钢管混凝土的优点及其在房建工程中的应用探析

1、钢管混凝土的优点及其在房建工程中的应用探析 钢管混凝土的优点及其在房建工程中的应用探析 【摘要】把混凝土填充在钢管中形成的构件就是所谓的钢管混凝土，它充分利用钢管和混凝土这两种材料的优点，借助受力过程中这两种材料的受力组合作用，因此具有一系列的优点，如较高的承载力、方便施工、良好的塑性和韧性以及显著的经济效果。在钢管混凝土的力学性能研究方面，我国在过去的几十年里取得了比拟大的成果，相关的设计规程也已公布出来，而且广泛的应用到工程上。本文介绍了钢管混凝土的优点，以及在研究与应用上近年来取得的一些成果，同时也介绍了其在房建工程上的应用，并进行了探讨和分析。 【关键词】钢管混凝土；房建工程；应用 中

2、图分类号：TU37文献标识码： A 0.引言 把混凝土填充在钢管中形成的构件就是所谓的钢管混凝土，按照不同的截面形式，可以分为三种：一是圆钢管混凝土；二是多边形钢管混凝土；三是方钢管混凝土。它借助受力过程中这两种材料的受力组合作用，不仅可以大大改善混凝土的塑性和韧性，还可以使钢管发生局部屈曲的现象得以延缓甚至得以防止，因此，因此钢管混凝土具有一系列的优点，如较高的承载力、方便施工、良好的塑性和韧性以及显著的经济效果。研究者在过去的十几年里，大量的分析和研究了对钢管混凝土的各种力学性能以及构件动力性能，取得了很多的成果。随着我国建筑事业的开展，钢管混凝土在房建工程中的运用越来越广泛，也取得了很大

3、的进展。 1.钢管混凝土的优点 在工程中采用钢管混凝土结构有着非常大的优势，可以使工程造价降低，使抗震性能提高，还符合厉行节约、反对浪费的国家政策，因此具有广阔的市场范围以及广阔的开展前景。 1.1钢管混凝土节约钢材、降低造价的特点 相对于钢结构来讲 钢管混凝土结构不仅可以节约钢材，还可以降低造价。在房建工程中整浇钢筋混凝土楼盖的机构，采用无粘结预应力梁作为主梁虽然具有造价低的优势，但施工过程比拟复杂。在低层和小高层住宅建造过程中，如果采用钢结构，不但柱子可以减少，根底造价也会相应地降低，同时房屋空间利用的灵活性会扩大，室内的有效使用空间也会加大。更为关键的是，施工周期会缩短，综合经济效益也会

4、随之提高。但是相对于混凝土结构来说，工程造价就会高上许多。如果用钢管混凝土替代钢柱，不仅钢材可以节省，造价也可以降低【1】。 和钢柱相比，钢管混凝土柱占用的空间不会加大，由于混凝土浇灌在柱中，钢材的用量就降低了很少，混凝土的密度小于钢材的密度，和钢柱相比在重量上也不会多多少。由此可见钢管混凝土的经济合理性，其本钱肯定会大大大的降低。 1.2薄壁钢管混凝土的优点 薄壁钢管的承载力不是很稳定，如果在薄壁钢管里灌注混凝土变成钢管混凝土，混凝土可以受到钢管的保护，受压的混凝土在钢管的保护下纵向开裂减轻，同时，在混凝土的作用下，薄壁钢管的局部失稳大大延缓。钢管混凝土不仅弥补了薄壁钢管和混凝土两者彼此的弱

5、点，并且同时发挥出两者的长处，因此薄壁钢管混凝土比二者具有更大的优势。 1.3火灾中钢管混凝土的优势 对火灾后结构损伤的研究，现在国内外很少把目光放在对钢管混凝土结构的研究上。通过实验说明，由于钢管和混凝土协调互补的优势，使得钢管混凝土的耐火性远远高于钢结构。在火灾发生后，钢管混凝土将结构在外界温度降低的情况下，强度恢复到了一定程度，并改善了在高温条件下的截面的力学性能，而且还提高了在火灾中的结构的整体性。这样提供了一个较为平安的工作环境，使得补强工作量大大减少。相比之下，钢结构和钢筋混凝土结构很难做到这一点，即使处在常温条件下，构件已经失稳和扭曲的钢结构也提供不了更大的平安性，而钢筋混凝土结

6、构在温度降低的情况下也不能恢复或改善其力学性能和整体性。由此可见，钢管混凝土在火灾后具有一定的优势。 1.4在抗震性能上对钢管混凝土的研究 研究钢管混凝土的抗震性能，主要是针对其根本构件。通过实验发现，在地震过程中，钢管混凝土结构的最大位移相对于钢筋混凝土和钢结构来说都要小很多，其结构延性较好能满足一定的抗震要求，而且其耗能性能也要优于钢筋混凝凝土结构和钢结构。在抗扭、抗剪上钢管混凝土具有良好的功能，不仅延性大，而且强度高，在发生地震的情况下，通过地震的作用，一些建筑物的边柱和角柱不仅要承受轴心压力，还要承受剪力、弯矩和扭矩，在这种复杂应力作用下，钢管混凝土柱的承载力很高，还具有良好的塑性和延

7、性，因此具有平安可靠的特点。 2.钢管混凝土在房屋建设中的应用 钢管混凝土因为其一系列优点，所以开展非常迅速，大量运用到建筑工程中，包括一些单层和多层的工业厂房、桥梁建构以及高层和超高层建筑当中。一方面是因为其科技含量高，对环境保护有利，具有再生利用的特点。另一方面是因为我国大幅度增加的钢产量，再加上全球的钢产量将近饱和，最终导致了钢材的价格下降。因此，我国近年来鼓励采用钢管混凝土等行为，大力推广钢管混凝土架构等钢结构的使用。钢管混凝土的施工工艺如下：作业前进行准备；制作钢管构架；拼接组装钢管；吊装钢管柱；进行钢管混凝土柱的环梁施工；浇注钢管混凝土【2】。 2.1制作钢管 制作钢管是必须准确把

8、握焊接尺寸、位置以及标高。一般在进行滚床操作和手工焊接时，都是采用直流电焊机进行操作。 2.2拼接组装钢管 在这个操作过程中需要注意保持焊后肢管的平整。焊接操作时除了对几何尺寸的控制，还应该了解焊接变形的影响。焊接的顺序应该是分段反向，保持好分段施焊的对称。 2.3吊装钢管柱 在操作时要尽可能使吊装作用下的变形减少，测算要根据其承受力及稳定性做出结果，然后在确定吊点位置。预制钢管混凝土构件的采用，需要等到混凝土到达一定强度，再进行吊装。 2.4制作与安装环梁钢筋 既可以在施工现场完成环梁骨架钢筋，也可以在工厂完成。施工的具体过程是：环梁钢筋的成型、支好底模然后再进行骨架安装。 2.5浇筑混凝土

9、 进行这项操作有多种方法，包括立式手工浇捣的方法、泵送顶升的方法以及高位抛落无振捣的方法等等。在这个过程中操作需要连续进行，需要根据多种情况控制浇筑混凝土的速度。在完成作业后，需要立即清洗工具，方便以后的使用。因为钢管的整体性和密闭性较好，有时候会因为施工方式的不到位，造成施工质量缺陷，在混凝土中形成气泡和空洞。所以在施工的时候，需要注意依靠自重或轻微振捣促使混凝土的自密实成型【3】。 3.钢管混凝土工程中的考前须知 在施工过程中需要注意这几个方面：首先是控制好钢管制作的质量，把握好拼接组装时的准确度；其次是混凝土灌注时的操作一定要做到连续进行，否那么很容易出现空腔现象。再次在进行泵送的时候，要注意匀速对称以及满送低压，使混凝土的密实度得到保证。最后，针对裂缝的预防，需要控制好混凝土的配合比。 4.结语 因为钢管混凝土具有一系列的优点，所以广泛的应用到一些工业建筑和民用建筑中，其应用前景是巨大的，钢管混凝土结构不仅实现了材料上的节约，而且其还具有抗震性能好防火性较强等其他结构所不具备的优势。我们认为，随着我国建筑工程