钢管混凝土组合柱在重钢结构工业厂房工程中的应用
预制钢筋混凝土柱-钢梁混合框架结构的工程应用

预制钢筋混凝土柱 -钢梁混合框架结构的工程应用摘要:筋混凝土柱-钢梁混合框架(RCS框架)是一种新型的混合结构体系,其结构构件选型充分发挥了钢筋混凝土结构和钢结构各自的优点,是一种经济高效值得推广的结构形式。
该体系与钢结构相比,采用钢筋混凝土柱充分利用了其受压性能的优势,同时兼具刚度大、耐火性能和耐久性能好的优点,既节省了钢材降低工程造价又提高了结构的整体稳定性。
与钢筋混凝土结构相比,采用钢梁减轻了结构自重,减小了构件截面尺寸,进而增加有效使用空间,又可节省支模工序和模板,缩短了施工工期。
关键词:预制钢筋;混凝土柱-钢梁;混合框架结构引言钢筋混凝土柱-钢梁(reinforcementcolumn-steelbeam,RCS)混合框架结构体系是竖向承重构件采用钢筋混凝土柱、水平承重构件采用钢梁的抗弯框架结构体系,其设计理念充分体现混合结构以下特点:一方面,框架柱主要承受竖向和水平荷载,可视为压弯构件,采用受压性能良好的钢筋混凝土,与钢柱相比更经济;混凝土构件厚实截面可显著增加结构抗侧刚度、减小层间侧移,且能有效避免钢构件薄柔截面存在的失稳缺陷;钢筋混凝土柱具有优良的防火耐腐性能,与钢柱相比可进一步降低防火耐腐涂层用料和人工成本。
另一方面,框架梁主要承受楼面和墙体荷载,可视为受弯构件,采用抗拉性能优异的钢材,实现了在增大构件空间跨度的情况下尽量减小截面尺寸,从而增加房屋的有效使用空间,提高工程建设速度,缩短工期,直接节约了楼盖混凝土模板与临时支撑费用;自重较小,可减小整体结构地震作用,增加结构抗震安全性能和延性,降低基础造价。
RCS混合框架结构体系兼具钢筋混凝土和钢材的优点,能够最大限度地发挥材料性能优势,是经济高效的结构形式。
1 RCS梁柱节点设计结构设计中钢梁以200mm为主要截面宽度,钢梁居中或偏心跨越框架柱,以保证钢梁两侧距离柱面宽度均不小于200mm控制钢梁定位,此项构造措施既利于RCS梁柱节点区域混凝土的浇筑,又易于梁侧建筑隔墙的砌筑。
浅述钢—混凝土组合结构施工新技术应用

浅述钢—混凝土组合结构施工新技术应用钢-混凝土组合结构作为一种混合结构,它既继承了钢材抗拉强度高、延性好、自重轻和混凝土抗压强度高等特性,还具有自身的优点,广泛用于高层、桥梁等复杂结构。
而这种组合结构的施工技术也比较复杂、体现着施工技术的前沿。
本文就钢-混凝土组合结构施工技术应用的意义、组合结构应用现状以及施工难点三个方面进行阐述。
标签:组合结构;施工技术;测量定位;地脚螺栓等建筑组合结构也称作混合结构或复合结构。
关于建筑组合结构的定义目前尚不统一。
在土木工程建筑范围内,组合结构是指结构截面由两种或两种以上材料组成,不同材料之间以某种组合或结合方式进行内力传递,组成整体的、可抵抗外力的结构。
一、钢-混凝土组合结构施工技术应用的意义1、钢-混凝土组合结构与传统结构相比具有很多优势与钢结构相比:首先,节约钢材用量;其次,增加了截面的抗弯刚度,防止出现钢结构局部和整体屈曲;此外,组合结构中混凝土的应用,增加结构刚度和阻尼;有效的改善了钢结构易锈、易腐、不耐高温的缺点。
与普通钢筋混凝土结构相比:构件截面小,而承载力高;抗剪、抗弯能力高、延性好;结构自身比较轻,可用于超高层的房屋、大跨度的体育场和桥梁等对复杂形体、受力要求高的建筑物或构筑物。
总而言之,组合结构结合了钢结构和混凝土结构的优点,既兼顾了建筑的美观,又满足了人们对建筑综合多用途要求。
2、组合结构施工技术体现机械化、现代化组合结构依据结构组合形式可分为:钢骨混凝土结构、组合梁结构、压型钢板与混凝土组合板结以及钢管混凝土结构。
钢作为混凝土的骨架,本身可承受一定的力,可减少纵筋和横向箍筋的绑扎环节,节约了人力,直接采用机械吊装,可实现现场施工的机械化;作为钢骨架钢板、钢管、型钢等都采用工厂预制加工,便于流水作业,缩短了工期;减少了现场的施工工序,提供了较大的空间,可灵活分割;工厂里构件的加工,便于集成化生产程度,减少了现场湿作业量和手工操作,有助于提高工程质量,推动建筑的现代化进程。
钢-混凝土组合结构设计理论及应用

钢-混凝土组合结构设计理论及应用摘要:本文对钢—混凝土组合结构及其设计基本要求进行阐述,从理论层面具体分析了钢-混凝土组合结构设计中特别需要注重的问题,并以某工程为例从节点设计角度探讨了钢-混凝土组合结构设计的应用。
关键词:钢-混凝土组合结构;设计;应用;节点设计Abstract: in this paper, the steel - concrete composite structure and elaborates the design basic requirements, specific analysis from theoretical aspects in the design of the steel - concrete composite structure special need to pay attention to the problem, taking a project as an example from the node design Angle discusses the application of steel - concrete composite structure design.Keywords: steel - concrete composite structure; Design; Applications; Node design一、钢-混凝土组合结构及其设计的基本要求 由两种或两种以上性质不同的材料组合成整体,共同受力、协调变形的结构,称其为组合结构。
钢-混凝土组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构,是专指型钢或用钢板焊接成的钢骨架,与混凝土形成一体的结构,是继传统的木结构、砌体结构、钢结构和钢筋混凝土结构之后的第5大结构体系。
这种组合结构体系,主要有压型钢板组合板、组合梁、型钢混凝土、钢管混凝土和外包钢混凝土等5种类型。
装配式建筑施工中的钢结构与混凝土结构组合

装配式建筑施工中的钢结构与混凝土结构组合随着现代建筑技术的不断发展,装配式建筑在市场中得到了广泛应用。
在装配式建筑施工中,钢结构和混凝土结构是两种常见的建筑材料。
本文将探讨在装配式建筑施工中钢结构与混凝土结构的组合使用,包括其优势、应用案例以及可能出现的挑战。
一、钢结构与混凝土结构组合的优势1.1 综合性能出色钢结构和混凝土结构各有其独特的优点。
钢材具有高强度、轻量化以及可塑性强等特点,适用于大跨度和高层建筑;而混凝土则具有耐腐蚀、耐火性好以及良好的抗震能力等特点。
二者组合使用可以充分发挥各自的优势,提供更为综合、全面的性能。
1.2 灵活性强采用钢结构与混凝土结构相互组合可以灵活调整设计方案,满足不同项目对空间布局和建筑功能的要求。
钢结构可以用于悬挑结构和大空间框架,而混凝土结构可以用于提供更好的隔声和保温性能。
通过合理选择材料与组合方式,可以获得多种设计效果。
1.3 施工速度快由于装配式建筑注重工厂化生产,钢结构与混凝土结构相互组合可有效提高施工速度。
钢结构制品可以在工厂中预制加工,并进行质量控制,这样可以节约现场施工时间;而混凝土则可按需现浇、灌注。
两者相互搭配施工,可实现整体进度的快速推进。
二、钢结构与混凝土结构组合的应用案例2.1 钢框架-混凝土剪力墙组合在高层建筑中采用钢框架作为主体结构,然后在其柱网部分设置混凝土“剪力墙”,可以充分利用钢材轻量化的特点大幅减轻建筑自重,并且提供良好的抗震能力和承载性能。
2.2 钢梁-混凝土板组合在大跨度建筑中,可以采用钢梁作为结构框架,再配以混凝土板进行覆盖。
钢梁可以提供足够的强度和稳定性,而混凝土板则能够有效承载荷载并提供耐久性和隔声效果。
2.3 钢柱-混凝土楼板组合在中高层建筑中,可以采用钢柱结构与混凝土楼板相结合。
钢柱具有较高的抗压和抗弯刚度,在提供稳定支撑的同时也充分利用了钢材轻量化的特点。
混凝土楼板则可作为水平荷载承载体,并提供良好的隔热、隔声等性能。
钢管混凝土柱的概况及优缺点

钢管混凝土柱的概况及优缺点钢管混凝土柱的概况及优缺点钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。
钢管混凝土研究多的是圆钢管,在特殊情况下也采用方钢管或异型钢管,除了在一些特殊结构当中有采用钢筋混凝土的情况之外,混凝土一般为素混凝土。
早在十九世纪八十年代就出现了钢管混凝土结构,初用作桥墩,然后渐渐地用作建筑物中的柱子。
在我国,六十年代开始了这种结构的研究,并首先用于首都地铁工程中。
北京站至苹果园的地铁线路上,在北京站和前门站的站台工程中首次试用,经济效果很好;和传统采用的钢筋混凝土柱相比,不但施工简捷得多,而且体积小,增加了地下有效使用空间,因此,在随后建造的地铁环线工程中,所有的站台柱,全部采用了钢管混凝土柱。
从七十年代开始,在工业厂房、高炉和锅炉构架及变电和输电塔架等工程中,钢管混凝土得到了推广应用。
工业厂房中采用钢管混凝土柱的有本钢、鞍钢、首钢及近几年宝钢工程中的大量重工业厂房,还有各地的造船厂和火力发电厂等,厂房跨度大的L=54m,柱高达60—70m,,桥式吊车大的为Q=l00t重级工作制吊车。
钢管混凝土在我国的应用范围很广,发展很快。
从应用范围和发展速度两个方面都能列于世界前列。
自八十年代后期开始,钢管混凝土由于本身具有的优点.开拓了两个新的应用领域。
一个是公路和城市桥梁,另一个是高层和超高层建筑。
钢管混凝土具有下列基本特点:1. 承载力大大提高:试验和理论分析证明,钢管混凝土受压构件的强度承载力可以达到钢管和混凝土单独承载力之和的1.7~2.0倍。
2. 具有良好的塑性和抗震性能:在钢管混凝土构件轴压试验中,试件压缩到原长的2/3,构件表面已褶曲,但仍有一定的承载力,可见塑性非常好。
钢管混凝土构件在压弯剪循环荷载作用下,水平力P与位移;之间的滞回曲线十分饱满,表明有很好的吸能能力,基本无刚度退化,它的抗震性能大大优于钢筋混凝土。
3. 经济效果显著:和钢柱相比,可节约钢材50%,降低造价45%;和钢筋混凝土柱相比,可节约混凝土约70%,减少自重约70%,节省模板100%,而用钢量约略相等或略多。
连云港某单层钢管混凝土双肢格构柱钢结构厂房结构设计

满足钢规第5 . 4 . 2 条或5 . 4 . 3 条的要求时 ,可 以根据腹板屈 曲后强度 的概念 , 取 与翼缘连接处的一部分腹板截面作为有效截面来计算构件的强度和稳定性 计 算 构件 的 稳定 系数 时 , 仍 用全 部 截面 ) , 以本 工程 边 上柱 为例 , 腹板 高 厚 比 Q 3 4 5 B。在 厂房 纵 向两 端及 ( 0 # l  ̄ g =8 0 . 6 7>f H 0  ̄ r W] =4 7 . 2 1 , 当 采用 有 效 截 面计 算 后 , 强 度 和 稳 定 计算 设置下 柱支撑的柱间设置 H 上 柱 柱 间支 撑 , 采 用 双 片槽 的 最大 应力 均 满 足规 范要 求 。
瞄囵舀 四
建筑结构
连云港某单层钢 管混凝 土是 一种 具 有承 载 力高 、 塑 性和 韧 性好 、 节 省材 料 、 方便 施 工 等特 点 的新 型 组合 结 构材 料 , 已在 工 业和 民用建 筑 等工 程 中应 用 多年 , 取 得 了较好 的 技术 经济 效 益。 本文 结合 具体 实例 对钢 管 混凝 土重 型厂 房 的特 点和 设 计要 求进 行解 析 , 以供 结构 设 计人 员参 考 。 关键 词 : 钢 管混凝 土 双肢 格构 柱 重型 厂 房 钢 结构 设 计 冶 金 工厂 和重 型 机械 工厂 的重 型 工业 厂房 , 吊 车起 重 量 大 , 作业 频 繁 , 因 此 主要 承 重骨 架全 部 采用 钢结 构 。厂 房骨 架是 由柱 、 梁( 或桁 架 ) 和 支撑 等 相 互 联 系 而成 的 空 间体 系 , 具 有 足够 的 强 度 、 刚度 和 稳定 性 , 以承 受来 自屋 面 、 墙面 、 吊车 等 各种 竖 向及水 平荷 载 , 并 向基础 传 递 。为 了计 算 简 化 , 厂 房结 构
土木工程中钢管混凝土应用分析
土木工程中钢管混凝土的应用分析摘要:随着我国经济和建设事业的迅速发展,现代建筑工程对其材料和结构的要求越来越高。
钢管混凝土施工技术符合现代施工技术工业化要求,被越来越广泛地应用于土木工程中,已取得良好的经济效益和建筑效果,是结构工程科学的一个重要发展方向,有着广阔的应用前景。
关键词:钢管混凝土;土木工程;地铁站台柱由于工业生产的不断发展,人口向城市集中,逐渐地出现人口密集的大城市。
在这些因素的影响下,现代建筑工程对建筑材料以及建筑结构的要求越来越高,而钢管混凝土组合结构正是适应了现代工程结构向大跨度、重载发展和承受恶劣环境条件的要求,同时也符合现代施工技术的工业化要求而逐渐发展起来的新型结构,它也适应了现代建筑工程的发展。
一、钢管混凝土的定义钢管混凝土是混凝土的一种特殊形式,钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。
一般情况下,我们把混凝土强度等级在c50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土。
混凝土强度等级在c50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土。
混凝土强度等级在c100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。
由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。
近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。
钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。
二、钢管混凝土在建筑施工中优点(一)承载力高在建筑工程中对于薄壁钢管来说,其临界承载力极不稳定,因为它对局部缺陷很敏感。
在钢管中填充形成混凝土后,钢管约束了混凝土,在轴心受压荷载作用下,混凝土三向受压,延缓了受压时的纵向开裂。
而混凝土的存在却可以避免或延缓薄壁钢管过早地局部屈曲,两种材料相互弥补了彼此的弱点,却可以充分发挥彼此的长处,从而使钢管混凝土具有很高的承载力,大大高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独承载力之和。
工业厂房设计中柱子形式分析
工业厂房设计中柱子形式分析随着科学技术的不断的发展,对于工厂房设计中的柱子的形式的选择不断的进行创新,同时柱子也就是柱梁结构的主要的部分,也贯穿了整个历史时期的发展,比如,古埃及石柱、非洲图腾柱、中国木柱、现代钢筋柱等等,对于每一个时期的石柱是不一样的,都有不同的需要和不同的结构。
钢筋混凝土柱与钢柱混凝土柱在目前的工业工厂的运用较多,对于现在混凝土钢柱作为一种新兴的主要形式的柱子,在相应的结构和设计上面都有很大的优势,在相应大型的工业厂房中得到很好的运用,也更好的凸显了钢筋混凝土柱的优势。
通过相应的钢材的性能,使得混凝土处于相应的三向应力状态,提高了柱子的承载能力,特别适合现在大型厂房的使用。
1、工业厂房设计中柱子形式分析1.1钢管混凝土柱在对钢管混凝土柱的使用,由于具有三向应力效应,混凝土的柱子的本身的强度可以很好的提高到原来的2到3倍,和钢结构相比柱子的面积也大大的减少了一半,也就有效的防治了钢材的腐蚀的机会,对于这种柱子的局部损坏和应力集中的表现来说,具有相应的不敏感性、表面光滑、不易积灰以及外观更加良好。
对于相应厂房的跨度为36米同时吊车Q=125吨时,35~54米高的双肢钢管混凝土柱采用外径402~530毫米、壁厚8~10毫米的钢管,内填400号混凝土。
下柱肢距约2米,双肢间的横梁为不填混凝土的钢管。
与钢结构和钢筋混凝土结构相比,分别可节约造价56%和66%。
1.2钢板—钢筋混凝土组合结构柱对于柱子的断面都是矩形或者正方形,对于这种柱子可以更好的发挥这两种材料的长处,同时将受力的钢板外科和核心混凝土有效的进行结合起来,在实际施工的时候,最为常用的就是用横向钢筋将两片钢板链接,在中间浇灌相应的混凝土,当柱子的b/6>30时,这时候也就应该沿着断裂面的宽度配置相应的横向钢筋;当柱子的h/b>1时,附加的横向钢筋应平行于受力钢板,合理的进行相应的焊接。
对于横向钢筋的间距应该更好的保证钢板的稳定性和平行受力钢板的力度,更好的提高这两种材料的共同的工作,可以更好的浇灌混凝土。
浅析工业厂房设计中柱子形式的选择
浅析工业厂房设计中柱子形式的选择摘要:钢筋混凝土柱与钢柱、钢管混凝土柱在目前的工业厂房中运用较多。
而钢管混凝土柱作为一种新兴的主要以轴心受压和偏心较小的受压构件为主的组合结构,在大型工业厂房的设计应用中也越来越显示出其突出的优点。
本文首先分析了工业厂房设计中柱子形式,然后介绍了工业厂房柱子选择原则和工业厂房柱子组织方式,最后阐述了工业厂房钢筋混凝土柱的特点及应用。
关键词:工业厂房;设计;柱子形式;选择;应用柱子作为柱梁结构的主要构件,贯穿整个历史时期,如埃及石柱、非洲图腾柱、中国木柱、欧洲古典柱式、现代的钢柱和钢筋混凝土柱。
各个时期对于柱子的使用研究,基于不同需要和不同理论。
钢筋混凝土柱与钢柱、钢管混凝土柱在目前的工业厂房中运用较多。
而钢管混凝土柱作为一种新兴的主要以轴心受压和偏心较小的受压构件为主的组合结构,在大型工业厂房的设计应用中也越来越显示出其突出的优点。
它们通过钢材的约束作用,使混凝土处于三向应力状态,提高了柱子的承载能力,特别适合于荷载大而断面小的场合使用。
1工业厂房设计中柱子形式分析1.1钢管混凝土柱由于三向应力效应,混凝土的棱柱体强度可提2~3倍。
与钢结构相比,整个柱子的表面积减少一半,从而减少了钢材腐蚀的机会。
这种柱子对局部损坏和应力集中都不敏感,表面光滑,不易积灰,且外观良好。
当厂房屋架跨度为36米和吊车Q=125吨时,35~54米高的双肢钢管混凝土柱采用外径402~530毫米、壁厚8~10毫米的钢管,内填400号混凝土。
下柱肢距约2米,双肢间的横梁为不填混凝土的钢管。
与钢结构和钢筋混凝土结构相比,分别可节约造价56%和66%。
1.2钢板—钢筋混凝土组合结构柱柱的断面为矩形或正方形。
这种组合柱成功地发挥了两种材料的长处,将受力的钢板外壳和核心混凝土结合在一起。
最简单的做法是用横向钢筋将两片钢板联接,中间浇注混凝土。
见附图(1)。
当柱子的b/6>30时,则应沿断面宽度方向配置附加横向钢筋,见附图(2)。
钢管混凝土叠合柱在建筑工程中的应用分析
钢管混凝土叠合柱在建筑工程中的应用分析发布时间:2022-05-12T03:17:26.452Z 来源:《城镇建设》2022年第1月第2期作者:刘成勇[导读] 目前我国城市化发展水平和科技水平发展都十分快速,我国建筑行业发展也十分快速。
我国自主刘成勇天元建设集团有限公司,山东省临沂市 276000摘要:目前我国城市化发展水平和科技水平发展都十分快速,我国建筑行业发展也十分快速。
我国自主研发的新型钢管混凝土叠合柱结构体系比传统的混凝土结构有着更加优越的性能,钢管混凝土具有良好的延性、承压能力、耐久性和防火性,当前已经应用于很多高层建筑工程当中。
整个建筑工程结构都受到钢管混凝土叠合柱质量优劣的影响,为此,工作人员要明确该结构体系的特点,就其施工方法进行细致地分析,做好每个施工环节的严格控制,从而最大限度地提升钢管混凝土叠合柱的安全性。
关键词:钢管混凝土叠合柱;建筑工程;应用引言钢筋桁架混凝土叠合楼盖是目前使用较多的一种楼盖体系,该体系与传统现浇楼盖最接近,无论从设计、施工角度都可以实现较低难度的切换。
实际市场中绝大部分叠合楼盖都是先按现浇结构体系进行设计,再“拆分”成预制加现浇的叠合楼盖,底板部分在工厂预制,上半部分在现场现浇,该体系在国外一直有应用,并在多类建筑工程应用中发挥了很好的作用。
但由于我国建筑功能、抗震设防、产业配套等因素的影响,很多工程按照这种方式拆分后,实施效率反而降低,建造成本增加,效果并不理想。
而预应力技术在解决水平结构承载力、裂缝、挠度,以及建造成本等方面具有非常大的优势,已经在市政、铁路、桥梁领域广泛应用。
结合装配式建筑的发展,通过工厂化的预制预应力技术与装配式建筑叠合板技术结合,在房建领域进行技术创新,将获得极大的经济和社会效益。
1钢管混凝土叠合柱特点叠合板施工阶段设有可靠支撑,为一次受力构件,按整体受弯构件设计计算,且计算时不考虑钢管桁架的贡献。
叠合板采用密拼接缝,双向受力特征明显。