浅谈钢管混凝土柱
浅谈建筑钢管混凝土柱施工及操作要点
装钢管柱 。第二种形式是将预埋钢板下落一个勒脚高度, 底板混凝土 浇筑
完 毕后 再 安装 钢 管 柱 , 预 埋板 式 , 种 形 式 应 预 先 制 作 钢 筋 支 架 , 精 密 即 此 用 水 准仪 调 整标 高后 , 垫 层 平 面 控 制 线 摆 放 预 埋 板 , 核 校 正 后 焊 接 固 定 按 复 底 板 混凝 土浇 筑 完 毕 后 再 安 装 钢 管柱 。两种 方 式 在 浇 筑 底板 混 凝 土 时均 应 对 称浇 筑 , 防止 钢 管 柱 或 预 埋钢 板 位移 。另外 在 建 筑 层数 不 多 荷载 不犬 的 情 况 下 , 可 采 用 插 入 式 , 入 式 连 接 应 注 意 验 算 钢 管 柱 与 基 础 连 接 面 的 也 插 局 部 受压 强度 。本 工 程 钢 管 柱 与基 础 底 板 的连 接 采 用 预 埋 板 式 2 .4钢 管 柱 现 场 安 装 1钢 管柱 吊装 )
5 钢 管柱 组 焊 )
关键词: 钢管混凝土 : 施工技术 : 操作要点
每 节钢管柱 的长度 可按 2 ~3个 楼 层 的 高 度 加 上 伸 出 楼 板 面 4 0 0 1 0m ( 计确 定 ) 虑 , 一 般 不 超 过 1m O0m设 考 但 。组 对 时上 、 相 邻 两 条 纵 缝应 2 下 错 开 5 0 m以上 。把 钢 管 放 在 托 轮 架 上 . 钢 管 上 划 出 O 、0 、 b 20 0m 在 b 9 b 10 、 7 b 8
基 础 垫 层 混 凝 土 , 扎 完 底 板 下 排 钢 筋 后 , 弹 设 于 垫 层 面 上 的 控 制 线 安 绑 按
方式, 配以双向密肋 粱模壳楼盖 、 肋型楼盖或其他 形式楼盖 , 形成钢管混凝
土 板 柱 或 梁 板 柱 结构 , 分 发 挥 了 钢 管 柱 的 优 势 . 而 逐 步 被 推 广应 用 于 充 因 建 筑 工 程 中 。 某 建 筑地 下 一层 . 上 四 层 , 筑 面 积 1 0 1m, 构 形 式 为 地 建 0 58 结 钢 框 架 结 构 ( 型楼 盖 ) 竖 向 采 用 1 根 5 2 肋 , 1 6 70钢 管 混 凝 土柱 , 用 钢 量 约 总 1 0 t 管 内 浇 筑 C 0高流 态 自密 实 混 凝 土 。 20 , 5 1 .1钢 管 混 凝 土 柱 是 在 圆 形 钢 管 内 浇 灌 混 凝 土 形 成 的 组 合 结 构 构 件 , 套 箍 混 凝 土 的 一种 特 定 形 式 , 有 钢 结 构 和 混凝 士 结构 的 优 越 性 能 , 是 兼
浅谈钢管混凝土柱施工工艺要点
浅谈钢管混凝土柱施工工艺要点钢管混凝土柱结构与其它结构相比,具有承载力高、塑性和抗震性能好,施工简便等优点,应用于高层及超高层建筑中。
本文介绍了钢管混凝土柱的技术特点,重点阐述了关键技术及施工要点。
供同行交流借鉴。
标签:钢管混凝土柱;技术特点;施工要点在高层建筑结构中,钢管混凝土柱具有很大的优势,具有承载力高、抗震性能好的特点。
既可以取代钢筋混凝土柱,解决高层建筑结构中普通钢筋混凝土结构底部的“胖柱”问题和高强钢筋混凝土结构中柱的脆性破坏问题,也可以取代钢结构体系中的钢柱,以减少钢材用量,提高结构的抗侧移刚度。
钢管混凝土构件的自重较轻,可以减小基础的负担,降低基础的造价。
1 技术特点钢管混凝土柱是在圆形钢管内浇灌混凝土形成的组合结构构件,是套箍混凝土的一种特定形式,兼有钢结构和混凝土结构的优越性能,充分利用了混凝土受压性能好和钢管韧性、塑性好的优点,使管内混凝土受三向约束,充分发挥了混凝土的作用,提高了结构构件的承载能力、抗震能力,与钢筋混凝土柱比较,减小了柱子截面面积,增大了建筑使用面积。
2关键技术及施工要点2.1钢管及部件制作成品钢管要有质量合格证,并按规定进行规格、尺寸以及外观等项目检查验收。
下面仅对钢板卷制钢管进行叙述。
(1)下料:下料前,先通过试焊确定钢板对接焊缝收缩余量,在下料时一并考虑,根据钢管展开尺寸在钢板上划线,用自动气割机切割并坡口,坡口宜采用V型坡口,钢管现场对接端采用外坡口,其余为内坡口,坡口角度60°。
节点部件要制作样板,经检验评定合格后按样板分块尺寸划线下料,所有部件切割后,应及时清除割渣并矫正气割变形。
(2)钢板卷圆:将压好边的钢板放在卷板机上进行卷圆,卷圆过程中,卷管方向应与钢板压延方向一致,并严格控制钢管的椭圆度、焊缝间隙及错边量等。
(3)焊前准备:钢管组焊时的纵、环缝,现场对接焊缝、节点连接焊缝应进行焊接工艺评定,确定焊接工艺流程。
焊接前应编制如下文件:焊接工艺指导书,焊接工艺评定。
浅谈钢管混凝土结构的特点及应用
浅谈钢管混凝土结构的特点及应用随着社会经济的迅速发展和城市化进程的加快, 高层建筑尤其是一些超高层建筑日趋增多。
钢与混凝土组合结构之一的钢管混凝土,因其承载力高、刚度大且抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点,在高层和超高层、公共及大型桥梁等建筑得到了日益广泛的应用。
一、钢管混凝土结构特点及优势钢管混凝土在高层建筑工程中,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,同时具备了钢管和混凝土两种材料的性质。
实验和理论分析证明,钢管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,混凝土则三向皆受压,钢管和混凝土皆处于三向应力状态。
三向受压的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。
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,相当于钢管和混凝土二者之和的2倍以上,受力合理,能充分发挥混凝土与钢材的特长,从而使构件的承载能力大大提高。
从另一方面而言,对于同样的负荷,钢管混凝土构件的断面将比钢筋混凝土构件显著减小。
对混凝土来说,由于钢管约束,改变了受力性能,变单向受压为三向受压,使混凝土抗压强度提高了几倍。
对钢管来说,薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感。
薄壁钢管也不例外,局部缺陷特别是不对称缺陷的存在,将使实际的稳定承载力比理论值小得多。
由于混凝土充填了钢管,保证了薄壁钢管的局部稳定,使其弱点得到了弥补。
2、柱子截面减小,自重减小,相当于设防烈度下降一级,具有良好的抗震性能。
由于结构自重大大减轻,这对减小地震作用大为有利。
结构具有良好的延性,这在抗震设计中是极为重要的。
而对于一般钢筋混凝土柱,尤其是轴压和小偏心受压柱是难以克服的缺点。
3、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,施工简单,缩短工期。
钢管混凝土柱讲解课件
过程质量控制
对生产过程进行质量监控,及时发现并处理 质量问题。
不合格品处理
对不合格品进行标识、隔离和处理,防止不 合格品流入下一道工序。
05
钢管混凝土柱的安装与维护
安装方法
准备工具与材料
在安装前,需要准备 钢管、混凝土、连接 件、固定件等材料, 以及滑轮、起重机等 工具。
基础制作
根据设计图纸,制作 符合要求的混凝土基 础,确保基础平整、 坚固。
形状设计
考虑美观和功能性,设计柱子 的形状,如圆形、方形或异形
。
节点设计
优化节点连接方式,如焊接、 螺栓连接或法兰连接,确保结
构安全。
防腐与防火设计
根据使用环境,对钢管表面进 行防腐处理,并考虑防火措施
。
04
钢管混凝土柱的生产与制造
生产流程
钢管加工
对钢管进行矫直、切割、打孔 等加工,以满足设计要求。
定期检查
在使用过程中,应定期对 钢管混凝土柱进行检查, 确保其安全可靠。
06
钢管混凝土柱的发展趋势与 未来展望
技术创新与改进
新型材料的应用
随着新材料技术的不断发展,钢管混 凝土柱在材料选择上将更加多样化, 例如高强度钢材、耐腐蚀材料等,以 提高其承载能力和耐久性。
施工工艺的优化
针对钢管混凝土柱的施工工艺,未来 将进一步优化,例如采用更先进的焊 接技术、无损检测技术等,以提高施 工效率和质量。
组装与浇筑
将钢管按照设计要求进行组装 ,并在钢管内浇筑混凝土。
原材料准备
根据设计要求,准备钢管、混 凝土等原材料,并进行质量检 验。
混凝土制备
按照设计配合比,制备混凝土 ,并进行质量检验。
养护与检测
钢管混凝土柱讲解
As Ac-分别为钢管和管内混凝土的截面面积 当钢管截面有削弱时,应按下式计算净截面强度
N≤Nun Nun=fAsn+fcAc
Asn-钢管的净截面面积
(2)轴心受压构件的稳定性计算
N Nu
-轴心受压杆件的稳定系数
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.
c
fc Ac fAs fc Ac
N—u n— 净截面抗压承载力设计值 M—u n— 只有弯矩作用时净截面的抗弯承载力设计值,按下式计
算
M u n [ 0 . 5 A s n ( D 2 t d n ) B t ( t d n ) ] f
f —— 钢材抗弯强度设计值,考虑地震作用组合时应除以抗震
圆钢管混凝土柱中的核心混凝土的紧箍效应,受 力性能比矩形钢管混凝土柱好,相比而言承载力提高 最大,也最经济.
钢管混凝土结构设计与施工规程承载力设计方法 (CECS28:90) .
1.单肢柱承载力计算
N Nu
Nu leN0
N0fcAc(1 )
faAa / fcAc
N-轴向压力设计值; Nu-钢管混凝土单肢柱的承载力设计值; N0-钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计值; θ-钢管混凝土的套箍指标; fc - 混凝土的抗压强度设计值; Ac 、Aa-钢管内混凝土、钢管的横截面面积; fa -钢管的抗拉,抗压强度设计值;
浅谈钢结构框架设计中钢管混凝土柱的运用及注意点
浅谈钢结构框架设计中钢管混凝土柱的运用及注意点摘要:在本文中,通过近期项目设计过程中,借鉴往期的文献及规范要求,总结了一些钢结构框架设计中,钢管混凝土柱布置的考虑因素和设计原则,以供工程师在后续实际项目设计中参考,制定具有针对性的布置方案。
关键词:钢管混凝土柱;钢框架结构;设计原则引言钢管混凝土结构柱是指将钢管内灌入混凝土而形成的一种组合结构柱,该结构柱可以充分将钢材与混凝土的优势结合在一起;较混凝土柱,提高结构柱的塑性和冲击韧性,较钢结构柱,避免钢管因壁厚较薄而容易产生的屈曲情况破坏[1]。
基于其性能的优越性,我国从20世纪中期大量运用于工业建筑,在实际运用过程中逐渐积累了工程经验后,至20世纪本80年代中期,大量的运用于高层建筑。
本文将高层钢结构框架设计中钢管混凝土柱的运用遇到的问题,在方柱或圆柱的选型、整体指标刚重比的限值取值、钢管混凝土柱嵌固条件的确定、连接节点尺寸与建筑功能协调等方面,给出一些总结性建议。
1.方柱或圆柱的选型:由于方钢管与圆钢管在受力过程中的相同点在于都要经历三个阶段,即弹性阶段、弹塑性阶段和塑性破坏阶段;不同点在于两者最终的破坏形态,方钢管的破坏形态有局部鼓曲破坏和整体弯曲破坏两种,而圆钢管试件由于钢管对混凝土的约束效果较好,仅发生中部弯曲的整体挠曲变形破坏[2]。
目前的试验及有限元分析结果得出的结论为:轴心受压时的套箍效应,控制材料面积相同且套箍系数相同的情况下,圆形钢管混凝土柱的轴心抗压强度设计值明显高于方钢管混凝土抗压强度设计值,且紧固效应均匀[2]。
而在长细比、截面面积和用钢量相近的情况下,对圆形钢管混凝土柱与方钢管混凝土柱,当受偏心压力和较小侧向力时,方钢管混凝土柱的抗弯刚度大于圆钢管混凝土柱,抵抗弯曲变形的轴向承载能力优于圆,钢管混凝土柱。
当受偏心压力和较大侧向力时,方钢管混凝土柱会因产生局部鼓曲,产生变形后抗弯刚度会急速下降,以至于其抗弯曲变形的轴向承载能力削弱[3]。
浅谈钢管混凝土柱施工工艺
浅谈钢管混凝土柱施工工艺笔者通过阐述了钢管混凝土柱施工,包括钢管柱的制作与安装以及安装时的质量控制等内容。
并结合工程實例,钢管混凝土柱具有承载力高、塑性和抗震性能好,经济效益优良和施工方便等优点。
供大家参考。
标签钢管柱;现场安装;质量控制;浇注随着建筑行业的发展,各种大跨度、超高层、高难度的建筑工程普遍采用了钢管混凝土结构,从而带动了钢结构制作技术的发展。
钢管混凝土柱就是其中主要的建筑构件之一。
钢管混凝土柱是在钢管内填以普通混凝土组成的新型构件。
它的基本原理是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,改变空钢管的失稳模态,从而提高其承载能力。
钢管混凝土柱的特点钢管混凝土柱因其结构特征,同时具备了钢管和混凝土两种材料的性质。
1 工程概况该项目位于茂名市属于厂房工程,钢管混凝土柱设计Φ700mm×13.8m;钢管壁厚14mm,采用Q235A钢板按设计尺寸卷制。
混凝土强度为C40。
2 钢管混凝土柱施工2.1 钢管柱的制作钢管柱的制作与安装严格按照《钢管混凝土结构设计与施工规范》(CECS28:90)及《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)进行。
钢管柱的焊接执行《建筑钢结构焊接与验收规程》(JGJ81-90)。
制作中要求钢管柱各部件的制作、焊接的尺寸、位置、标高准确。
为减少现场工作量,保证质量,钢管及各部件制作、组焊集中在工厂完成,经检验合格运至现场安装。
2.1.1 工程施工前,焊接施工人员要进行焊接工艺试验,制定有关工艺参数和技术措施。
焊工必须由取得合格证书的人员担任。
2.1.2 钢管成型采用对接焊缝,焊缝与母材等强.焊条根据不同的母材分别选用.焊缝质量等级为一级,100%超声波探伤检测。
2.1.3 施焊必须对称、均匀、分段、逆向进行,减小焊接应力变形,确保焊体尺寸准确。
无缝钢管混凝土柱的设计与应用
无缝钢管混凝土柱的设计与应用I. 引言随着建筑工程的不断发展和进步,无缝钢管混凝土柱作为一种新型的结构形式,逐渐得到了广泛的应用和推广。
无缝钢管混凝土柱具有优良的力学性能和施工性能,在建筑工程中发挥着重要的作用。
本文将从无缝钢管混凝土柱的设计、施工、应用等方面进行详细的介绍和探讨。
II. 无缝钢管混凝土柱的设计无缝钢管混凝土柱的设计需要考虑到以下几个方面:1. 材料选择在无缝钢管混凝土柱的设计中,材料的选择是非常重要的。
通常情况下,无缝钢管采用Q345B钢管,混凝土采用C30以上的强度等级。
2. 剪力加强无缝钢管混凝土柱的设计中,需要考虑到剪力的加强。
在柱的剪力作用下,混凝土的受力状态会发生改变,因此需要在设计中进行合理的计算和加强。
3. 钢筋配置在无缝钢管混凝土柱的设计中,钢筋的配置是关键的一步。
钢筋的配置需要考虑到柱的受力状态和强度等级,以及钢筋的数量和分布等因素。
4. 稳定性分析无缝钢管混凝土柱的设计中,稳定性分析是非常重要的一步。
稳定性分析需要考虑到柱的受力状态和强度等级,以及柱的高度和截面形状等因素。
III. 无缝钢管混凝土柱的施工无缝钢管混凝土柱的施工需要注意以下几个方面:1. 钢管的处理在无缝钢管混凝土柱的施工中,钢管的处理是非常重要的一步。
钢管需要经过清洗、防锈等处理,以保证钢管的质量和使用寿命。
2. 模板的制作无缝钢管混凝土柱的施工中,模板的制作是非常关键的一步。
模板需要按照柱的截面形状和尺寸进行制作,以保证混凝土的浇筑质量。
3. 混凝土的浇筑在无缝钢管混凝土柱的施工中,混凝土的浇筑是非常重要的一步。
混凝土需要按照设计要求进行浇筑,同时需要注意混凝土的均匀性和密实性。
4. 钢筋的安装在无缝钢管混凝土柱的施工中,钢筋的安装是非常关键的一步。
钢筋需要按照设计要求进行安装,同时需要注意钢筋的数量和分布等因素。
IV. 无缝钢管混凝土柱的应用无缝钢管混凝土柱的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 建筑工程无缝钢管混凝土柱在建筑工程中得到了广泛的应用和推广。
第六章钢管混凝土结构
第六章钢管混凝土结构钢管混凝土结构是一种结构形式,将钢管作为混凝土结构的一部分,利用钢管的高强度特性来增强混凝土结构的承载能力和抗震性能。
钢管混凝土结构广泛应用于大跨度桥梁、高层建筑和核电站等工程中,是一种理想的结构形式。
一、钢管混凝土结构的构造形式钢管混凝土结构的构造形式主要有两种,即钢管混凝土柱和钢管混凝土梁。
1.钢管混凝土柱:钢管混凝土柱是由钢管外套混凝土构成的结构形式。
钢管外套的混凝土填充在钢管内部,形成钢管和混凝土的复合构造。
钢管混凝土柱能够充分发挥钢管和混凝土的优势,具有良好的承载能力和抗震性能。
2.钢管混凝土梁:钢管混凝土梁是由钢管和混凝土构成的梁结构。
钢管作为梁的主要受力构件,能够承受大量的弯曲和剪切力。
钢管混凝土梁的优势在于钢管能够有效抵抗梁的挠度和变形,提高梁的承载能力。
二、钢管混凝土结构的优势钢管混凝土结构相比传统混凝土结构有许多优势,主要包括以下几个方面:1.高强度:钢管具有很高的强度和刚度,能够有效承受大量的荷载。
钢管混凝土结构通过钢管和混凝土的复合作用,能够形成更加稳定和坚固的结构体系。
2.抗震性能好:钢管混凝土结构能够有效抵抗地震力,减小结构的变形和破坏。
钢管具有很好的韧性和延性,能够在地震作用下发生塑性变形,吸收地震能量。
3.维修方便:钢管混凝土结构在发生损坏时,可以通过更换钢管或修补混凝土来进行维修。
相比传统混凝土结构,钢管混凝土结构的维修成本更低,更加方便快捷。
4.施工周期短:钢管混凝土结构的施工周期相对较短。
由于钢管的定型加工和混凝土的浇筑工艺比较简单,施工速度较快。
这对于大型工程来说,能够节省很多时间和成本。
三、钢管混凝土结构的应用钢管混凝土结构广泛应用于大跨度桥梁、高层建筑和核电站等工程中。
1.大跨度桥梁:钢管混凝土结构能够有效克服大跨度桥梁的自重和风荷载,具有较好的抗震性能。
同时,钢管混凝土结构施工周期短,对于大型桥梁工程来说,能够显著缩短施工周期,提高施工效率。
钢管混凝土柱
钢管混凝土柱在现代建筑领域中,钢管混凝土柱作为一种新型的组合结构构件,正逐渐展现出其独特的优势和广泛的应用前景。
它不仅在高层建筑、大跨度桥梁等大型工程中发挥着重要作用,也在一些工业厂房和特殊结构中得到了越来越多的青睐。
钢管混凝土柱,顾名思义,是由钢管和混凝土共同组成的一种柱体结构。
其基本构造是将混凝土填充在钢管内部,使钢管和混凝土协同工作,共同承受外部荷载。
这种组合方式充分发挥了钢管和混凝土两种材料的优点,实现了“1 + 1 >2”的效果。
先来说说钢管的作用。
钢管为内部的混凝土提供了有效的约束,限制了混凝土在受压时的横向变形,从而大大提高了混凝土的抗压强度。
而且,钢管本身具有较高的抗拉强度和抗弯强度,能够有效地抵抗弯曲和拉伸荷载。
同时,钢管还能作为施工时的模板,方便混凝土的浇筑和振捣,提高施工效率。
再看混凝土。
混凝土填充在钢管内部,避免了混凝土受压时容易出现的局部压碎和纵向开裂等问题。
由于受到钢管的约束,混凝土处于三向受压状态,其抗压强度和变形能力都得到了显著提高。
此外,混凝土的良好耐久性和耐火性能也为钢管混凝土柱的长期使用提供了保障。
在力学性能方面,钢管混凝土柱具有很高的承载能力。
相比传统的钢筋混凝土柱,它能够承受更大的轴向压力和弯矩。
同时,由于钢管和混凝土的协同工作,使得柱子在受力过程中的变形性能得到改善,具有较好的延性,能够有效地吸收地震能量,提高结构的抗震性能。
在一些地震多发地区,采用钢管混凝土柱的建筑往往能够更好地抵御地震的破坏,保障人民生命财产安全。
从施工角度来看,钢管混凝土柱也具有诸多优点。
首先,钢管可以在工厂预制,然后运输到施工现场进行安装,大大缩短了施工周期。
其次,混凝土的浇筑可以在钢管安装完成后进行,施工过程相对简单,质量容易控制。
而且,由于钢管的存在,混凝土在浇筑过程中无需额外的模板支撑,降低了施工成本。
在实际工程应用中,钢管混凝土柱的形式多种多样。
根据钢管的形状,可以分为圆形钢管混凝土柱、方形钢管混凝土柱和矩形钢管混凝土柱等。
钢管混凝土柱在建筑中的实际应用
钢管混凝土柱在建筑中的实际应用下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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第一篇模板:概况及优缺点1. 引言钢管混凝土柱是一种结构构件,由钢管和混凝土组成。
它具有许多优点,但也存在一些缺点。
本文将详细介绍钢管混凝土柱的概况及其优缺点。
2. 概述钢管混凝土柱是一种常用的结构构件,主要用于建筑物和桥梁中。
它由钢管作为外部包围和混凝土作为内部填充物组成。
钢管混凝土柱具有较好的承载能力和抗震性能,因此在工程中得到广泛应用。
3. 结构形式钢管混凝土柱可分为多种结构形式,比如圆形、方形、矩形等。
每种结构形式都有其适用的场合和优势。
4. 优点钢管混凝土柱具有以下优点:4.1 承载能力强:钢管混凝土柱由钢管和混凝土组成,钢管能够承受较大的压力和拉力,而混凝土能够提供均匀的支撑力,因此钢管混凝土柱具有较强的承载能力。
4.2 抗震性能好:由于钢管混凝土柱具有较好的承载能力和抗震性能,因此在地震区域中得到广泛应用。
4.3 施工方便:钢管混凝土柱的施工相对简单,可以通过预制构件进行生产,提高工程进度和质量。
4.4 耐久性好:由于混凝土能够提供良好的保护层,防止钢管受到空气、水分等的腐蚀,钢管混凝土柱具有较好的耐久性。
5. 缺点钢管混凝土柱也存在一些缺点,如下所示:5.1 施工成本较高:由于钢管混凝土柱的施工相对复杂,需要较高的技术和设备,因此施工成本较高。
5.2 维修困难:由于钢管混凝土柱的结构特殊,一旦发生损坏,维修较为困难。
6. 结论钢管混凝土柱是一种常用的结构构件,具有较好的承载能力和抗震性能。
尽管存在一些缺点,但在适当的场合仍然是一种理想的选择。
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第二篇模板:概况及优缺点1. 引言钢管混凝土柱是一种常见的结构构件,在建筑领域得到广泛应用。
本文将详细介绍钢管混凝土柱的概况及其优缺点。
2. 概述钢管混凝土柱由钢管和混凝土组成,是一种具有良好承载能力和抗震性能的结构构件。
它在建筑物和桥梁中发挥重要作用。
浅谈钢管混凝土柱在工业厂房中的应用
浅谈钢管混凝土柱在工业厂房中的应用一、钢管混凝土的特点钢管混凝土是一种在钢管内部浇筑混凝土而形成的结构构件。
根据钢管内所填充的混凝土的数量可以将钢管混凝土分为实心钢管混凝土和离心钢管混凝土。
在没有特别说明的情况下,我们所说的钢管混凝土都是指实心钢管混凝土。
由于钢管混凝土的形状是由钢管的横截面形式而决定的,所以根据钢管横截面的形式,我们可以将钢管混凝土分为多边形钢管混凝土、柱形钢管混凝土、方形钢管混凝土和圆形钢管混凝土等等。
无论是何形状的混凝土,其材料基本上都是由无机非金属混凝土和金属钢复合而成的复合材料。
钢管混凝土,就是由常见的钢——砼组合而成的一种重要的结构形式。
钢管混凝土的工作原理是这样的:首先在钢管内部填充足够的混凝土之后,钢管会对内部填筑的混凝土产生一个套箍力,这样可以极大地提高混凝土的强度和韧性。
同时,也有利于整体结构稳定性的提高和用钢量的减少。
例如在1982年建造的上海三十一棉纺厂,由于摈弃了传统的钢筋混凝土柱结构,采用了先进的钢管混凝土框架柱,在真正施工的过程中,节约水泥50%左右,节约用钢量15%左右,而且因为使用了钢管混凝土柱的原因,使得工程周期缩短了两个月,增加了近40万元的经济效益。
近年来,钢管混凝土柱的优势逐渐显露出来,不仅仅是工业厂房建造,而且水电站工程、建筑基础工程、跨河工程、地下工程、高层建筑工程等也纷纷使用钢管混凝土结构。
这种结构形式之所以被大量使用,主要是因为它有以下特点:1、承载能力高。
普通钢管因为受到材料性能、结构形式的限制,使得它所能发挥的稳定结构的能力只能由钢管壁来提供。
大量的事实证明,普通钢管在常态形势下,所能承受的重力只是钢材理论条件下所能承受重力的三分之一到五分之一,在由其他因素如应力残余的影响下,钢管的承重能力更低。
但是在钢管中填筑混凝土之后,混凝土受到轴心压力和套箍力的影响,纵向开裂比较缓慢,而且其钢管壁屈服的现象也能够有效避免或延缓,所以钢管混凝土结构其传统的钢筋混凝土结构具有更好的承载能力。
钢筋混凝土结构中钢管混凝土柱的应用
钢筋混凝土结构中钢管混凝土柱的应用一、简介钢筋混凝土结构是现代建筑中最常见的结构形式之一,其优良的力学性能和施工便利性使其得到广泛应用。
而钢管混凝土柱作为一种新型结构材料,具有较强的抗震性能和耐久性能,使得其在钢筋混凝土结构中的应用越来越广泛。
本文将探讨钢管混凝土柱在钢筋混凝土结构中的应用。
二、钢管混凝土柱的概述1. 钢管混凝土柱的定义钢管混凝土柱是指在钢管内灌注混凝土成型的柱子,其主要由钢管、混凝土和钢筋组成。
钢管混凝土柱的优点在于钢管的抗弯承载能力和混凝土的压缩承载能力相结合,使得其具有较高的抗震性能和耐久性能。
2. 钢管混凝土柱的种类根据钢管的形状和混凝土灌注方式的不同,钢管混凝土柱可以分为多种类型,如方钢管混凝土柱、圆钢管混凝土柱、矩形钢管混凝土柱等。
3. 钢管混凝土柱的优点(1) 抗震性能好:钢管混凝土柱由于钢管的抗弯承载能力和混凝土的压缩承载能力相结合,使得其具有较高的抗震性能。
(2) 耐久性能好:钢管混凝土柱中的钢管具有较强的耐腐蚀性能,能够有效地延长柱子的使用寿命。
(3) 施工便利性好:钢管混凝土柱的施工过程相对简单,且不需要使用复杂的模板,因此施工便利性好。
三、钢管混凝土柱在钢筋混凝土结构中的应用1. 钢管混凝土柱的应用范围钢管混凝土柱主要应用于高层建筑、桥梁和大型工业建筑等领域,尤其在抗震性能要求较高的地区得到广泛应用。
2. 钢管混凝土柱与传统混凝土柱的比较(1) 抗震性能:钢管混凝土柱的抗震性能要比传统混凝土柱好。
(2) 耐久性能:钢管混凝土柱中的钢管具有较强的耐腐蚀性能,能够有效地延长柱子的使用寿命。
(3) 施工便利性:钢管混凝土柱的施工过程相对简单,且不需要使用复杂的模板,因此施工便利性好。
(4) 成本:钢管混凝土柱的造价相对传统混凝土柱要高一些,但其长期的维护成本要低于传统混凝土柱。
3. 钢管混凝土柱在高层建筑中的应用(1) 抗震性能:钢管混凝土柱的抗震性能要比传统混凝土柱好,因此在高层建筑中得到广泛应用。
钢管混凝土柱应用探讨
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。
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) =0.902则该短柱的极限承载力= ac fc (1++ )=267728.96*19.1(1++0.902 =14582.7 kn若为钢筋混凝土柱:=7540*2=15080=550*550-15080=287420= 0.9(fc a+ f y as)= 0.9*(19.1*287420+ 310*15080) = 9148.07kn钢管混凝土柱的承载力为普通混凝土柱的1.6倍,即钢管混凝土柱的承载力提高61%。
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。
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浅谈钢管混凝土柱
摘要: 由于钢管商品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。
从钢管商品混凝土柱工作原理、力学性能等方面,来显示钢管商品混凝土的优势。
关键词: 钢管商品混凝土柱; 钢筋商品混凝土柱;
Abstract: As a result of concrete filled steel tube with high capacity, corrosion resistance, convenient construction and a series of advantages, it application in practical engineering more and more. This paper from the concrete filled steel tubular column working principle, mechanical properties and other aspects, to show the advantages of concrete filled steel tube.
Key words: concrete filled steel tubular column; reinforced concrete column
钢管商品混凝土即在薄壁圆形钢管内填充商品混凝土,将两种不同性质的材料组合而形成的结构。
它利用钢管和商品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、钢管商品混凝土的工作机理钢管商品混凝土的基本原理:在钢管中填充商品混凝土,在力的作用下,商品混凝土对钢管有力的作用,但同时钢管约束了商品混凝土,使管内商品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。
借助内填商品混凝土的支撑作用,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。
由于钢管和核心商品混凝土的相互作用,受力处于复杂状态,从而使商品混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善。
2、钢管商品混凝土的特点
2.1、承载力高
商品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。
钢管中填充商品混凝土,钢管对商品混凝土的约束,使得核心商品混凝土处于三向受压状态,提高了商品混凝土的抗压强度。
钢管商品混凝土柱的承载力大于同等条件下的钢管柱的承载力和商品混凝土柱的承载力。
钢管商品混凝土柱相对于钢筋商品混凝土柱的承载力提高了很多。
某钢管商品混凝土结构中,有一钢管商品混凝土轴心受压短柱,柱长L=1200mm,钢管φ 600×8,Q345钢,f s = 310N / 。
商品混凝土强度等级为C40,fc = 19.1N / 钢管面积As =π ( ) = 14871.04 商品混凝土面积Ac =π ×= 267728.96 套箍指标θ = As f s /(Ac fc ) = 14871.04×310 /(267728.96×19.1) =0.902 则该短柱的极限承载力N0 = Ac fc (1++θ ) = 267728.96×19.1(1+ +0.902 =14582.7 KN 若为钢筋商品混凝土柱:=7540*2=15080 =550*550-15080=287420=0.9 fc A+ f y As = 0.9×1×(19.1×287420+ 310×15080) = 9148.07KN 钢管商品混凝土柱的承载力为普通商品混凝土柱的1.6倍,即钢管商品混凝土柱的承载力提高61%。
2.2、抗震性能优越
钢管商品混凝土柱中,钢管相当于纵向钢筋, 同时相当于横向箍筋, 核心商品混凝土对钢管有横向挤压力。
同理,钢管约束了商品混凝土的横向变形,二者相互贡献,协同互补,使得二者共同作用大大提高。
其M-φ滞回曲线表现较好的稳定,曲线图形饱满,耗能性能好。
在地震力反复作用下, 普通钢筋商品混凝土柱的保护层可能大面积脱落,钢筋暴露在空气中,严重的会发生腐蚀,影响其力学性能。
在实际工程中,也验证了这些性能的优越性。
2.3、耐火性能好
钢管内存在大量的商品混凝土, 商品混凝土的比热比钢材的比热大得多, 而钢材的导热系数却比商品混凝土大很多。
所以发生火灾时, 钢管商品混凝土柱在吸热后, 一些热量会传给商品混凝土,商品混凝土吸收大量由钢管传来的热量,使得外包钢管升温滞后。
钢管的承载力损失相对减小。
同时,可保护核心商品混凝土不发生崩裂。
一旦钢管部分屈服, 温度不高的商品混凝土依然可以承受大部分承载力, 可防止结构的倒塌, 使钢管商品混凝土的耐火时间增长,其防火性能比钢结构和钢筋商品混凝土结构更为优越。
2.4施工方便,工期大大缩短钢筋商品混凝土结构的施工周期长,受气候的影响较大,并在工程中需要大量的脚手架和模板。
钢管商品混凝土结构施工时, 钢管本身就是模板,可省去支模、拆模的工和料和人工费,也缩短了工期。
同时, 钢管本身就是钢筋, 它兼有纵向钢筋和横向箍筋的功能。
,钢管商品混凝土结构的养护工艺比钢筋
商品混凝土结构的养护工艺简化了许多。
2.5、经济效益
对一个工程来说,除了保证该工程的功能外,经济是衡量该工程的另一个标准。
取某一工程底层柱的最不利组合M=100KN*mN=50000KNL=4.3m 钢筋商品混凝土:商品混凝土C60,=27.5,=2.04 钢筋HRB400,=360 计算:n==50000KN/27.5*A≤0.8A≥2272727.27 B=h=1600mm A=2560000 e=767.7mm =0.499 =0.80 x=1248mm ﹤0 ==4992 8根28mm==4926 钢管::商品混凝土C60,=27.5,=2.04 钢材Q345,=310 1/D≤20D≥215mm 试取截面D=1200mmt=14mm θ=*/=0.545 =**(1++θ)=67704.4KN>50000KN 相比较:钢筋商品混凝土柱占用的面积为2560000 钢管商品混凝土柱占用的面积为1130400 钢管柱占用的面积是钢筋的44%。
近似计算其造价:钢管商品混凝土柱:0.25*π*(-)*7.85=0.409 0.409*4000*4.3=7034.8元0.25*π**392*4.3=1817.1元总共为8851.9元钢筋商品混凝土柱:1.6*1.6*392*4.3=4315.1元1.6*1.6*1.5%*7.85*3800*4.3=4925.53元4925.53*1.8/1.5=5910.6 总共为15151.23元钢管商品混凝土柱能节约近42%。
这其中还未考虑模板,施工工期等因素,由此可见钢管商品混凝土的经济性好于钢筋商品混凝土。
3、钢管商品混凝土的待研究问题
高强度材料的应用节点的动力力学性能研究薄壁钢管商品混凝土的研究钢管商品混凝土框架的整体研究钢管商品混凝土的剪切研究再生商品混凝土钢管的研究新型组合结构的可靠性研究然而,对于钢管商品混凝土没有统一的计算公式,只是适应某种特定的条件下的计算,对这些理论的研究也迫在眉睫。
相对于其他结构,钢管商品混凝土结构的研究还不充分,尤其是结构的体系研究和动力性能方面。
对这些问题还有待进一步研究。
4、结论
在高层建筑中钢管商品混凝土柱的优越性愈来愈突出.可以节约大量商品混凝土和钢材,可以降低柱子造价,增加了有效使用面积,缩短工期,获得很大的经济效益。
相信随着钢管商品混凝土理论研究的完善,钢管商品混凝土结构的应用在日常生活中越来越广泛。