CFST-第五讲(新型钢管混凝土)-归纳

合集下载

超高层建筑中的钢管混凝土

超高层建筑中的钢管混凝土人类建筑史上传统的结构形式主要有：木结构、砖石（砌体）结构、钢筋商品混凝土结构和钢结构等四类。

随着建筑科学技术的发展，近20年来又推出了第五种结构类型，即全新的钢－商品混凝土组合结构。

该种新型建筑结构，充分发挥了钢材和商品混凝土的材料特性及优点，按其组合方式又可分为：钢管商品混凝土结构、钢－商品混凝土组合梁、外包钢组合结构和劲性钢筋商品混凝土结构等四种。

它们的共同特点是：施工简便、工期短、结构性能好且大大节约建筑材料。

钢－商品混凝土组合结构之一的钢管商品混凝土（即钢管砼－CFST），就是在钢管中充填素商品混凝土制成的建筑构件。

它具有承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点，因而在高层和超高层建筑中得到了日益广泛的应用。

其推广与发展的速度十分迅猛，并将成为二十一世纪高层和超高层建筑群最为实用和主要的结构形式。

一、钢管砼的结构特点钢管砼在高层建筑工程中，主要是作为受压管柱的建筑构件使用，与钢梁和梁柱节点等共同构成建筑物的框架结构体系。

钢管砼柱因其结构特征，同时具备了钢管和商品混凝土两种材料的性质。

即管柱外部包裹钢管材料，管柱内部充填商品混凝土材料，因钢管壁对管内商品混凝土形成的刚性拘束作用，防止了管内商品混凝土的脆性破坏。

实验和理论分析证明，钢管商品混凝土在轴向压力作用下，钢管的轴向和径向受压而环向受拉，商品混凝土则三向皆受压，钢管和商品混凝土皆处于三向应力状态。

三向受压的商品混凝土抗压强度大大提高，同时塑性增大，其物理性能上发生了质的变化，由原来的脆性材料转变为塑性材料。

正是这种结构力学性质的根本变化，决定了钢管砼的基本性能和特点，并作为新型的第五种建筑组合结构显示出巨大的生命力和发展前景。

在高层建筑中，钢管砼的特征与优势如下：1、钢管砼柱的抗压和抗剪承载力高，相当于钢管和商品混凝土二者之和的2倍以上；2、钢管砼柱截面比钢筋商品混凝土柱可减少60%以上，轮廓尺寸也比钢柱小，扩大了建筑物的使用空间和面积；3、柱子截面减小，自重减小，有利于结构抗震，相当于设防烈度下降一级；4、钢管砼柱自重减少，减轻了地基承受的荷载，相应降低了地基基础造价；5、钢管壁薄便于选材、制造与现场焊接，是施工最为快捷的建筑结构；6、钢管砼柱内的商品混凝土可大量吸收热能，其耐火性优于钢柱，从而比钢柱可节省耐火涂料50%以上；7、钢管砼具有的核心商品混凝土三向受压特性，利于刚刚问世的C60～80高强度商品混凝土安全可靠地推广应用。

钢管混凝土

量: Esc
=
⎜⎜⎝⎛12.2 ×10−4
+
0.7284 fy
⎟⎞ ⎟⎠
f
y sc
Es
( ) fsc y = 1.212 + Bξ + Cξ 2 fck 受压组合强度标准值
ξ = α fy
fck
第5讲：组合结构（钢管混凝土） 5－11
三、单柱承载力
5.构件基本构造
钢管直径≥300，ts ≥4mm，d/t=20～85；
C60 在建
第5讲：组合结构（钢管混凝土） 5－11
深圳赛格广场这座大厦由美国著名华裔建筑师吴湘先生按照美国建筑标准设计。大厦占地面积18000 平方米，总建筑面积81413平方米，主楼40层，建筑总高度 168米。
第5讲：组合结构（钢管混凝土） 5－11
第5讲：组合结构（钢管混凝土） 5－11
Q235 1.0 0.990 0.978 0.960 0.902 0.849 0.801 0.761 0.727 0.696 Q345 1.0 0.990 0.976 0.956 0.897 0.841 0.791 0.748 0.710 0.631
第5讲：组合结构（钢管混凝土） 5－11
三、单柱承载力
构件长细比[ λ ]：
厂房柱、承重柱 80；
平台柱
100；
桁架压杆
120；
支承构件
150；
受拉构件
200。
第5讲：组合结构（钢管混凝土） 5－11
三、单柱承载力
5.构件基本构造

ξ0
=α f
fc
一般0.3～3.0；
混凝土强度等级≥C30，水灰比≤0.45，
08 今晚报大厦天津 137.0/40 1120*14 C60 1995

不锈钢管混凝土的发展综述

综　述不锈钢管混凝土的发展综述廖飞宇1,2　陶　忠3(11清华大学土木工程系,北京　100084;21福建农林大学交通学院,福州　350002;31福州大学土木工程学院,福州　350108) 摘　要:新型不锈钢管混凝土结构兼有不锈钢和普通钢管混凝土的优点,具有良好的力学性能和优越的耐久性能,在海洋环境的建筑和桥梁以及一些对耐久性和美观要求较高的重要建筑结构中具有较好的应用前景。

在阐述不锈钢管混凝土结构的应用和研究现状的基础上,分析其与普通钢管混凝土结构力学性能存在的差异,并对需要进一步开展的研究工作进行探讨。

关键词:不锈钢;钢管混凝土;力学性能;耐火性能THE STATE 2OF 2THE 2ART OF CONCRETE 2FI LLE D STAIN LESS STEE L TUBU LAR STRUCTURESLiao Feiyu1,2　T ao Zhong 3(11Department of Civil Engineering ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China ;21C ollege of T ransportation ,Fujian Agriculture and F orestry University ,Fuzhou 350002,China ;31C ollege of Civil Engineering ,Fuzhou University ,Fuzhou 350108,China )Abstract :The innovative concrete 2filled stainless steel tubular (CFSST )structures combine the advantages of both stainless steel and conventional concrete 2filled steel tubular (CFST )structures.Therefore ,excellent structural properties and corrosion resistant can be expected ,and this construction has a g ood potential to be used in offshore buildings and bridges ,as well as other specific buildings.I t is briefly reviewed the present application and research on CFSST structures.The differences of structural and fire 2resistant behaviour between CFSST structures and conventional CFST structures are summarized.T o better use stainless steel ,further research w ork on CFSST structures is discussed.K eyw ords :stainless steel ;concrete filled stainless steel tube ;behaviour ;fire 2resistance3福建省青年科技人才创新项目(2008F3007)。

钢管混凝土结构详解

没有。为了合理且安全地在地震区推广这
类结构,必须深入进行其动力特性的研究,
尤其对于高层结构。
结束语：
钢管混凝土能够适应特殊、难度高、落差大的构造物以及承受重载和极端条件等现代化要求结构工艺的要求已然成为结构工程学科的一个重要的发展方向并取得良好的经济效益和建筑效果。
钢筋混凝土和钢结构相比,钢管混凝土是一种相对年轻的结构,但它却以其特殊的优点, 正愈来愈受到工程界的重视和青睐。相信随着人们对钢管混凝土这类结构的不断认识和了解,这类结构的科学研究必将更趋深入和完善,工程应用必将更趋广泛。
我
4.相关规范
国计
1
2
算
国家建筑材料工业局标准
中国工程建设标准化协会标准
圆钢
《钢管混凝土结构设计与施工规程》《钢管混凝土结构设计与施工规程》
管
混
凝
3
计算矩形钢管混凝土的行业规程：
土
的
中华人民共和国电力行业标准
中国标准化协会标准
行
《钢—混凝土组合结构设计规程》《矩形钢管混凝土柱结构技术规程》
03
变形测试存在不同理解,对刚度仍然存
在不同的认识,缺乏统一的理论计算公
式。确定合理的刚度计算方法是进行钢
管混凝土构架、框架等受力分析的重要
基础
动力性能研究：
对结构进入弹塑性后的动力特性(如阻
01
尼比等的变化规律)、结构的耐疲劳性能、钢管混凝土组合柱的动力特性及基于性能
的钢管混凝土抗震设计方法等的研究几乎
有承载力高、塑性和韧性好、经济效果好和施工方便等优点。
2.钢管混凝土结构的优缺点
1 2
优
3
点
4 5

钢管混凝土结构技术

术语2.1.1 钢管混凝土构件：在钢管内填充混凝土的构件，包括实心和空心钢管混凝土构件，截面可为圆形、矩形、及多边形，简称CFST 构件2.1.2 钢管混凝土结构：采用钢管混凝土构件作为主要受力构件的结构，简称CFST结构2.1.3 实心钢管混凝土构件：钢管中填满混凝土构件，简称S-CFST结构2.1.4 空心钢管混凝土构件：在空钢管中灌入一定量混凝土，采用离心法制成的中空心的钢管混凝土构件，简称H-CFST结构2.1.5 含钢率：构件界面中钢管面积与混凝土面积之比2.1.6 空心率：空心钢管混凝土构件截面中空心部分的面积与混凝土加空心部分总面积之比2.1.7 套箍系数：构件截面中钢管面积、钢材强度设计值乘积与混凝土面积、混凝土强度设计乘积之比2.1.8 钢管海砂混凝土构件采用海砂混凝土制作的钢管混凝土构件2.1.9 钢管再生混凝土构件：采用再生骨料混凝土制作的钢管混凝土构件3 材料3.1.1 钢材的选定应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的有关规定3.1.2 承重结构的圆钢管可采用焊接圆钢管、热轧无缝钢管，不宜选用输送流体用的螺旋焊管。

矩形钢管可采用焊接钢管，也可采用冷成形矩形钢管，当采用冷成形矩形钢管时，应符合现行行业标准《建筑结构用冷弯矩形钢管》JG/T 178中I级产品的规定。

直接承受动荷载或低温环境下的外露结构，不宜采用冷弯矩形钢管。

多边形钢管可采用焊接钢管，也可采用冷成型多边形钢管3.1.3 钢材的强度设计值f，弹性模量E 和剪变模量G 应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017 执行1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.852 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20%3 钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性3.2.1 钢管内的混凝土强度等级不应低于C30。

混凝土的抗压强度和弹性模量应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010执行；当采用C80 以上高强度混凝土时，应有可靠的依据3.2.2 实心钢管混凝土构件中可采用海砂混凝土。

钢管混凝土讲解

1979年 BS5400-79 《桥梁设计规范》 1996年 BS5400-96 《桥梁设计规范》 1984年 DIN18806-84 《桥梁设计规范》 1997年 DIN18806-97 《桥梁设计规范》 1989年 JCJ01-89 《钢管混凝土结构设计与施工规范》 1990年 CECS28:90 《钢管混凝土结构设计与施工规范》 1999年 DL/T5085-1999 《钢-混凝土组合结构设计规程》 2001年 GJB2001 《战时军港抢修早强型组合钢构技术规程》
钢管混凝土技术
一、钢管混凝土定义：
钢管混凝土是指将混凝土（如普通、高强、轻骨料混凝土等）灌入钢管内而形成的由钢管与核心混凝土协同承受外荷载作用的一种组合结构。从狭义上讲，“钢管混凝土”是“钢管套箍混凝土”（Steel Tube-Confined Concrete）的简称，英文缩写为 STCC，仅指圆形钢管。因为方形、矩形钢管对核心混凝土套箍作用并不明显；从广义上来讲，凡是在钢管内填入混凝土而形成的组合结构都称之为“钢管混凝土”（Concrete-Filled Steel Tube，简称 CFST），按截面形式不同，可分为圆形钢管混凝土，矩形钢管混凝土和方形钢管混凝土等。
目前研究和应用最多的几种钢管混凝土构件横截面形式：
二、钢管混凝土的特点
1、构件抗压承载力高
一般都高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独的承载力之和，实现了所谓的1+1>2的组合效果
2、塑性与韧性好通常情况下，单纯受压的混凝土常属脆性破坏，对于高强混
凝土更是如此，其工作可靠性因而有所降低。若借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用，不但改善了核心混凝土在试用阶段的弹性性质，此外，钢管混凝土结构在水平荷载的反复作用下，滞回曲线P-Δ十分饱满，延性好，吸收能量多，且刚度退化现象很小。因而抗震性能好。

钢管混凝土详解

力折减系数。
在任何情况下都应满足下列条件：
φ1*φe* ≤φ0* φ0* －按轴心受压柱考虑的φ1*值
3.变形计算
（1）压缩和拉伸刚度
EA Ea Aa Ec Ac
（2）弯曲刚度
EI Ea Ia Ec Ic
Aa Ia －钢管横截面的面积和对其重心轴的惯性矩 Ac Ic －钢管内混凝土横截面的面积和对其重心轴的惯性矩 Ec Ec －钢管和混凝土的弹性模量
5.钢管混凝土柱考虑长细比影响的承载力折减系数
对单肢柱：
钢管混凝土柱考虑长细比影响的承载力系数 1 当 Le D 4时，1 1 0.115 Le D 4 当 Le D 4时，1 1
D－钢管的外径； Le－柱子的等效计算长度，按规程公式计算。
6.钢管混凝土柱等效计算长度
钢管混凝土柱的等效长度应按下列公式确定：
第五章钢管混凝土柱
5.1 钢管混凝土的特点
钢管混凝土也称作为钢管套箍混凝土（Steel Tube-Confined Concrete，或Concrete-Filled Steel Tube ）,它是在钢管内灌入混凝土而形成的一种组合结构。钢管混凝土结构按截面形式的不同可以分为矩形截面、圆形截面和多边形截面，其中圆形截面和矩形截面钢管混凝土结构应用最为广泛；实心和空心钢管混凝土。
(4) 长细比
2. 轴心受压的钢管混凝土短柱（L/D=3~3.5）
钢管混凝土短柱的一次压缩工作曲线分为三个阶段: （1）弹性阶段 oa （2）弹塑性阶段 ab （3）强化阶段 bc
➢ ＝1.0时，核心混凝土因紧箍效应纵向承载力的提高恰好
弥补钢管因异号应力场使纵向承载力的减小，所以出现了塑性的水平段bc。
5.2 钢管混凝土柱的工作性能

钢管混凝土

目前研究和应用最多的几种钢管混凝土构件横截面形式：
二、钢管混凝土的特点
1、构件抗压承载力高一般都高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独的承载力之和，实现了所谓的1+1>2的组合效果
2、塑性与韧性好通常情况下，单纯受压的混凝土常属脆性破坏，对于高强混凝土更是如此，其工作可靠性因而有所降低。若借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用，不但改善了核心混凝土在试用阶段的弹性性质，此外，钢管混凝土结构在水平荷载的反复作用下，滞回曲线P-Δ十分饱满，延性好，吸收能量多，且刚度退化现象很小。因而抗震性能好。
国家规范 1965年 ACI318-65 《美国混凝土协会规范》美国 1971年 ACI318-71 《美国混凝土协会规范》
1989年 ACI318-89 《美国混凝土协会规范》
1986年 AISC-LRFD 《美国钢结构协会规范》 1967年 AIJ 《钢管混凝土组合结构设计标格广场大厦是世界上全部采用钢管混凝土柱的最高和超高层建筑，也是我国第一座自己投资、自己设计、全部国产钢材、自行加工制造及自行安装的超高层建筑，地上建筑高度为291.6m，地下4层，地上72层，采用框架-筒结构体系，建筑面积166700 m2，外框柱网为12m×12m，内筒密排柱的柱距为 3m，采用了圆钢管混凝土柱。 2003年建成的台北国际金融中心[51]占地面积30277 m2，地下5层，地上101层，总建筑面积166700 m2，地上建筑高度为 508m，101层塔楼应用了井字型结构体系，中低层柱子采用了矩形钢管混凝土，最大的钢管混凝土柱截面尺寸为2.4m×3m，矩形钢管由四块钢板拼焊而成。 2010年建成的天津市标志性建筑津塔，高336.9m，在中国已建成的摩天大楼中排名第七位，在世界已建成的摩天大楼中排名第25 位，主塔楼地下4层，地上73层，总建筑面积580000 m2，塔楼结构设计采用钢框架-钢板剪力墙结构体系，柱采用钢管混凝土组合柱，钢管柱最大直径1700mm，最小直径600mm，其中混凝土强度等级最高为C60。

钢管混凝土拱桥

钢管混凝土拱桥
主要内容
一、钢管混凝土拱桥概述二、钢管混凝土拱桥的基本组成、各部构
造三、钢管砼拱肋构件的节点与连接四、钢管混凝土拱桥病理及改造实例
一、钢管混凝土拱桥概述
1、钢管混凝土工作的基本原理钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成
的构件。钢管混凝土的原理可类比于螺旋配筋的钢筋混凝土柱来比拟：核心混凝土在密集的螺旋筋的作用下处于三向受压状态，因而使得核心混凝土的抗压强度明显提高。由于钢管对混凝土的紧箍力作用，大大提高管内混凝土的承载力，反之，混凝土对钢管的约束作用，提高了钢管抗失稳的能力，二者结合是完美的。 ✓ 借助内填砼增强钢管壁的稳定性； ✓ 借助钢管对核心砼的套箍作用提高砼强度
（4）形成钢管混凝土拱桥
钢管混凝土截面形成过程
• 1. 混凝土未凝固
2. 上弦杆混凝土凝固 3. 上、下弦杆混凝土凝固施工中拱肋截面形成过程
•四肢管分两批灌注，首先，同时灌注两根上弦管；在上弦管混凝土达到设计强度，上弦管形成钢管混凝土截面以后，再同时灌注两根下弦管。上下游同时进行。钢管混凝土截面分二次形成。在灌注上弦管混凝土时，所有自重由空钢管混凝土承担（图1）；在浇筑下弦管内混凝土，新浇筑的混凝土重量由形成的一期钢管混凝土截面承受（图2）。待下弦管内混凝土也达到强度后，形成最
2、钢管混凝土的优点（1）构件承载力大大提高（2）具有良好的塑性和韧性（3）结构自重和造价均有降低（4）施工简单、缩短工期（5）防腐、防火性能好（6）结构造型美观
特别适合于修建拱桥: 拱为压弯构件，钢管砼以受压为主；拱桥施工问题 3、钢管砼的主要缺点
（1）钢管的接头连接存在的缺陷
（2）钢管内灌注砼的密实度问题
钢管材料：16Mn钢、15Mn、或A3钢；可采用无缝钢管，也可采用钢板卷制而成，钢板厚度不宜小于12mm。

新型钢管混凝土技术的应用

工程科技
・２７１・
新型钢管混凝技术的应用
王立斌
（黑龙江省红光农场建设科，黑龙江海伦１５２３００）摘要：钢管混凝土是将混凝土灌入钢管内部，以提高钢管强度与刚度的一种新的施工材料形式。目前在我国的建筑工程施工中已经开始广泛使用钢管混凝土，取得了较好的施工效果。现主要针对新型钢管混凝土技术的应用进行分析论述。首先分析了钢管柱的制作与拼接组装方式和吊装安装方法，探讨了钢管内混凝土的浇筑施工技术要点。关键词：钢管；混凝土；吊装；安装；浇筑在建筑工程的主体结构施工中，常常需要进行结构柱施工以保混凝土浇筑是钢管混凝土施工中的最后一道施工工序，混凝土证建筑结构的稳定性。而采用新型钢管混凝土柱进行框架结构施工浇筑技术的好坏将直接决定钢管混凝土整体结构的质量，进而影响要比普通混凝土柱施工具有更大的优势。即在钢管混凝土结构施工整个建筑工程的施工质量。所以，在钢管混凝土的施工过程中，务必中，无须进行模板施工，钢管本身就是非常良好的模板，且能够起到要对其浇筑工艺加以重视，做好对混凝土浇筑质量的控制与管理，纵向钢筋与箍筋的效果，取消了普通钢筋混凝土柱中钢筋制作、绑为建筑工程的主体结构的施工质量以及稳定性提供有力保障。扎等工序，也节省了模板工程的施工工序，极大的提高了施工效率，事实上，相比于普通混凝土，钢管混凝土所具有的唯一不同之缩短施工周期。再者，在同等承载力的情况下，使用钢管混凝土能够处在于，钢管混凝土内部的钢管就是其整体结构的模板，所以使得缩小柱的截面积，这不但能够极大的节约钢材资源和混凝土材料，钢管混凝土结构具有良好的整体性和密实性，在施工和使用过程中而且能够增大建筑可使用面积。另外，使用钢管混凝土进行施工可不会出现漏浆现象，且具有极好的耐侧压性。实际生活中，如果要对以提高施工速度，保证施工的安全与质量。以下本文就来探讨新型钢管内部的混凝土进行浇筑，我们常采用的浇筑方式是立式浇筑，钢管混凝土技术的应用。这种浇筑方式的难度比一般的浇筑方式难度要小，其操作较为简１钢管柱的制作与拼装单。但由于这种浇筑方式无法在浇筑完成后对其管内的浇筑质量进在钢管混凝土技术的应用中，钢管柱的制作与拼装是其中的基行直观检查，所以要求相关人员在浇筑过程中必须严格按照相关要础施工环节。在钢管柱的制作中，要求所有的部位都必须要严格按求和规定，认真、严密的进行施工组织，并本着质量为本的原则，明照设计的尺寸进行制作，且钢管的焊接位置都必须标明，以利于钢确施工人员的岗位职责，全方位做好对混凝土浇筑质量的保证。研管柱的焊接。同时为了避免增大制作工作量，提高钢管柱的加工质究表明，影响钢管柱核心混凝土粘结强度的主要因素为柱截面形量，一般可以将钢管、内衬管以及其他可以在工厂加工的配件都在式、棍凝土龄期和强度、钢管径厚比、长细比以及混凝土的浇筑质量工厂利用机械设备统一加工完成，并在检验各个构件后，确保其加等，其中以混凝土浇筑质量影响较为明显。工质量符合技术要求，方可将其运至施工现场进行安装。混凝土自钢管上口灌人，用振捣器捣实。管径大于３５０ａｒｍ时，在钢管柱的拼接施工中，需要注意要根据实际的施工情况、运采用内部振捣器。每次振捣时间不少于３０Ｓ，一次浇筑高度不宜大输能力以及吊装设各陛能等各方面来设计钢管的长度，通常都控制于２ｍ。当管径小于３５０ｍｍ时，可采用附着在钢管上的外部振捣器在１２ｍ以内。在钢管的对接焊接时，要确保焊后肢管始终处于平直进行振捣。外部振捣器的位置应随混凝土浇筑的进展加以调整。外以钢管横向振幅为不小于０．３ｍｍ为有效。振状态。因此在焊接前，最好先用点焊来对小直径钢管进行定位，或者部振捣器的工作范围，使用附加钢筋对钢管进行临时固定，以保证焊接质量。但需要注意幅可用百分表实测。振捣时间不少于１ｍｉｎ。一次浇筑的高度不应的是，当焊接中出现点焊定位部位出现焊接裂缝时，必须要将该焊大于振捣器的有效工作范围的２ｍ～３ｍ柱长。此法所用混凝土的坍０ｍｍ４０ｍｍ，水灰比不大于０．４，粗骨料粒径为接部位全部清除掉重新根据要求再次焊接。同时，为了保证钢管对落度宜为２ｌＯｍｍ～４０ａｍ。ｒ接处的焊接质量，还可以在管内焊接一定的附加衬管。每次浇筑混凝土前（包括施工缝），应先浇筑一层厚度为１００除此之外，为了减少焊接变形引起的钢管柱垂直度偏差，还采取如下补充措施：（１）每根柱从下至上固定焊工，以明确责任。（２）对ｍｍ２００ｍｍ的与混凝土等级相同的水泥砂浆，以免自由下落的混凝称施焊，即分段反向对称顺序进行施焊。（３）由于应力作用，钢管柱土粗骨料产生弹跳现象。当混凝土浇筑到钢管顶端时，可以使混凝随的轴线会发生一点偏移，每次吊装钢管柱前，应先进行测量，并记录土稍溢出后，再将留有排气孔的层间隔板或封顶板紧压在管端，好钢管柱的轴线偏移量，钢管柱校正时对照前段钢管柱偏移值，在即进行点焊，待混凝土强度达到设计值的５０％后，再将横隔板或封有时也可将混凝土浇筑到稍低于钢管的规范允许的垂直度偏差范围内反向纠偏，对接前根据上节柱安装偏顶板按设计要求进行补焊。待混凝土强度达到设计值的５０％后，再用相同等级的水泥砂差值，计算后在管口实行机械打磨，保持焊缝间隙基本一致，以保证位置，浆补填至管口，并按上述方法将横隔板或封顶板一次封焊到位。钢管柱的轴线偏差控制在规范允许的范围内。结束语２钢管柱的吊装安装２．１吊装设备与方法钢管混凝土是一种新型的混凝土材料，与普通混凝土一样，多鉴于此，在安装和制作钢管柱，施现场吊装用５０１３塔吊，单根柱最大重量２．２ｔ，塔吊起重量能满用于建筑工程主体结构的施工中。工和浇筑混凝土时，都要做好每一道施工工序的质量控制工作，保足要求，起吊方法采用钢丝绳捆绑抗剪环箍垂直起吊。证钢管柱安装以及混凝土浇筑的质量，防止其对建筑工程主体结构２．２钢管柱柱脚定位环板及附件的定位校正及安装给人们的生命安全和财产安全造成威胁。安装前先清理预埋钢板面，按柱安装方向划出十字线，在线上的稳定性产生影响，参考文献标出柱半径，在底板钢筋铺设完成，各轴线及标高检查正确无误后，ｌ１蔡绍怀．现代钢管混凝土结构『Ｍ１．北京：人民交通出版社，２００３．用塔吊将定位器吊到安装位置，并粗定位。在环形钢板定位器上弹『２１程宝坪．管混凝土结构的特性和研究现状『Ｊ１．安徽建筑，２００３．出纵横轴线及钢管柱外边框线。定位器吊装就位后，其轴线与地面『轴线基本对齐，其高度与安装标高基本对准后，用螺纹钢分两排将３支调节螺栓固定，然后用调节螺栓调节定位器高度，使得筒节上的标高检验线与预定标高相吻合，再移动定位器，待定位器轴线与地面轴线相吻合，拧紧螺母将定位器固定，检验无误后，用一些短钢筋将定位器与桩基钢筋固定，保证定位器在浇筑混凝土时不会发生移动。３钢管内混凝土的浇筑

钢骨混凝土本科培训课件可编辑全文

10/27/2024
钢骨混凝土本科
47
7、配箍率
箍筋本身的抗剪作用，约束混凝土的作用，防止粘结破坏的作用。
10/27/2024
钢骨混凝土本科
48
受剪承载力计算方法
1. 将钢骨腹板作为连续分布箍筋，采用钢筋混凝土结构的计算方法。这种方法只有在钢骨含量较少时才符合实际情况。偏于不安全。
2. 剪力分配法：不考虑钢骨与混凝土之间的粘结强度，认为在剪力作用下各自独立工作，分别计算各自承担的剪力后，再按钢结构和混凝土结构抗剪方法计算其承载力。这种方法在理论上较合理，但计算较为复杂，而且难以准确分配钢骨和混凝土各自所承担的剪力。
钢骨混凝土本科
6
10/27/2024
钢骨混凝土本科
7
10/27/2024
钢骨混凝土本科
8
2.型钢混凝土的基本特点
与钢筋混凝土结构相比有以下显著特点：变形能力强、抗震性能好在截面尺寸相同条件下，可合理配置较多钢
材可以节省模板及支撑，加快施工速度，实现
立体施工及逆作法或半逆做法施工新工艺浇筑混凝土比较困难钢材用量较大，建设费用较高
高度x=0.8xp,混凝土的极限压应变εcu取0.003，相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值 fc;
10/27/2024
钢骨混凝土本科
28
4）钢筋和型钢的应力由应变与弹性模量计算，但小于其强度设计值，型钢的理论应力分布为双矩形应力分布；
10/27/2024
钢骨混凝土本科
29
5）双矩形应力值取钢材的受拉和受压强度设计值，考虑理论应力分布与实际应力分布的差别、平截面假定和钢材应力全塑性假定引起的误差以及混凝土与型钢之间的相对滑移等因素影响，钢材的强度设计值乘以0.9的折减系数；

组合结构钢管混凝土课件

轴心受压构件的承载力包括强度和稳定，此外还有的钢管的局部稳定和构件的容许长细比的规定。 1. 钢管混凝土的局部稳定由限定钢管的壁厚来保证，要求壁厚不得小于直径的1%，即：D/t≤100 2. 作为框架柱时，容许长细比【λ】=80；用作平台柱时，放宽到100；用作桁架压杆时，可放宽到120。 3. 单管柱的设计 4. 格构式构件的设计
按钢管内部填充情况分为：实心钢管混凝土和中空夹层钢管混凝土。中空夹层钢管混凝土近些年开始在工程中得到推广运用，此种结构属于新型结构。
3.钢管混凝土的特点承载力高塑性和韧性好施工方便：与钢筋混凝土柱比，采用钢筋混凝土
柱没有绑扎钢筋、支模和拆模等工序，施工简便。耐火性能好经济效果好
➢ 工作原理
钢管混凝土结构主要是用于受压构件。但在实际工程中有时出现钢管混凝土构件或构件的一部分处于受拉状态，如压弯、受弯构件等。钢管混凝土轴心受拉时，钢管纵向伸长，径向收缩。由于钢管内混凝土限制钢管的径向收缩，在钢管与混凝土之间产生了紧箍力。但是混凝土的抗拉强度很低，在拉力很小时，混凝土横向开裂，形成很多微细的裂缝，其受力特点是钢管为纵向、环向受拉，而
钟善桐首先提出把钢管混凝土视为统一体的组合材料来研究，创立了“统一理论”，改变了传统的研究方法和设计方法，使钢管混凝土的研究工作进入了新的阶段，很多理论问题顺利地得到解决。
钢管混凝土的发展问题：如何发挥钢管混凝土抗压性能优越的特点而扩大其应用范
围；如何改变结构体系来扩大钢管混凝土的应用范围理论研究
（4）钢管混凝土构件的长细比不宜超过表里的限制
（5）格构柱的构造应符合下列要求 1）腹杆宜采用空钢管。格构柱腹杆和柱肢应直接焊接，
柱肢上不得开孔。
2）斜腹杆格构式柱。斜腹杆与柱肢轴线夹角宜为 40º∽60º；杆件轴线宜交于节点中心或腹杆轴线交点与柱肢轴线距离不宜大于d/4（d为柱肢外径），当大于d/4时，应计算其偏心影响；腹杆端部净距不小于50mm。

钢管混凝土中长柱轴压力学性能试验研究

钢管混凝土中长柱轴压力学性能试验研究发布时间：2022-07-14T07:19:30.747Z 来源：《城镇建设》2022年5卷第3月第5期作者：纪建军[导读] 本文对一组钢管混凝土(CFST)中长柱的轴压力学性能开展试验研究，得到试件的加载过程、破坏形态纪建军广州大学土木工程学院，广东省广州市 510006摘要：本文对一组钢管混凝土(CFST)中长柱的轴压力学性能开展试验研究，得到试件的加载过程、破坏形态、应变发展过程和轴力-柱中纵向应变曲线。

研究结果表明：钢管混凝土中长柱在轴压荷载作用下发生整体弯曲破坏，试件中部出现明显的受压区和受拉区，且由于钢材和核心混凝土的相互作用，钢材和混凝土的力学性能得到充分发挥。

关键词：钢管混凝土；中长柱；轴压性能；试验研究 Abstract: This paper presented an experimental study of medium-long concrete-filled steel tube (CFST) columns under axial compressive loading. The loading process, failure mode, strain development process and axial force-longitudinal strain curve in the middle height of column were obtained and analyzed. The results show that the CFST column presents global bending failure. A compression zone and a tension zone are observed at the middle of the specimen. Due to the interaction between steel and core concrete, the mechanical properties of steel and concrete are fully utilized. Key words: Concrete-filled steel tube; Medium long column; Axial compressive performance; Experimental study 钢管混凝土(Concrete-Filled Steel Tubular CFST)柱因具有良好的抗震性能、抗火性能和方便施工等特点，已被广泛应用于高层建筑和大跨桥梁结构中。

钢管混凝土结构的特点优势及发展应用

钢管混凝土结构的特点优势及发展应用摘要：钢管混凝土结构作为一种新型组合结构，由于其能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料的优点，且施工方便，降低工程造价，近年越来越广泛地应用于工程实践中。

本文概括了钢管混凝土结构的特点及优势，并对其发展应用进行了分析。

关键词：钢管混凝土；组合结构；承载力0.引言钢管混凝土（concrete filled steel tubular structure）是指在薄壁钢管内填充普通混凝土，将两种不同性质材料组合而形成的复合结构，根据截面形式的不同分为圆钢管混凝土、方钢管混凝土和多边形钢管混凝土等[1]。

钢管混凝土结构是混凝土与钢材的最佳组合方式，两种材料取长补短，充分发挥了混凝土抗压性能和钢材的抗拉性能，达到优化组合的作用效果[2]。

钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主。

目前在国内高层、超高层建筑中，大部分的柱都采用了钢管混凝土结构，因为钢管混凝土柱在同等荷载作用下截面积小，同时具有较好的延性、施工工期短、施工方便的优点，具有良好的经济效益和建筑效益。

1.钢管混凝土结构的特点及优势1.1 承载力高、延性好，抗震性能优越同样截面的钢管混凝土柱比钢筋混凝土柱承载力约高50%，强度明显提高。

最根本的原因是钢管和混凝土的泊桑系数不同。

在普通钢管混凝土柱中，其中混凝土是处于轴心受压状态的[3]，而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；同时钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。

两者共同作用，大大地提高了承载能力[4]。

研究表明，钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和[5]。

钢管和混凝土都处于三向应力状态，钢管和混凝土之间的相互作用使其物理性质发生了质的变化，由原来的脆性材料转变为塑性材料，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。

塑性是指在静载作用下的塑性变形能力。

钢管混凝土拱桥(CFST)焊接技术的开题报告

钢管混凝土拱桥（CFST）焊接技术的开题报告一、研究背景钢管混凝土拱桥（CFST）是一种以钢管为桥梁的承载结构，其外包混凝土能够有效的保护钢管、使其具有更好的抗震和耐久性能。

CFST结构在修建跨世纪长江大桥、嘉陵江大桥等世界知名工程中得到广泛应用。

在CFST结构中，管壁连接节点是桥梁结构的重要组成部分，其中焊接节点是其中最为关键的部分。

CFST焊接节点的质量直接关系到整座桥梁的安全性能和可靠性能，在CFST结构的设计和施工中焊接技术是必不可少的。

二、研究目的本文旨在探究CFST结构中焊接技术的关键因素，其中包括焊接工艺、焊材选择、焊工技能等因素。

通过对焊接工艺和焊接材料的分析和改进，提高整个焊接流程的可靠性和效率。

三、研究方法1.文献综述：通过查阅大量的文献资料，深入了解CFST结构及其焊接技术的背景、工艺和施工方法，了解国外优秀的焊接技术和相关的国内研究成果；2.现场实验：通过对不同管径、不同厚度、不同焊接方式的管材进行实验室量测试、力学性能测试，获得数据后分析出合理的参数设定，提高焊接质量的稳定性；3.数据分析：根据实验所得数据，综合考虑管壁连接节点的厚度及其它条件，建立合理的数学模型，以此为基础来优化焊接方法和参数，提高焊接质量。

四、预期研究成果1.掌握CFST结构中管壁连接节点的焊接工艺和关键因素；2.推进国内相关行业的焊接技术的提升，提高CFST结构的工程质量；3.为CFST结构在实际工程中的应用提供技术支持和参考。

五、研究意义CFST结构是当前国内外重要结构形式之一，在大型桥梁、高楼、大厦等建筑领域得到了广泛应用。

优秀的焊接技术是这种结构体系中的重要组成部分之一，因此通过对CFST焊接技术进行研究，可以提高桥梁等结构的安全性，并为国内华丽的城市美化做出一定的贡献。