钢管混凝土柱讲解
钢管混凝土短柱定义
钢管混凝土短柱定义
钢管混凝土短柱是一种常见的建筑结构元素,具有较高的承载能力和抗震性能。它由钢管和混凝土组成,钢管起到骨架的作用,混凝土填充在钢管内部,形成一种具有双重受力特性的结构。
钢管混凝土短柱的设计与施工需要考虑多方面的因素。首先,需要确定短柱的几何形状和尺寸,根据设计荷载和使用要求确定柱截面的尺寸和钢管的直径。其次,需要选择合适的材料,包括混凝土的配合比和钢管的材质等。此外,还需要考虑连接形式和施工工艺,确保钢管与混凝土之间的紧密结合,以及整体结构的稳定性和耐久性。
钢管混凝土短柱的优点在于其承载能力强、抗震性能好以及施工方便等。由于钢管的加固作用,短柱能够承受较大的压力和剪力,同时还能够有效地分散和抵抗地震力的作用。此外,钢管混凝土短柱的施工相对简单,不需要复杂的模板和支撑体系,减少了施工周期和成本。
然而,钢管混凝土短柱也存在一些局限性。由于钢管和混凝土之间的接触面积较小,柱的抗弯性能相对较差。此外,柱截面形状的限制也可能导致柱的受力性能不均匀,影响结构的整体性能。因此,在设计和施工中需要合理选择短柱的形状和尺寸,以及加固措施,确保结构的安全可靠。
钢管混凝土短柱是一种具有较高承载能力和抗震性能的建筑结构元素。通过合理的设计和施工,可以充分发挥钢管和混凝土的优势,使短柱在建筑结构中发挥重要作用。然而,在应用过程中需要注意其局限性,确保结构的安全和可靠性。
矩形钢管混凝土柱技术规程
矩形钢管混凝土柱技术规程
一、前言
矩形钢管混凝土柱是一种结构体系,具有一定的优点,如抗震性能好,刚度大等。为了保证矩形钢管混凝土柱的质量和安全性,制定一套完整的技术规程十分必要。本文将从设计、施工、验收等方面,详细介绍矩形钢管混凝土柱的技术规程。
二、设计
1. 材料选择
(1)钢管:选择合格的方形钢管,材质应符合国家标准,表面无裂纹、氧化、翘曲等缺陷。
(2)混凝土:应选择符合设计要求的强度等级的混凝土,水泥应选用合格的硅酸盐水泥。
(3)纵向钢筋:长度应符合设计要求,材质应符合国家标准,表面无锈蚀、氧化、变形等缺陷。
(4)箍筋:应选择规格合适的钢筋,材质应符合国家标准,表面无锈蚀、氧化、变形等缺陷。
2. 设计计算
(1)计算混凝土柱的尺寸:根据设计要求,计算出混凝土柱的截面尺寸,以及混凝土柱内钢筋的数量、直径、间距等参数。 (2)计算钢管的尺寸:根据设计要求,计算出钢管的尺寸和厚度。
(3)计算混凝土柱的受力性能:根据设计要求,计算出混凝土柱的承载力、抗震性能等指标。
3. 细部构造设计
(1)套筒长度:根据设计要求,计算出套筒长度,应该留有一定的余量,以便于施工。
(2)箍筋的安排:根据设计要求,合理安排箍筋的直径、间距等参数,确保混凝土柱的受力性能。
(3)钢管与混凝土的粘结:应根据设计要求,在钢管表面划痕或涂刷粘结剂,提高钢管与混凝土的粘结性能。
三、施工
1. 钢管制作
(1)切割:根据设计要求,将钢管切割成合适的长度。
(2)清洗:清洗钢管表面的油污和尘土等杂质。
(3)钢管喷漆:将钢管表面喷涂防锈漆,防止钢管生锈。
2. 钢筋加工
(1)切割:根据设计要求,将纵向钢筋和箍筋切割成合适的长度。
(2)弯曲:根据设计要求,将纵向钢筋和箍筋弯曲成合适的形状。
3. 组装 (1)放置套筒:在施工现场,放置好预制的套筒。
(2)安装纵向钢筋:将纵向钢筋按照设计要求放置到套筒内。
(3)安装箍筋:将箍筋按照设计要求固定在纵向钢筋上。
浅谈钢管混凝土柱的特点及施工方法
浅谈钢管混凝土柱的特点及施工方法
【摘要】:文章介绍钢管混凝土结构的特点、钢管桩的拼接组装、钢管桩的吊装,提出了钢管混凝土结构施工注意事项,从而提高钢管混凝土的施工质量。
【关键词】:钢管混凝土,环梁,钢管桩
abstract :the article introduces the characteristics of
steel pipe concrete structure, steel pipe pile, steel pipe
pile assembled hoisting, puts forward the matters need
attention in construction of steel pipe concrete structure,
thereby improving the constructing quality of steel tube
concrete.
key word :concrete filled steel tube、ring beam、steel
pipe pile
中图分类号:tu37文献标识码: a 文章编号:
1、前言
钢管混凝土就是把混凝土灌入钢管中并捣实以加大钢管的强度和刚度。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。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。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。
2、钢管混凝土结构的特点
2.1承载力高,延性好,抗震性能优越
钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。
型钢混凝土柱和钢管混凝土柱结构设计方法的比较
型钢混凝土柱和钢管混凝土柱结构设计方法的比较
随着社会的发展,人们对建筑物的要求也越来越高。各种新技术被应用到建筑业中,对于建筑物来说基本的设计就是建筑物的结构设计,当前在建筑中应用最多的结构是:刚一混凝土组合结构。经过不断的改进和优化,这种结构的应用也更加的成熟,并逐渐的向结构体系方面发展。承重构件和抗侧力构件是组合结构体系中最主要的构成部分,一般采用的是型钢混凝土和钢管混凝土。将两种结构相结合应用,可以提高建筑结构的受力性能。在结合这两种结构的是要注意二者之间的差异,设计师在设计时要注意到这一点。
1.钢管混凝土柱结构与型钢混凝土柱结构工作原理比较
钢管混凝土是指将混凝土填入薄壁圆形钢管内形成的组合结构构件。由于混凝土不是一种均匀的材料,混凝土中砂石和骨料之间会有一些缝隙,当超过混凝土的承受力时,混凝土的缝隙会继续扩大,使得混凝土分成若干与轴向压力方向大致平行的微柱,进而破坏混凝土。将混凝土填入到圆形钢管内,钢管可以提供给内部混凝土侧向压力,进而限制混凝土之间的缝隙继续扩大,提高从而提高混凝土的抗压性能和变形能力。在一些比较薄的钢管内部填入混凝土,内部的混凝土对钢管也起到了一定的支撑作用,可以防止钢管承受压力过大后发生变形和失稳。通过以上分析总结出了钢管混凝土柱的工作原理:钢管混凝土柱利用的钢管对内部混凝土的侧向压力来达到约束混凝土的目的,钢管内部的混凝土受到的是三个方向上的应力,限制了混凝土的纵向裂变,同时提高了混凝土的抗压性能和压缩能力。而在钢管内部填筑混凝土以后,可以提高钢管本身的稳定性,增强了钢管混凝土的抗压性能。
型钢混凝土柱是指在配置混凝土时采用型钢作为主要的受力骨架,其他的构件采用钢筋来受力。在配置混凝土时加入型钢,使得混凝土和型钢能够相互制约。型钢可以制约混凝土,提高混凝土的强度;而型钢被混凝土包围在内侧,当建筑结构的承载力超过构件以后,型钢的局部不会发生变形。型钢混凝土柱的承载力要远远高于钢筋混凝土柱,由于型钢混凝土柱的型钢是集中配置的,钢筋混凝土中的钢筋是分散配置的,因此型钢混凝土柱的刚度要比钢筋混凝土刚度高。
钢管混凝土柱
浅谈钢管混凝土柱
摘要: 由于钢管混凝土具有承载力高,耐腐蚀,便于施工等一系列优点,它在实际工程中的应用越来越多。从钢管混凝土柱工作原理、力学性能等方面,来显示钢管混凝土的优势。
关键词: 钢管混凝土柱; 钢筋混凝土柱;
中国图书分类号tu74文献标识码: a文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02
钢管混凝土即在薄壁圆形钢管内填充混凝土,将两种不同性质的材料组合而形成的结构。它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程相互之间的组合作用,充分发挥这两种材料的优点,弥补彼此的缺点,因而具有良好地力学性能和经济性。在桥梁,工业厂房,高层建筑中的应用越来越广泛。
1、钢管混凝土的工作机理
钢管混凝土的基本原理:在钢管中填充混凝土,在力的作用下,混凝土对钢管有力的作用,但同时钢管约束了混凝土,使管内混凝土处于三向受压的应力状态,延缓其纵向微裂缝的发生和发展,从而提高其抗压强度和压缩变形能力。借助内填混凝土的支撑作用,增强钢管壁的几何稳定性,避免发生稳定性破坏,从而提高其承载能力。由于钢管和核心混凝土的相互作用,受力处于复杂状态,从而使混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善。
2、钢管混凝土的特点
2.1、承载力高
混凝土的抗压强度高,抗弯能力很弱;钢材具有很好的抗弯性能和弹塑性变形能力。钢管中填充混凝土,钢管对混凝土的约束,使得核心混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度。钢管混凝土柱的承载力大于同等条件下的钢管柱的承载力和混凝土柱的承载力。钢管混凝土柱相对于钢筋混凝土柱的承载力提高了很多。
某钢管混凝土结构中,有一钢管混凝土轴心受压短柱,柱长l=1200mm,钢管 600*8,q345钢,f s = 310。混凝土强度等级为c40,
fc = 19.1
钢管面积as =(-) = 14871.04
混凝土面积ac =*= 267728.96
套箍指标 = as f s /(ac fc ) = 14871.04* 310 /(267728.96*19.1)
钢管混凝土柱的设计及PKPM设计工具实现
技术114中国建筑金属结构
钢管混凝土柱的设计及PKPM设计工具实现
杨悠子
【摘要】钢管混凝土柱是在钢管内填普通混凝土组成的构件,PKPM软件的构件工具箱中的钢管混凝土柱设计工具,
提供了圆形截面类型及矩形截面类型,按不同规范对钢管混凝土柱进行设计计算的选择。本文详细介绍了圆形截面
类型及矩形截面类型的钢管混凝土柱的设计方法及PKPM软件中的应用,供设计人员参考。
【关键词】钢管混凝土柱;圆钢管混凝土柱;矩形钢管混凝土柱
1.概述
钢管混凝土柱是在钢管内填普通混
凝土组成的构件。由于钢管混凝土柱的
混凝土与钢管共同作用,具有承载能力
高、塑性和韧性好、节省材料、方便施
工等特点,适用于高层、大跨度、重荷载、
抗震及防爆的建筑的承重结构。
钢管混凝土柱按其外形可分为圆钢
管混凝土柱及矩形钢管混凝土柱(如图1)
两种。本文主要介绍这两种钢管混凝土
柱的结构特点、设计方法及PKPM软件
中钢管混凝土柱的设计工具[1]。
2.圆钢管混凝土柱的设计
2.1基本要求
钢管的最外侧直径宜大于等
于100mm,钢管的壁厚宜大于等于
4mm,其外径与壁厚之比d/t宜限制在之间,fy代表钢材的屈服强度。对于一般承重柱,宜取
左右。钢管混凝土柱从小变(GB50936-2014)第5章方法计算
轴心受压强度承载力设计值N0应按
下列公式计算:
N0= Asc fsc;αsc= ;θ=αsc
fsc=(1.21.+Bθ+Cθ2 )fcAsc—柱构件自身截面面积,实心时
为钢管和管内混凝土面积之和,空心时
为钢管面积;fsc—实心或空心钢管混凝土
整体抗压强度设计值;As、 Ac— 钢管面积、
管内填充的混凝土面积;αsc—实心或空
心钢管混凝土构件的含钢率;θ—实心
或空心钢管混凝土构件的套箍系数;f、fc— 钢材、混凝土的抗压强度设计值;B、C —系数,考虑截面形状对套箍效应
的影响[2]。
轴心受压构件的稳定承载力设计值N0应按下列公式计算:
Nu=φN0;
φ= -
φ—轴心受压构件稳定系数;
钢管混凝土结构
未知驱动探索,专注成就专业
1
钢管混凝土结构
简介
钢管混凝土结构是一种使用钢管和混凝土相结合的建筑结构形式。它将钢管的高强度和刚度与混凝土的耐久性和阻燃性相结合,具有优异的力学性能和抗震性能。钢管混凝土结构广泛应用于高层建筑、桥梁、水利工程等场所。
结构形式
钢管混凝土结构可以分为钢管混凝土柱、钢管混凝土梁和钢管混凝土框架。其中,钢管混凝土柱通常由钢管和混凝土填充物组成,钢管作为外壳起到保护混凝土的作用,同时提高了柱的承载能力和刚度。钢管混凝土梁通常由钢管和混凝土组成,钢管起到承载梁自重和荷载的作用,混凝土起到提高梁的刚度和强度的作用。钢管混凝土框架由钢管柱和钢管梁组成,通过钢管的连接形成刚性框架,具有良好的抗震性能。 未知驱动探索,专注成就专业
2
施工工艺
钢管制作
钢管混凝土结构所用的钢管通常经过以下工艺制作:首先,选择合适的钢材作为原材料;然后,将钢材进行锯割、焊接和表面处理等工艺,形成所需的钢管。
混凝土浇筑
板式模板安装
首先,钢管混凝土结构的模板是由钢板焊接而成的。施工前,需要先将模板进行验证,确保模板的准确性和稳定性。然后,将模板固定在施工位置上,并进行调整,使其完全符合设计要求。
钢筋安装
钢筋是钢管混凝土结构中起增强混凝土强度的作用,钢筋的安装需要严格按照设计图纸上的要求进行。首先,根据设计要求,进行钢筋的裁剪和焊接。然后,使用安装工具将钢筋精确地安装在模板中,保证钢筋的正确位置和间距。 未知驱动探索,专注成就专业
3
混凝土浇注
在钢筋安装完成后,进行混凝土的浇注工作。首先,将混凝土材料运输到施工现场,并使用搅拌设备搅拌均匀。然后,使用泵车或人工的方式进行混凝土的浇筑,确保混凝土充实到每个角落,并使用振动器进行压实。
后期处理
混凝土浇筑完成后,需要进行后期处理工作。首先,使用抹光工具对混凝土表面进行抹光,使其光滑均匀。然后,根据需要进行涂料、防水层等处理,增加混凝土的耐久性和美观性。
钢管混凝土结构施工
钢管混凝土结构施工
钢管混凝土是将普通混凝土填人薄壁圆形钢管内形成的一种钢一混凝土组合结构(图5-32)。其工作原理是:借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性;借助钢管对核心混凝土的套箍(约束)作用,使核心混凝土处于三向受压状态,从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。钢管混凝土适合于高层、大跨、重载和抗震抗爆结构的受压杆件。
钢管混凝土在本质上属于套箍混凝土。它除具有一般套箍混凝土的强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点外,在施工工艺方面还具有以下一些独特优点:
1)钢管本身即为耐侧压的模板,浇筑混凝土时可省去支模和拆模工作。
2)钢管兼有纵向钢筋(受拉和受压)和箍筋的作用,制作钢管比制作钢筋骨架省工,且便于浇筑混凝土。
3)钢管本身又是劲性承载骨架,其焊接工作量比一般型钢骨架少,可以简化施工安装工艺、节省脚手架、缩短工期、减少施工场地。在寒冷地区,可以冬季安装钢管骨架,春季浇筑混凝土,施工不受季节限制。
钢管混凝土与钢结构相比,在自重相近和承载能力相同的条件下,可节省钢材约50%,且焊接工作量大幅度减少;与普通混凝土结构相比,在保持钢材用量相近和承载能力相同的条件下,构件的截面面积可减少约一半,混凝土用量和构件自重相应减少约50%。
20世纪90年代以来,我国高层建筑开始采用钢管混凝土柱。如23层的厦门金源大厦,地下1层至地上19层的全部28根柱以及20~23层的4根角柱,均采用钢管混凝土;北京四川大厦(地上32层,高100m),地下3层柱全部采用直径为70cm钢管混凝土。1999年建成的深圳赛格广场大厦(地上72层,高291.6m),是我国自行投资、设计、全部采用国产钢材、自行加工和施工的最高的钢管混凝土结构高层建筑。赛格广场大厦塔楼部分采用框筒结构体系,框架采用钢管混凝土柱、钢梁和压型钢板组合楼盖,内筒由28根钢管混凝土密排柱组成,受力最大的钢管混凝土柱,截面为φ1600mm×28mm,Q345钢材,内填C60混凝土。
钢管混凝土柱在民用建筑中的应用
钢管混凝土柱在民用建筑中的应用廖旺青长沙市华银建筑设计公司
摘 要: 介绍了钢管混凝土的基本概念,并从经济角度、设计理论以及施工技术方面介绍了钢管混凝土结构在民用建筑应用中的优缺点,同时给出了一些节点和防火的实用设计方法。说明该结构形式在民用建筑上的发展潜力,同时提出目前有待解决的问题。关键词: 钢管混凝土; 民用建筑; 节点; 防火 钢管混凝土结构,实际上是指在结构体系中承受压力的柱采用钢管混凝土构件。而钢管混凝土柱是指由填充在钢管内的混凝土与钢管组成的受力构件。由于混凝土与钢两种材料在力学性能上的互补性及钢管对填充混凝土的约束作用,使得钢管混凝土柱具有承载力高,塑性、韧性好的优点。从20世纪五六十年代开始,钢管混凝土柱逐步开始在桥梁工程、重型工业厂房、桩和一些构筑物中得到应用。而在民用建筑中的大规模应用始于20世纪80年代,并取得了良好的经济效益和建筑效果。仅在15年的时间内,采用钢管混凝土的高层建筑就接近50座,如深圳的地王大厦和赛格广场大厦、广州的新中国大厦、上海的陆海城等。1 钢管混凝土结构的特点1.1 构件承载力高钢管混凝土构件在轴心受压时,钢管和核心混凝土都处于三向应力状态下,使其工作性能发生了质的变化。由于钢管对混凝土的紧箍作用,使混凝土三向受压,从而延缓了受压时的纵向开裂,使混凝土的抗压强度大大提高,而且还由脆性材料转变为塑性材料。同时,薄壁钢管的承载力恒决定于薄壁的局部稳定性,屈服强度常得不到充分利用。用作钢管混凝土时,内部存在混凝土,提高了薄壁钢管的局部稳定性,其屈服强度可以充分利用。研究表明,钢管混凝土轴压柱的承载力可以达到同样截面钢管和混凝土承载力总和的1.7倍。由于钢管混凝土结在钢管混凝土构件中,2种材料能互相弥补对方的弱点,发挥各自的长处,因此是钢材与混凝土最佳的组合使用。1.2 具有良好的塑性和韧性单纯受压的混凝土常属脆性破坏,但管内的核心混凝土在钢管的约束下,不但使用阶段工作时提高了弹性性质,扩大可弹性工作阶段,而且破坏时产生很大的塑性变形。试验结果表明,钢管混凝土柱破坏时可以压缩到原长的2/3,完全没有脆性破坏的特征。这种新结构在承受冲击和振动荷载时,也具有很大的韧性,因而抗震性能好,十分安全可靠。钢管混凝土构件的抗震性能胜过钢构件,不会产生由于钢管局部失稳而引起的破坏。1.3 施工简便,可大大缩短工期钢管混凝土柱不论是单管柱或是组合柱,与普通钢柱相比,零部件少、焊缝少,而且柱脚构造简单,可直接插入混凝土基础的预留杯口中,免去了复杂的柱脚构造。特别是由于钢管较薄,大大减轻了现场焊接的工作量和施焊难度。多层住宅钢管混凝土构件可以在工厂中预制,营造成一种建筑产品,运到施工现场进行组装,是一种全新的工业化、标准化和集约化的生产方式。与钢筋混凝土柱相比,免除了支模、绑扎钢筋和拆模等工序,也不用担心浇混凝土时发生漏浆现象。同时,由于空钢管的重量小,也大大减轻了运输和吊装工作。1.4 经济效益显著与钢结构柱子相比,钢管混凝土柱所用的钢管对材质要求低,焊接也容易得多,而且厚度也大大小于钢柱厚度,可节约钢材50%左右,造价也可降低,由此更增大了经济效益。与钢筋混凝土柱相比,不需要模板,节约混凝土50%以上,减轻结构自重50%以上,而耗钢量和造价略高或大约相等。1.5 耐火性能好在火灾的情况下,随着火灾现场温度的升高,外部钢管很快失去承载力,而核心混凝土由于热传导率低,其强度丧失的速度较慢;同时由于外部钢管壁仍对内部混凝土存在“套箍”作用,因此火灾中的钢管混凝土仍能够承担部分荷载。火灾中的工程实例135国外建材科技 2005年 第26卷 第4期表明,火灾中的立柱,可以承担70%的设计荷载。由于事故发生时,柱具有较好的整体性能,可以避免结构坍塌的重大事故。研究结果表明,对于钢管壁厚4mm,截面边长250mm的钢管混凝土立柱,不须另外补配钢筋,在火灾中就可以达到2.5h的耐火极限。此外,如果经历了火灾,一般钢筋混凝土构件破坏截面的力学性能则不能因温度的降低而有所恢复或改善。钢结构已失稳或扭曲的构件在常温下也基本丧失了安全性能。但是对于钢管混凝土构件,随着火灾后温度的降低,其屈服截面处的强度和力学性能均可得到不同程度的改善,结构的整体力学性能较火灾时有所提高,可为加固工作提供较好的施工环境,同时减小了加固工作量。1.6 建筑布局灵活采用钢管混凝土框架结构,可以满足建筑灵活布局的要求,减小建筑开间的限制。同时,采用钢管混凝土结构形式提高了结构的整体力学性能和抗震性能,从结构方面,可以提高建筑的整体品位。2 设计要点2.1 一般要求钢管最常用的是螺旋焊接钢管或直缝焊接钢管,焊缝必须采用对接焊缝。钢材可选用Q235和Q345。混凝土采用普通混凝土,水灰比应控制在0.45以下。混凝土的强度等级不宜低于C30级,可参照下列材料组合:Q235钢配C30或C40级混凝土,Q345钢配C40或C50或C60级混凝土。构件截面的套箍系数标准值不宜小于0.5。钢管的外直径通常不宜小于100mm,钢管壁厚不宜小于4mm。一般是外径为102~2000mm,管壁厚4~66mm。钢管的外直径与壁厚之比宜在20~100范围内选用,即常用的截面含钢率为0.04~0.20。钢管混凝土宜用作轴心受压或作用力偏心较小的受压构件。当作用力偏心较大而采用单根构件不够经济合理时,宜采用格构式构件。2.2 钢管混凝土柱与基础的连接节点一般钢管混凝土柱与基础的连接形式有两种,即埋入式柱脚和端承式柱脚。埋入式柱脚是将钢管混凝土柱插入基础的预制杯口内,再浇筑混凝土。但是,由于钢管外壁与混凝土杯口之间的摩擦力较小,需要在插入杯口内的钢管外壁焊一些抗剪栓钉。但仅设置栓钉不足以抵抗柱子对基础的冲切力,至少应设置抗剪钢板,最好的方法是在杯口内设置抗冲切加劲环板,这样可以将柱子承受的力有效地传递到基础。若采用端承式柱脚,虽然能够解决基础的抗冲切问题,但是由于加劲肋高出地面,会给使用造成不便,故一般在民用建筑中不多采用。2.3 钢管混凝土柱与框架梁的连接节点框架梁无论采用钢梁还是钢筋混凝土梁,在与钢管混凝土柱连接时,一般均采用设置上、下加强环板的方式。加强环板分别与钢梁的上下翼缘或混凝土梁的上、下纵筋焊接,用来传递梁端弯矩,以避免将较薄的钢管混凝土柱皮撕裂。尤其在地震区,设置梁的上、下加强环板尤为重要。采用上、下加强环板虽然是规程推荐的较为稳妥的方法,但是,在使用中有许多不便之处。如在楼梯间内,会有1/4的圆环暴露在外;再如伸缩缝处和边跨、角部等处,则会有半圆环或3/4的圆环暴露在外,既影响美观,也影响建筑的使用。因此在民用建筑中,钢管混凝土柱与框架梁的节点设计应该综合采用各种方法。一般位置的节点,仍然可以采用上下加强环板节点,而在建筑物的边角或开洞之处应做特殊设计。以钢筋混凝土梁为例:在梁上皮,可以将负弯矩筋穿过钢管混凝土柱,并在开孔处焊补强竖板;在梁下皮,可于钢管混凝土柱侧焊一圈加厚钢板,并在其上焊倒牛腿,用以锚固下皮钢筋。这种组合节点,最好设计成宽扁梁,边部钢筋可以绕过钢管混凝土柱,避免过多地破坏钢管。倒牛腿可使加劲肋与梁侧齐平,不影响美观。如果采用钢框架梁,在柱侧上、下翼缘处均可设置加厚环板,在其上焊接连接翼缘的水平板连接钢梁即可。2.4 钢管混凝土柱柱顶封头板节点钢管混凝土柱受力特点是靠钢管壁约束混凝土,使承载力大大提高。在钢管混凝土柱的顶部也不可草率处理。混凝土浇筑完毕后上表面,一般应该略低于钢管顶部,待混凝土凝固收缩完成后,在其上补填高一级标号的水泥砂浆,并使砂浆略高于钢管,然后用封顶板将砂浆压下,并按设计要求补焊完成。2.5 钢管混凝土柱的防火设计钢管混凝土柱严格来讲不同于一般纯钢柱,不能按纯钢柱的原则设计防火涂层的耐火时数。因钢管混凝土柱直径比同荷载同高度纯钢柱大,火灾时,纯钢柱基本是火包围钢材,而钢管混凝土柱只是一侧受到了火的影响另一侧即管内的混凝土导热较低且能吸收部分热量,延长了温度的上升时间。根据文献[3],对于一级耐火,当采用厚涂型防火涂料时,钢结构柱的保护层厚度为50mm,而钢管混凝土柱的防火保护层厚度平均比钢结构小50%以上。在一定耐火极限要求的条件下,钢管混凝土柱的保护层厚度,随构件直径的增大和长细比的减小而总体呈降低的趋势。136国外建材科技 2005年 第26卷 第4期从香港建筑设计体制试论现行建筑设计的改革方向杨 王申深圳市深港西部通道工程建设办公室
