44 5.91 6.38 6.83 4.49 4.98 5.39 5.83 6.27 6.68 0.13 4.81 5.49 4.71 5.24 5.68 6.15 6.62 7.07 4.75 5.23 5.64 6.08 6.52 6.93 0.14 5.03 5.71 4.95 5.48 5.92 6.40 6.87 7.31 5.00 5.48 5.89 6.34 6.77 7.19 0.15 5.24 5.92 5.19 5.72 6.16 6.64 7.11 7.55 5.25 5.74 6.15 6.59 7.03 7.44 0.16 5.45 6

40、.13 5.44 5.96 6.40 6.88 7.35 7.80 5.50 5.99 6.40 6.84 7.28 7.69 0.17 5.67 6.35 5.68 6.21 6.64 7.12 7.59 8.04 5.76 6.24 6.65 7.10 7.53 7.95 0.18 5.88 6.56 5.92 6.45 6.89 7.36 7.83 8.28 6.01 6.50 6.91 7.35 7.79 8.20 0.19 6.10 6.78 6.16 6.69 7.13 7.60 8.07 8.52 6.26 6.75 7.16 7.60 8.04 8.45 s a 0.20 6.

41、31 6.99 6.40 6.93 7.37 7.85 8.32 8.76 6.52 7.00 7.41 7.86 8.29 8.71 注： 当含钢率 s a 为中间值时， sc E 采用插入法求得。 5.4.8 钢管混凝土组合抗剪强度设计值 sc 应按式（ 5.4.8-1）和式（ 5.4.8-2）计算。 当 T 16mm 时： ( ) sc 0.134 0 2.33 ssc 31304220 fa. += （ 5.4.8-1） 当 T 16mm 时： ( ) sc 0.134 0 2.33 ssc 31304220960 fa. += （ 5.4.8-2） 式中： sc 钢管混凝土组合抗剪强

42、度设计值； s a 钢管混凝土截面的含钢率； 0 钢管混凝土的约束效应系数设计值； sc f 钢管混凝土组合轴心抗压强度设计值。 DB51/T 25132018 13 5.4.9 钢管混凝土剪切模量应采用组合弹性剪切模量 sc G 。当 T 16mm 时， sc G 应按表 5.4.9 取值； 当 T 16mm 时， sc G 应按表 5.4.9 取值乘以 0.96 后确定。 表 5.4.9 组合弹性剪切模量 sc G （ 4 10 MPa） 钢材牌号 Q235 Q345 Q390（ Q420） 混凝土 强度等级 C30 C40 C30 C40 C50 C60 C70 C80 C30 C40

43、C50 C60 C70 C80 0.04 0.86 1.01 0.80 0.91 1.01 1.11 1.20 1.29 0.78 0.89 0.97 1.07 1.16 1.24 0.05 0.95 1.10 0.89 1.01 1.10 1.21 1.30 1.39 0.88 0.99 1.07 1.16 1.26 1.34 0.06 1.04 1.19 0.99 1.11 1.20 1.30 1.40 1.49 0.98 1.08 1.17 1.26 1.35 1.43 0.07 1.13 1.28 1.09 1.21 1.30 1.40 1.50 1.59 1.08 1.18 1.26

44、 1.35 1.44 1.53 0.08 1.22 1.37 1.19 1.30 1.39 1.49 1.59 1.68 1.18 1.28 1.36 1.45 1.54 1.62 0.09 1.32 1.46 1.29 1.40 1.49 1.59 1.68 1.77 1.28 1.37 1.45 1.54 1.63 1.71 0.10 1.41 1.55 1.39 1.50 1.58 1.68 1.78 1.87 1.37 1.47 1.54 1.63 1.72 1.80 0.11 1.50 1.64 1.49 1.59 1.68 1.77 1.87 1.96 1.47 1.56 1.63

45、 1.72 1.80 1.88 0.12 1.59 1.73 1.59 1.69 1.77 1.87 1.96 2.05 1.57 1.65 1.73 1.81 1.89 1.97 0.13 1.69 1.82 1.69 1.79 1.87 1.96 2.05 2.14 1.67 1.75 1.82 1.90 1.98 2.06 0.14 1.78 1.92 1.79 1.89 1.96 2.06 2.15 2.23 1.77 1.84 1.91 1.99 2.07 2.14 0.15 1.88 2.01 1.90 1.98 2.06 2.15 2.24 2.32 1.86 1.93 2.00 2.08 2.15 2.23 0.16 1.97 2.10 2.00 2.08 2.16 2.24 2.33 2.41 1.96 2.03 2.09 2.16 2.24 2.31 0.17 2.07 2.20 2.10 2.18 2.25 2.34 2.42 2.51 2.06 2.12 2.18 2.25 2.32 2.40 0.18 2.17 2.29 2.21 2.28 2.35 2.43 2.52 2.60 2.15 2.21 2.27 2.34 2.41 2.4