钢管混凝土组合结构二

钢管混凝土组合结构第一部分：钢管混凝土的特点第二部分：钢管混凝土工程实践Part9：钢管混凝土组合结构第一部分钢管混凝土结构概述

1钢管混凝土结构（构件）

2钢管和混凝土相互作用

3钢管混凝土特点1、钢管混凝土结构（构件）钢管混凝土是指在钢管中充填混凝土形成的结构。按照截面形式可以分成圆形钢管混凝土、方形钢管混凝土和多边形钢管混凝土构件。实际结构中，根据钢管作用的差异，钢管混凝土柱又可分为两种形式：一是组成钢管混凝土的钢管和混凝土在受荷初期即共同受力。二是外加荷载仅作用在核心混凝土上，钢管只对核心混凝土起约束作用（钢管约束混凝土柱）2、钢管和混凝土的相互作用钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善。由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，增加钢管壁的稳定性，保证其材料性能的充分发挥；此外，在钢管混凝土施工过程中，钢管可以作为浇注其核心混凝土的模板。2、钢管和混凝土的相互作用对于钢管混凝土构件的研究存在各种不同的方法，其区别在于如何估算钢管和核心混凝土之间相互约束而产生的效应。对钢管和混凝土之间约束效应的理解不同，则所得到的计算方法也不相同。对于钢管混凝土构件轴向受压承载力提高的机理，国内外大致有3种观点，主要为钢管和核心混凝土能共同工作来承担荷载钢管混凝土的成型条件与受力条件优于钢筋混凝土钢管对核心混凝土的箍紧作用的结果2、钢管和混凝土的相互作用钢管和核心混凝土能共同工作来承担荷载，但它们之间没有相互抑制作用,其计算方法基本与钢筋混凝土柱一样。

认为钢管混凝土的成型条件与受力条件优于钢筋混凝土，因而提高了混凝土的承载力。钢管对核心混凝土的侧向压力不是钢管混凝土承载力提高的主要原因，而认为圆柱体本身在制作过程中具有对混凝土强度提高的有利因素：因钢管内没有钢筋，避免了配筋引起的空隙、砂眼、气孔等内部缺陷，使钢管内混凝土结构的密实性得到提高。在钢管混凝土构件中，核心混凝土和钢管相结合，使加荷过程中钢管混凝土柱形成整体，在轴向力作用下，钢管承担了在核心混凝土内产生的拉伸和剪切应力，能清除在加荷过程中引起素混凝土圆柱体破坏的表面裂缝。因此能相应地提高核心混凝土的抗压强度极限。2、钢管和混凝土的相互作用认为钢管内核心混凝土强度的提高主要是钢管对核心混凝土的箍紧作用的结果，钢管内核心混凝土在钢管侧向压力作用下，处在三向受压的应力状态，这不但大大提高了混凝土轴向承载力，同时使其从脆性破坏转变成塑性破坏。2、钢管和混凝土的相互作用常规三轴受压全曲线cu约束混凝土非约束混凝土ccfccfcEsecEc

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cco环箍断裂侧向受约束时混凝土的变形特点混凝土在单轴受压时为柱状破坏形态，应力应变全曲线有明显的尖锋。随着侧压应力(σ2=σ3)的增大，由于侧向压应力的横向约束作用，试件的破坏形态逐渐转为腰鼓形破坏，三轴抗压强度和峰值应变成倍地增长，应力应变曲线的峰部逐渐抬高，并越趋平缓、丰满，尖峰已经不明显。2、钢管和混凝土的相互作用3、钢管混凝土的特点（1）承载力高对于薄壁钢管来说，其临界承载力极不稳定，因为它对局部缺陷很敏感。试验证明，薄壁钢管实际承载力往往只有理论计算值的1/3~1/5，当有初始残余应力时，影响将更大。方钢管对其核心混凝土的约束作用不如圆钢管显著，但仍有很好的效果，尤其是可以有效提高构件的延性，另外节点处理也比较容易。试验证明方钢管混凝土的承载力大大高于空钢管和混凝土单独承受荷载的能力。3、钢管混凝土的特点3、钢管混凝土的特点AdvantagesofConcrete-filledsteeltubeCompositecolumnsembodyseveraladvantages:Themostimportantbenefitoftheconcretefilledtypeowingtothecross-sectionisthatthesteeltubealsoservesasform-workforconcreteevenifadequateadditiveshavetobeusedforreducingtheconcreteseparationfromthesteelsectionduetoshrinkage.Intheconcretefilledtype,thesteelprovidesbenefitstoconcrete.Indetail,theconfinementeffectduetosteelishighfortherectangularsectionsandveryhighforcircularsections,resultingintheincreasingofstrengthwithagreatenhancementofductility.第二部分钢管混凝土结构工程实践

1钢管混凝土的发展

2钢管混凝土工程实践1、钢管混凝土的发展钢管混凝土是在型钢钢筋混凝土及螺旋配筋混凝土的基础上演变和发展起来的。最早采用钢管混凝土的工程之一是1879年英国的Severn铁路桥桥墩，在钢管内填充混凝土以防止锈蚀并受压。随后钢管混凝土又被用做单层或多层工业厂房的结构柱。（1897年美国人JohnLally在圆钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重柱）早期应用中一般不考虑钢管和其核心混凝土相互作用而对承载力提高的贡献。1、钢管混凝土的发展60年代前后，钢管混凝土结构技术在苏联、西欧、北美和日本等工业发达国家受到重视，开展了大量的试验研究工作，曾在一些厂房建筑、个别的多层建筑和立交桥以及特种结构工程中加以应用。但终因管内混凝土的浇灌工艺未得到很好解决，现场的施工操作显得繁琐，而使钢管混凝土在施工性能方面的潜在优势未能得到应有的发挥。相比之下，人们仍宁愿采用操作简单、质检直观的普通钢筋混凝土结构或工厂化程度高、现场劳动量少、吊装轻便、施工快速的钢结构。1、钢管混凝土的发展80年代后期，由于现代高强、高性能混凝土技术和泵送混凝土技术的迅速发展，给钢管混凝土结构技术的发展增添了新的活力，在欧、美、澳的一些桥梁工程和高屋建筑工程中，钢管高强混凝土技术悄然兴起。这是因为：圆形钢管的套箍约束作用能最有效地克服核心高强混凝土的脆性；泵送混凝土的发展，解决了现场钢管混凝土的浇灌工艺问题，而圆形钢管本身就是耐侧压的模板，能最有效地适应先进的泵送混凝土工艺；1、钢管混凝土的发展钢管兼有纵筋和箍筋的功能，其用钢量较普通钢筋骨架为省，而且因有钢管分隔，管内高强混凝土浇灌与管外梁板结构的普通混凝土浇灌互不干扰，无交叉浇灌的麻烦；钢管外无混凝土保护层，能充分发挥高强混凝土的承载能力。采有钢管高强混凝土技术是解决钢筋混凝土高层建筑“胖柱”问题和增大桥梁结构跨越能力的经济而有效的措施，是高层建筑和桥梁建筑技术进步的重大突破。1、钢管锅混凝土亚的发展规范磁：欧洲：EC4，德国DIN孙188矛00(粥199逐7)等；美国句：AC眼I3盛19夸-8严9,寸L遥RF塑D（19若94）等日本（AIJ酬,19唱80,善199然7)澳大炕利亚成、加塑拿大……1、钢浓管混金凝土恰的发谨展钢管即混凝秒土结偷构技选术在表我国松开发量利用简已有别近40年的历江史。196肢6年成功淹地将钢石管混凝层土柱用涛于北京桐地铁车香站工程足。70年代刘又在播冶金屋、造芽船、敢电力扛等行浑业的壶单层制厂房晌和重映型构搞架中均得到联成功腰的应转用。80年代，田根据建呜设部科炸技发展开计划，曾在我国验开展了园较系统挨的科学泡试验研陷究，使贝钢管混竭凝土结漫构的计陪算理论碌和设计山方法取贺得了长洗足的进裳展，已苏形成一疗套能满智足设计半需要的携计算理泽论和设陵计方法建设咐部于19迷90年正哲式颁朋布了庭国家阴推荐叨性标傍准(钢管混按凝土结匙构设计牵与施工稀规程(CE雪CS2咳8:担90)然)，于19摧95年将“钢管混外凝土结师构技术”列入辩科技抬成果栏重点杀推广向项目2、钢辩管混压凝土鱼工程耗实践单层层和多聪层工虚业厂温房柱设备构适架柱、雾各种支其架柱和倡栈桥柱地铁限站台冰柱送变餐电杆桁架压容杆基础桩空间渣结构高层贩和超辈高层迫建筑桥梁结细构和钢筋崖混凝土骨柱及普辈通钢柱弄相比，惹钢管混帆凝土柱柿显特别贼轻巧，桶因而广罚泛地用翼做厂房灰柱，我大国是这愤类结构远应用最罢多的国摆家。钢管混箱凝土宜望用作轴途心受压扑或小偏联心的轴少心受压红构件。榜当轴向战力偏心墓较大时孕，可采闻用斜腹牺杆格构养式构件方。单层工挡业厂房干的柱属李于偏心宋受压构彼件，为蔽了充分彩发挥钢骄管混凝扩土结构透的特点橡，很多挎工程中迈的柱子邻设计成箱格构式碑组合柱恳，如双鸣肢柱、唯三肢柱卧和四肢折柱，把静偏心弯速矩转变膝为轴心历力。(1)单层和渴多层工坚业厂房泻柱2、钢管播混凝土怒工程实合践(1)单层和谱多层工乖业厂房间柱2、钢凝管混荣凝土旁工程唉实践格构绝式(2莲)设备打构架巴柱、挥各种蹲支架艰柱和王栈桥吸柱2、钢管句混凝土基工程实鼻践各种平命台和构沿筑物中每，下部回支柱常释属于轴讽心受压辉构件，方且往往刑荷载较恒大，因牲而采用为钢管混照凝土柱预比较合升理。(3近)地铁站艺台柱2、钢寻管混释凝土勒工程傅实践地铁站对台柱承乌受的压嫌力很大反，采用浪钢管混男凝土柱疼时，可霜以获得心较好的刃经济效差果，不商仅承载泄力高，与而且柱愁截面也畅可减少霜，从而吩扩大了普使用空惊间。(4间)送变电选杆塔2、钢堤管混管凝土笛工程踏实践档距很子大的高错压输电冻塔或者步微波塔港，都可眯采用钢价管混凝洞土构件音作为立诉柱，从昂而取得进良好的并经济效择果。钢屋债架中显的桁尚架压炉杆采伶用钢崖管混碧凝土贺可充芹分利掀用这鱼类结牧构的役特点绍，从裂而达许到节吓省钢凑材、妖减少劈燕投资偷的目亡的。(5狱)桁架压短杆2、钢照管混颂凝土驾工程歉实践适合于滋重工业掩厂房、欧大型土眼木工程秀结构的况桩基础木工程。管缺点是森造价高吸。(6浊)桩基础可以充仿分发挥质钢管混寄凝土结萍构刚性倍大、强柜度高、沟抗变形罩能力好持和耐火台特性好吗的特点愿。(7)空间刺结构2、钢恨管混镰凝土晌工程盈实践构件剥截面茫小，究节约步材料刻，质子量轻郑；抗震迈性能窜好，有耐火底性能倘优于雷钢结削构；逆作谨法或半逆做共法施工(8)高层和副超高层腔建筑2、钢明管混飞凝土威工程识实践地上33层地下3层总高度11障6米混凝厌土C60级广州好权世界广归场大厦设防7度如采用C4靠0级钢筋辰混凝土茅柱,截面街尺寸眯将为1.8推m×1柏.8m“胖柱”问题--誓--偏--祥--辞--猾--协--尖--窄--采用C6欢0级的钢替管高强障混凝土叹柱,裙楼涛柱缩较小为冰直径700料㎜,主楼柱恢缩小为翅直径110查0～12扫00带㎜的钢管猪高强混缸凝土柱,钢管骗壁厚厚分别栋为10㎜和20粥㎜,管材茂为Q2颠35钢,直缝卵焊接艰管2、钢风管混讲凝土需工程狡实践天津才今晚育报大是厦地下两层,地上38层,总高度为137m第二座超高层建设，按7度地震设计

钢管混凝土柱钢管为Q235钢螺旋缝焊接管深圳赛辜格广场谁大厦我国自行设计、制造和施工框筒结构，291.6m高圆钢管混凝土柱钢管词混凝刚土已贿较为骆广泛祥地应蔽用于芒拱桥状和空院间桁肿架梁听式桥链梁结僵构中走。(9)桥梁窗结构2、钢管笑混凝土敞工程实谨践199四8年井浙江义丽乌80米宾秆王桥--伸--僚--冬--洁--队--幕--菜--优--事--级--亚--惹--亡--涌--煌--氧--扫--标--辈--享--突--煤-