钢管混凝土柱应用探讨
异形钢管混凝土柱研究综述(全文)
异形钢管混凝土柱研究综述异形柱框架结构和传统框架结构相比能有效地改善建筑内部的使用空间，但其抗震性能的严格要求限制了在高设防烈度地区的推广和应用。
近年来异形钢管混凝土柱由于改善了抗震性能，逐渐得到重视。
文章总结了异形钢管混凝土结构的研究和应用现状，分析了异形钢管混凝土柱构件、节点、体系的静力性能和抗震性能的优势，揭示了异形钢管混凝土柱力学性能主要因素的影响规律，对其力学性能进行了评价。
最后对异形钢管混凝土柱在今后的研究方向和进展趋势进行了总结。
1、引言随着国内高层建筑如雨后春笋般拔地而起，异形柱由于其在建筑功能方面的优越性而被广泛采纳。
异形柱结构体系提高了房屋的有用性和美观性，室内分隔灵活多样，幸免了一般矩形框架结构存在柱角外露的缺陷，便于家具布置，改善室内观瞻。
随着经济的进展，人们生活水平的改善，具有广阔的进展前景。
然而，钢筋混凝土异形柱在研究、推广以及实际工程应用中暴露出一些问题：对水平荷载的方向性非常敏感，荷载作用方向不同，构件及体系的承载力存在较大差异，设计时需取最不利的荷载作用方向；为保证柱子延性要求，需较多的配置箍筋并严格限制轴压比；异形柱现场浇筑复杂，梁柱节点配筋较多，混凝土浇筑质量难以保证；节点截面较小，抗剪承载力有时难以满足要求，在高层建筑及高烈度地震区的应用受限，存在很大的局限性。
（《混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-20XX》对异形柱结构房屋使用最大高度给出了严格的限制，（见表1）明显小于方、矩形柱的适用高度（见表2），比如7度（0.15g）情况下，异形柱框架结构适用的房屋高度为18m，框架剪力墙结构为35m，而方、矩形柱框架结构的适用高度为50m，框架剪力墙结构为120m，远远大于异形柱结构的房屋适用高度）因此要使异形柱结构得到更为广泛的应用，在层数更多的建筑以及抗震烈度更高的地区得到推广，必须研究如何在不显著增大柱截面的情况下提高柱子承载力、刚度及抗震性能。
由于钢管混凝土柱抗震性能优越，于是异形钢管混凝土柱便应运而生。
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。
钢管混凝土研究最多的是圆钢管，在特殊情况下也采用方钢管或异型钢管，除了在一些特殊构造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构造，最初用作桥墩，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构造的研究，并首先用于首都地铁工程中。
##站至苹果园的地铁线路上，在##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、**、首钢及近几年**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，厂房跨度最大的L=54m，柱高达60—70m，，桥式吊车最大的为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。
钢管混凝土具有以下基本特点：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到达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，说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。
钢管混凝土叠合柱技术探析
钢管混凝土叠合柱技术探析1 步骤的介绍① 安装钢管，浇筑钢管内混凝土，形成钢管混凝土柱；② 以钢管混凝土柱作为楼盖梁的支柱，施工楼盖结构，使钢管混凝土柱承受施工期间的部分竖向荷载，浇筑楼板混凝土时，在柱周围的楼板上预留后浇孔；③ 待钢管混凝土柱的轴压力达到该柱轴压力设计值的0.3～0.6 倍时，浇筑钢管外混凝土，以形成钢管混凝土叠合柱。
2 特点及难点（1）钢管混凝土叠合柱采用C100 高性能混凝土的钢管柱芯，其强度高、延性大、抗震性能优异；外包普通混凝土，既可提高柱的承载力，减少柱的截面尺寸，又无需再对钢管柱进行防火处理，可降低造价。
（2）该种结构类型配置中心混凝土是关键，中心混凝土量占整个混凝土量的1/3，承担的轴力为3/4。
配置C80 以的上混凝土非常难，并且要求免振自密实，收缩小，后期强度增加。
所以在此高强混凝土施工时，试块、试模、验收等方面均非常重要。
（3）结构梁的跨度大，钢筋直径粗，须在钢管柱上钻孔。
所以，应尽量减少钢筋根数。
3 施工顺序埋设预埋件→起吊→钢管就位螺栓初拧→垂直度初步校核→螺栓终拧、垂直度复核→会审安装测量记录、确定焊接顺序→焊接完成垂直度测量核对→校正验收→安装梁底模→绑扎梁钢筋→安装梁侧模及楼面模板→绑扎楼板钢筋及上部结构插筋→钢管内C100 混凝土浇注→浇筑梁板混凝土→绑扎柱外钢筋→柱外模板安装→管外混凝土浇注。
4 施工要点及技术措施4.1 钢管柱的制作及安装4.1.1 钢管的制作（1）钢管拟采用φ800 mm卷制钢管的钢板焊接，应采用CO2气体保护焊。
钢管需在专业厂家制作，并经检验合格。
卷制焊接钢管时，用长直焊缝或螺旋焊缝均可；钢板必须平直，不得使用表面锈蚀或受过冲击的钢板，并有出场证明书及试验报告；卷管方向应与钢板压延方向垂直；Q345 钢卷管内径不应小于钢板厚度的40倍。
卷制钢管前，应根据要求将板端开好坡口。
坡口端应与管轴严格垂直；卷板过程中，应保持管端平面与管轴线垂直。
钢管混凝土柱在人防工程中的应用
一、概述随着人防工程平战结合方针逐步贯彻，要求人防工程建成一个使用一个。
过去那种小通道式的人防工程已不再修建，为了便于平时使用，要求有较大的地下空间，如近年来地下会场、地下商场、地下车库等要求大空间的人防工程不断新建。
这些工程往往采用梁、板、柱结构型式，出现肥梁胖柱的现象。
特别是肥柱，它不仅影响地下空间的利用和美观，而且钢筋混凝土柱缺乏延性，属脆性破坏构件，使整个结构物的强度储备下降。
而采用钢管混凝土则恰好弥补了上述缺点。
钢管混凝土结构是介于钢结构和钢筋混凝土结构之间的一种新型结构，国外早已应用，国内亦于1959年起就开始研究，做了大量的试验，在试验的基础上提出了可供应用的钢管混凝土轴压柱的设计计算公式，并在北京地铁车站设计及哈尔滨船舶修造厂船体车间等工业厂房中得到应用，积累了从设计到施工的一系列经验。
国内外大量试验及工程应用证明，钢管混凝土柱有很多优点。
首先，由于钢管箍紧力的作用使核心混凝土处于三向受压状态，混凝土强度大大提高，减小了柱的截面，实践证明，钢管混凝土可比钢筋混凝土柱截面积减少50％。
其次，混凝土处于三向应力状态，阻碍了混凝土内部微裂缝的产生和发展，使混凝土从脆性破坏变为塑性破坏，其延性至少为5以上。
再次，试验证明钢管混凝土柱在动载下具有和静载下同样的优点。
因此特别适用于人防工程。
本文试就人防工程中应用钢管混凝土柱的若干问题进行了论述，供人防设计人员参考。
二、设计计算公式国内对钢管混凝土轴压柱已做了大量的试验研究工作，测得钢管混凝土短柱在常用含钢率范围内的应力应变关系如图1所示。
由于试验和研究的方法不同，因此提供的计算方法也不一样。
如苏州水泥制品研究所汤关祚等同志计算变形曲线B 点的钢管混凝土柱承载力时，忽略钢管纵向应力，近似地假设钢管环向应力达到流限，而建研院结构所蔡绍怀同志则从套箍理论加以解释，两者都以极限平衡条件求出承载力。
又如哈尔滨建筑工程学院钟善桐、苗若愚等同志认为，钢管纵向应力并不为零，而环向应力也不可能达屈服点，因此钢管混凝土柱承载力应为钢管及核心混凝土承载力之和，并应用塑性理论建立了计算公式，为免除对大量实验数据的依赖性，又把钢管混凝土柱的应力应变关系简化为理想弹性塑性体，采用弹性理论来建立计算公式(详细公式推导可见参考文献[1]、[2]、[3]、[4])。
高层建筑钢管混凝土柱的结构设计探讨
高层建筑钢管混凝土柱的结构设计探讨摘要近年来,钢管混凝土柱结构在多高层建筑中得到了广泛的应用,其优势是可使钢管内的混凝土处于有效侧向约束下,形成三向应力状态,因而能大大提高柱的抗压承载力,同时抗剪强度和抗扭承载力也几乎提高一倍。
本文将结合几个具体的工程,谈谈高层建筑钢管混凝土柱的结构设计。
关键词高层建筑;钢管混凝土柱;设计在钢管柱内浇灌混凝土,使钢管和管内混凝土形成整体,协同工作,共同受力,这就是钢管混凝土柱近年来, 整个结构采用钢管混凝土的高层建筑也相继出现,天津津塔、赛格广场、深圳广业大厦等都是大家所熟知的工程实例。
1天津津塔的钢管混凝土柱设计天津津塔项目基地面积22257.9m2,由一幢75层的塔楼和一幢30层的公寓楼组成,所有单体下部均设4层地下室,并共享同一基础层。
天津津塔主楼房屋高度为336.9m(室外地面到主要屋面),属超高层建筑,塔楼的外框部分由钢管混凝土柱和宽翼缘钢梁组成,周边典型柱距约为6.5m,外框柱刚接。
钢板剪力墙核心筒由钢管混凝土柱和内填结构钢板的宽翼缘钢梁组成,钢板剪力墙位于结构的核芯筒区域,在载客与服务电梯以及楼梯和设备室的周围。
该建筑钢管混凝土柱设计如下:目前国内关于钢管混凝土柱的设计主要包括以下两种方法:1)套箍指标设计法,如规范《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS28∶90)。
2)组合强度设计法,如《钢管混凝土结构技术规程》(DBJ13-51—2003),《钢-混凝土组合结构设计规程》(DL/T5085—1999)。
对于津塔外框柱计算结果表明,DL/T5085—1999得到的柱轴压承载力最大,CECS28∶90次之,接着为DBJ13-51—2003;DL/T5085—1999和DBJ13-51—2003计算N-M曲线相对比较接近,CECS28∶90差异较大;DL/T5085—1999和DBJ13-51—2003提供了完整的轴压、轴拉、压弯、拉弯、受剪计算公式,CECS28∶90仅提供轴压承载力计算。
钢管混凝土柱在工业厂房中的应用研究
钢管混凝土柱在工业厂房中的应用研究【摘要】钢管混凝土柱具有体积小，承重大，强度高，同比普通钢柱或混凝土柱经济效益显著的特点，故被广泛应用于大型工业厂房中。
本文结合实例论述了钢管混凝土柱在工业厂房中的应用。
【关键词】钢管混凝土柱厂房应用一、前言钢管混凝土结构(concrete-filled steel tubular structures)是由混凝土填入钢管内而形成的一种组合结构。
早在19世纪80年代，钢管混凝土结构就已经出现。
随着经济的快速增长和社会需求的不断扩大，近年来我国加工制造业也飞速发展，重型及超重型设备的需求逐年增加，与之相应的超大设备加工机械也应运而生，为了满足超大型设备的布置以及各种先进生产工艺发展的需要，促使工业厂房不断朝着大跨度、大柱距、大吨位吊车的方向发展。
而钢管混凝土作为一种新兴的主要结构，以轴心受压和作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。
高层建筑由于受轴压比、抗震等的限制，柱截面尺寸往往较大，钢筋和混凝土用量及要求都高；而使用钢管混凝土柱可使柱的截面尺寸大大缩小，外形美观，增加了平面的应用空间。
同时还可以直接作为施工模板，大大减少模板的用量及钢筋的施工用量及施工工作量。
二、本工程主厂房柱距均采用6m(横向2跨，纵向4跨)，共7层，总高度30m。
15根钢管混凝土柱均采用焊接管，直径475mm，平面布置见图l。
设计要点：依据《钢结构设计规范(GB50017-2003)》，以B列柱为例。
1、柱刚度代换钢管混凝土柱d=475mm，壁厚t=12mm，Q345B钢材，柱内填充C30无收缩混凝土。
等刚度代换d=475钢管混凝土柱EI=EaIa+EcIc=2．06×105×π×(4754—4514)／64+3．00×104×π×4514／64=1．573×1014N·mm2。
浅谈薄壁钢管混凝土柱在市政工程中的应用
图 １ 本 工 程 立 面 示 意 图
国内现行 的公路 桥梁 类和市 政桥梁 类规范 或规程 中 尚无
［ ２ ］ 根据 对应 受压构件 中空钢管局部稳定 限值规定 ：
１ 工程 背景
厦 门市集美新城市 民广场和集 美 区政 府分 布于杏林 湾路
对于圆钢管混凝土： Ｄ ／ ｔ ≤９ ０√ Ｊ ； 对于方钢管混凝土：
的南北两侧 ， 在两者之间建设上跨平 台。平台下部为停车场 和 展示区 ， 与杏林 湾路 形成立体交叉 ， 沿道路方 向长 １ ０ ５ ． ７ ２ ｍ， 宽 为５ ６ ． ５ ｍ， 建筑面积 ５ ９ ７ ３ ． ３ ｍ 。上 部结 构采 用 连续 变截 面板
Ｔｈ ｅ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ— — ｉｌ ｆ ｌ ｅ ｄ ｔ ｈｉ ｎ— — ｗａ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｕｂ ｕ ｌ ａ ｒ ｃ ｏ ｌ ｕ ｍ ｎｓ ｉ ｎ ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ ｅ ｎｇ ｉ ｎｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
土结构的应用 。 本文以我院 ２ ０ １ ０年 ５月设计的集美新城市 民广场 上跨杏 林 湾路段平台工程为背景 ， 介 绍本 工程柱脚节点和柱顶节点 的
做法 ， 并采用 ＭＩ Ｄ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｖ Ｉ Ｌ设 计软 件对 薄壁 钢管 混凝 土 柱进 行地震作用效应分析 ， 希望对设计工作提供一些参考 。
王 冬 晔 ’
（ 厦门市市政工程设 计院有 限公 司 福建厦 门 ３ ６ １ ０ ０ ０ ） 摘 要： 本文以厦门某工程 为背景 ， 讨论 了工程 中薄壁钢管混凝土柱顶节点和柱脚节点的制作方法 ， 并采用 Ｍ Ｉ Ｄ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｖ Ｉ Ｌ软件对柱 身进
浅谈钢管混凝土结构的应用与优缺点
刘 冬 冬
科
浅谈钢管混凝土结构 的应用与优缺点
（ 尔滨建筑集团股份有限公 司， 哈 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５ ０ ８
摘 要： 简单介绍 了 管混强土结构的兴起和发展 ， 钢 列举实例阐述 了该种结构形式的广泛用途 ， 通过分析有关资料及大量的统计数据 阐述 了钢 管混凝土运用在具体工程 中所体现 出的优 、 缺点 。 关键词 ： 钢管混凝土柱 ； 核心混凝土； 塑性 ； 抗震性能 ； 经济效果 ； 承载力 ； 连接构造 １ 钢管混凝土的 发展与应用 降低了基础工程造价。 横隔板和上 、 下柱的连接是比较繁琐的， 尤其是对 钢管混凝土做为一种结构构件形式早在 １ ９ ２ ５钢管混凝土柱的钢管皎薄， ２ 简化了施工 于小直陉 特别不便亏施工。穿心板的制作也很 管， Ｉ 世纪 ８ 年代就已 Ｏ 经被人类设计应用。 起初仅仅是 在高层建筑和超高层建筑中采用钢管混凝土 麻烦， 目 而 还会妨碍管内混凝土的浇注和振捣—般 用做桥墩 ， 然后随着科学技术水平的提高使它的应 柱时 ， 钢管厚度一般不超过 ４ ｍ 而采用钢结构 仅礁 ０ ｍ， 璐 雠 凝 中 鸶 土 Ｉ 位佣 。 用范围得到了很大的扩展。 时， 需要的钢板厚度可达 ８ — Ｏ ｍ Ｏ ｌＯ ｍ甚至更大。 这 ２ ３从钢管构件的制作、 ３ 安蓑要求｛也是具 封 ２ 钢管混凝土结构的优、 缺点 样的厚板， 前 国内的产品质量保证率很低 ， 目 大部 有—定难度和繁锁性 ２ 钢管混凝土在普通结构中应用的优点 １ 分需要国外进口。 ａ 钢管混凝土柱用的钢管 ， 焊接、 制作要求较 Ｚ．承栽力大大提高 １ １ 要求也很高， 特 困 高； —般应优先采用螺旋焊管 ， 无螺旋焊接管时， 也 难， 有时日能成为阻碍现场啦 盼—个 嗄杂工 可以用滚床自 行卷带 旨， 牺 但卷管的方向应与钢板 受压构件强度承载力可 以 达到钢管和混凝土单独 序。 压 疗向 垂童 的内径有— 的要 。 定 求 焊接时 承载力之和的 １ ２ ． ９倍。 ７— Ｚ． ２ ６钢管砼柱的耐火性： 好 自 臣 除—般钢结构的制作要求外要严恪保证管的平、 直 由于钢管内灌有混凝土， 能吸收大量的热能 ， 不得 ２． ． １ ２具有岚好的塑性和抗震性能 有翘曲， 表面锈蚀和冲矗 。特别是它对钢 据有关实验数据表明：钢管混凝土轴向压缩 因此遭受火灾时管柱截面温度场的分布很不均匀 ， 管内 壁的除锈要求，可能会增加钢管的制作周期 。 达 显然在制作难度 Ｅ 到原长的 ２３构件表面已摺曲， ／， 但仍有—定的承载 增加了柱子的耐火时间。经实验统计数据表明： 也较普通钢结构高。 ｈ 在构件制作过程中， 钢管的对接是—个难 能力。 可见塑性之好。 在压弯剪循环荷载作用下， 水 到—级耐火三小时要求和钢柱相比可节约防火涂 平力与位 之间的滞回曲线十分饱满 ， 移 吸能能力很 料 １ ～ ／ 甚至更多， ／ ２ ２ ３ 随着钢管直径增大 ， 节约涂 点。 结构要求焊后的管肢要平直， 这就需要在焊接 好， 基本无刚度退化 抗露幽 于钢筋混 料 也越多 。 时采取相应的措施和特别注意焊接的顺序以及考 ２． ２ ７可安全可靠地采用高强度混凝土 虑到焊接变 形的影响。管肢对 媾 啦甫 。 对于小直 凝土结构。 ２ ２钢管混凝土在高层建筑中 应用的优点 近几年来 ，６ 混凝土 的应用 已较为普遍 ， 径钢管应采 Ｃ０ 用鼠晦 位 ， 大直径钢管应另用附 啶 对于 在高层建筑中，与钢筋混凝土和钢结构相 比 Ｃ ０ Ｃ ０ ７ 和 ８ 甚至更高标号的混凝土也已能生产投 在高层建筑 钢管砼的优越性显得更为突出。 入使用。 据有关专家介绍为了防 止 高强混凝土构件 中常常采用变径的钢管 ， 变径管的对接就又是—个 变径处节点构造较为复杂 ， 无疑会影响 ２－ 钢管混凝士柱的抗压和抗剪承栽力高 ９ １ Ｃ０ ６ 以上的混凝土） 的脆性破坏， 箍筋率高达 施工难点 ， 经实验证明， 抗压承载力为混凝土柱的—倍 ２ ％以上 ， ０ 到施工的进度。 以上， 同时抗剪承载力也比钢筋砼 柱高许多。和钢 构造十分复杂， 增加了施工的难度。 用钢管混凝土 ， ２＿ ３ ４ 这种结构 柱相比， 抗压承载力 虽略低 ， 但却无局部失稳问题。 不但构造简捷 ， 方便 目 施工 能达到防 Ｉ Ｅ 高强混凝土 构件形式也是存在弊端的 而且钢管混凝土的塑性幽 妤， 臣 防止了管内 砼的脆 脆陛破坏的目的；能够真正发挥高强混凝土的作 ａ钢管混凝土柱管内 混凝土的浇注属于隐蔽 性破坏。 在高层建筑中可以 做到不限制轴压比。 这 用， 同时并不多费钢材。 工程， 混凝土的浇灌质量是无法 直 检查的。当 采 是钢筋混凝士 结构无法做到的。 在截面 Ｅ 可以比砼 ２ ． ３钢管 憾疑 占勾 丰 的缺点 用人工浇灌并振捣时， 只能依靠操作 ＾ 、 员的责任心 如果超声 结构构件减小 ５ ％以上。北京国际贸易中 ０ 心塔楼 尽管钢管混凝土结构的优点很多， 但是由于 和严密的施工组织管理来保近沲工质量。 的八根钢管混凝土柱截面为 中１０ × ０ ４ ０ ３ ，而采用 它自 身的特性决定了 它尚存在的—些弊端。 脉｛ 险测发现有不密实部位， 申 就得将钢管钻孔压浆 钢筋混凝土时， 截面尺寸要做到 ２ ０ × ００ ｍ ２ ０ ２０ ｍ ， ２ ．使用范围有限 ３ １ 强， 然后羁鞫 矗 固。所以无论从质量裣 工 的。 截面减少 ２３ ，。 钢管混凝土的 ２２扩大了使用空间 ２ 使用范围还仅限于柱、 桥墩、 拱架等。 前还很少有 目 Ｉ ｘ从混凝土浇灌方面讲。如果采用泵送顶升 由于 钢管混凝土柱的承载力高 ， 不但柱子截 法， 施工就必须有与之配套的泵及输送设备 ， 而且 面 ， 还可以采用大柱网 ， 而目 大空间的框架结构 矩形。 而矩形的钢管混凝土受力比较复杂而且构造 对相骨科 的 粒径、 比、 水灰 坍落度要求比较严格。 采 体系。 要求繁琐 ， 经济效益不佳。 用高位抛落法施工 ， 混凝土的配合比要求亦很严 土柱比采用钢筋混凝土结构增加使用面积 ３ 一 ％ ２ ２从结构构件的连接构造 Ｅ 钢管混凝 格。 ３ 讲， 必须先进ｆ Ａ比实验来确定水灰比， 己 然后才 ６ 。 ％ 土结构也有许多缺点 可以正式浇注。 因此 ， 无论采用哪种方式施工， 都必 ２ ３柱子截面减， 当 ． ２ Ｊ 铀黼 利 于 ａ 当钢管混凝土柱与混凝土梁连接时， 就必须 须有严密的 施工组织管理。 这或许会比普通 钢筋砼 和钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土柱的 自 重 借助于柱上的牛腿和加强板。 如果与柱连接的梁较 结构施工更需 要管理。 大幅度减小 ， 地震作鹏 Ｉ 起的地震反应也将减小。 多 目 不在同—标高时 ， 就会有许多的牛腿和加强 ３ 结论 具有关资料分析， 高层建筑中采用钢管混凝土柱和 板。 综 匕 所述， 我们不难发现尽管钢管混凝土结 钢梁等结构体系比采用钢筋混凝土结构自重可以 如果采用 明牛腿可能在美观上会受到影响。 问题， 但 减少 １ — ／ 地震作用可 以 ／ １， ３ ２ 减小一半 ， 相当于设 如果用暗牛腿 ， 又会或多或少地给浇灌混凝土带来 是它的优点大大多于缺点， 确实是其它结构形式所 防烈度下降—度。 搞结构的人都明白 做为 这将意味 不便 ， 影响施工进度。 不及的。随着科技水平的不断提高及新材料 的出 着结构构件截面的再进—步减小。 ｈ 当钢管混凝土柱与无梁盖连接时 ， 尤其是采 现， 我相信钢管混凝土的弊端会被进—步改善， 优 ２． ２ ４柱子截面减小， 降低了 地基基础的造价 用升板法施工时 ， 板与柱的连接构造是相当复杂 点充分体现出 ， 来 成为—种更完善的结构形式。 其白 重—般为 的， 参考文献 １ｆ ￣ ２ｍ 包括基础） ５ｍ一 ｔ： ／ 而采用钢管混凝土柱 。 为了能够充分发挥钢管混凝土的承载力 ， 钢 【用 １ 起敬 ， 】 姜雏山， 潘泰华． 钢与混凝土组合结构设 钢粱结构时 ， 自 刚、 １ｍ ， 一般 重者 于 ｆ ￣ 在国外 ， 有低 管混凝土的连接应尽可能地将连接力可靠地传递 计施工手册 北京： 建筑工业出 中国 版牲 １９ ，． ９ １２ １ 达 ０ ｆ Ｌ ． ｍ 的例子。 ， ．ｍ Ｏｆ Ｓ ６ 显然 和采用钢筋混凝土 到杨 混凝士 Ｅ 。常采用柱顶盖板、 柱脚底板和层 【 善桐． 种 钢管混凝土结构讲座口 】 建筑结构， ９ １８ ９ 结构相比， 采用钢管混凝土柱可以减小地基 匕 单位 间隔板、 穿心板等来实现。当然前提条件 是应 （０：５５ ． １） －９ ５ 面积荷载 ２ ％以上 ， ５ 自然 ， 基础尺寸也相应减少， 保证管内混凝土的密实 ， 做到这一点也是不易的。 责任编辑 ： 才玉萍
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钢管混凝土柱应用探讨
钢管混凝土结构是介于钢结构和钢筋混凝土结构之间的一种新型结构，国外早已应用，国内亦于1959年起就开始研究，做了大量的试验，在试验的基础上提出了可供应用的钢管混凝土轴压柱的设计计算公式，并在北京地铁车站设计及哈尔滨船舶修造厂船体车间等工业厂房中得到应用，积累了从设计到施工的一系列经验。
国内外大量试验及工程应用证明，钢管混凝土柱有很多优点。
首先，由于钢管箍紧力的作用使核心混凝土处于三向受压状态，混凝土强度大大提高，减小了柱的截面，实践证明，钢管混凝土可比钢筋混凝土柱截面积减少50%。
其次，混凝土处于三向应力状态，阻碍了混凝土内部微裂缝的产生和发展，使混凝土从脆性破坏变为塑性破坏，其延性至少为5以上。
再次，试验证明钢管混凝土柱在动载下具有和静载下同样的优点。
因此特别适用于工业及民用多层楼的建设工程。
1.工程概况
某综合大楼及辅房，建筑总面积为17425.6平方米。
建筑为三层，局部为五层，建筑高度为23.8米。
本工程需要大跨度、大高度开放空间，故设计中采用了钢管混凝土技术，工程中采用了30根方钢管混凝土，柱子尺寸为400×400，内浇C30混凝土，柱子高度为18.5米。
2.钢管混凝土的施工工艺
在钢管内填充混凝土而形成的组合材料就是钢管混凝土。
钢管混凝土结构具有承载力高，延性好，施工方便，工期短，有利于钢管的抗火，防火及耐腐蚀性要求等优点。
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。
随着应用的广泛，问题可暴露的越多，例如：混凝土浇铸引起焊缝开裂，钢管与混凝土脱开等。
面对这些问题，我们应该选用延性较好的钢管，等混凝土强度形成，应力退去后，可以恢复到之前的状态。
钢管混凝土浇筑方法可采用泵送顶升浇筑、立式手工浇筑、高位抛落无振捣法。
关于钢管混凝土施工方法，一般要注意以下方面：泵送顶升浇筑法：在钢管接近地面的适当位置安装一个带闸门的进料支管，直接与泵车的输送管相连，由泵车将混凝土连续不断自下而上灌入钢管，这种自下而上的施工工艺效果良好，无需振捣。
得到了施工单位的认同并且广泛应用。
立式手工浇筑法：混凝土自钢
管上口灌入，当管径大于350mm时，用插入式内部振捣器振捣密实，每次振捣时间不少于30s，混凝土一次浇筑高度不超过2m。
当管径小于350mm时，可采用附着在钢管外壁的外部振捣器进行振捣，外部振捣器的位置应随混凝土浇灌的进展而加以调整，外部振捣器的工作范围，以钢管横向振幅不小于0.3mm为有效，振幅可用百分表实测，振捣时间不小于1min，混凝土一次浇灌的高度应不大于振捣器的有效工作范围和2-3m柱长。
高位抛落无振捣法：利用混凝土本身具有很高的流动性，且不离析、不泌水等优越性能，通过浇灌过程中从高空顺钢管下落时的动能，使混凝土自流并达到密实的目的，当浇灌高度小于4m的时候，仍需要振捣。
对于高于4m的区段，可以免去振捣。
从施工速度以及仪器准备上来看，高抛无振捣混凝土施工方法要优于振捣混凝土浇铸。
3.钢管柱的安装
在钢管混凝土的施工过程中，对焊缝的焊缝质量和垂直度是主要的验收项目。
本工程方钢管柱子采用起重设备吊装，两个方向用经纬仪控制垂直度，对称焊接，焊接时尽量使焊缝能自由变形。
在焊接阶段不但要保证焊缝的质量满足设计的要求，而且要严格掌控焊接。
（1）焊接前要先清理预埋钢板面，先将柱脚与肋板焊牢。
按照质量证明书的规定，焊条在使用前必须进行烘焙，低氢型焊条经过烘焙后，应放在保温箱内随用随取。
（2）多层焊接应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应及时清理，发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。
（3）要求焊成凹面的贴角焊缝，可采用船位焊接使焊缝金属与母材间平缓过渡。
（4）凡是要进行二级焊接时，必须对50%的焊缝进行超声波无损探伤，不符合要求的药立即进行返修。
（5）严禁在焊缝区以外的母材上打火引弧。
在坡口内起弧的局部面积应熔焊一次，不得留下弧坑。
（6）重要焊接头，要在焊件两端配置起弧和收弧板，其材质和坡口型式应与焊件相同。
焊接完毕用气割切除并修磨平整，不得用锤击落。
4.混凝土浇筑
（1）施工前混凝土机械准备、技术准备和施工现场的准备。
搭设施工操作平台，检查汽车泵和振动器的使用情况。
混凝土浇筑前对钢管孔底进行清理，清除杂物及存在孔内的积水。
施工前应进行技术交底。
（2）混凝土的浇筑采用汽车泵泵送，控制每段钢管柱混凝土浇筑高度，为保证下料自由高度≤2m，泵送管投料必须调节其高度，同时浇捣速度不宜过快。
为了保证正常施工，对特有的泵口快速安装等工艺，应对工人进行特殊训练。
（3）混凝土浇铸前应先润泽四壁。
采用分层浇注，分层振捣，分层厚度应不大于1000mm，振捣采用插入式高频振动器。
在混凝土的浇铸过程中可以加入少量的粉煤灰以减少水化热，也可以掺入膨胀剂、减水剂、缓凝剂等减少水灰比，提高工作性能。
且使钢管内混凝土产生一定的自压应力。
（4）因钢管柱截面较小，故钢管柱顶开孔尽量大，保证内外空气压力相当，封口板应最后安装，防止浇捣混凝土时内部气压过大导致裂开。
（5）为浇筑混凝土应连续进行，不出现中断，应培训相关的人员快速接泵的能力。
如出现间歇时间，在初凝时间之外不能有间断。
（6）施工时应按设计在钢管上设排气孔，且排气孔钢管出口要高出拱肋2m 以上。
若表面出现少量浮浆，则可用人工刮除浮浆至完成面标高，并将混凝土表面刮花处理。
（7）押送混凝土时，料斗应装满混凝土，以避免在押送的过程中吸入空气。
如果吸入空气，应立即反泵，待空气取出后改为正转。
5.结束语
钢管一方面就其材料而言是钢筋，具有纵向钢筋的抗拉的性能，另一方面就钢管的形状来看，具有横向箍筋的作用，加强了钢管混凝土的抗拉性能。
钢管本身又是劲性承重骨架，节省建筑材料、缩短工期，同时避免不必要地提高楼板的混凝土强度等级。
随着施工技术的不断发展，施工经验的不断积累，钢管混凝土的施工工艺和方法会日益完美，钢管混凝土的应用前景会更加广阔。
参考文献
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