钢管混凝土叠合柱的设计概念与技术经济性分析ertre
钢管混凝土叠合柱施工工法(2)
钢管混凝土叠合柱施工工法钢管混凝土叠合柱施工工法一、前言钢管混凝土叠合柱施工工法是一种结构施工方法，使用钢管和混凝土进行柱子的施工，具有较高的承载力和抗震能力。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例进行详细介绍。
二、工法特点钢管混凝土叠合柱施工工法具有以下特点：1. 承载力强：钢管与混凝土的结合形成的钢管混凝土柱具有较高的承载能力，能够满足大型建筑物的承重要求。
2. 抗震能力好：钢管与混凝土的结合形成的钢管混凝土柱能够有效提高建筑物的抗震能力，减少地震对建筑物的破坏。
3. 施工速度快：采用钢管混凝土叠合柱施工工法，可以在较短的时间内完成柱子的施工，提高施工效率。
4. 结构稳定：钢管与混凝土的结合形成的钢管混凝土柱具有较高的结构稳定性，能够保障建筑物的安全性和稳定性。
三、适应范围钢管混凝土叠合柱施工工法适用于各类建筑物的柱子施工，特别适用于高层建筑和抗震要求较高的建筑物。
其承载力和抗震能力优势使其成为重要的建筑施工工法之一。
四、工艺原理钢管混凝土叠合柱施工工法通过将钢管固定在预埋的钢筋上，然后在钢管内灌注混凝土，形成钢管混凝土柱。
工艺原理主要包括以下几个方面：1. 钢管选择：根据设计要求，选择适当尺寸和材质的钢管，确保柱子的承载力和抗震能力。
2. 钢筋预埋：在柱子的施工位置预先埋设钢筋，以增加柱子的强度和稳定性。
3. 钢管固定：将钢管放置在预埋的钢筋上，并采取相应的固定措施，确保钢管与钢筋的连接牢固可靠。
4. 混凝土灌注：将混凝土逐层灌注进钢管中，通过振捣和充实工艺，使混凝土充分密实，确保柱子的质量。
5. 后期维护：对灌注完毕的柱子进行养护，确保柱子在后期使用中的稳定性和耐久性。
五、施工工艺钢管混凝土叠合柱施工工艺包括以下几个主要阶段：1. 钢筋预埋：在柱子施工的位置预先埋设钢筋，并按照设计要求进行间距和纵横交叉等设置。
2. 钢管固定：根据预埋的钢筋位置和尺寸，将钢管放置在合适的位置，并采取焊接、螺栓或固定夹等方式将钢管固定在钢筋上。
钢管混凝土叠合柱施工技术
钢管混凝土叠合柱施工技术摘要:钢管混凝土组合柱是一种混凝土承载力刚度好、截面尺寸小、经济性好的组合结构。
首先，系统地讨论了各种钢管混凝土组合柱的应力特性，然后从同时施工和非同时施工的角度，对我国建筑工程领域常用的钢管混凝土组合柱构件的各种施工方法进行了详细的分析和探讨。
关键词：钢管混凝土；叠合钢钢管混凝土组合柱是一种新型结构的主要构件,具有承载力好、抗震设计性能好的独特优势,特别适用于大型(超高层)建筑。
结合以上相关设计理论和分析理论以及国内外工程实际工作经验,钢管混凝土组合柱法有利于适当减小柱截面,增加混凝土层面积。
非开挖同步混凝土施工技术方法的广泛应用,可以在一定程度上显著加快施工进度。
后期施工期不应占总工期的主导地位,具有很大的技术推广和示范潜力[1]。
1钢管混凝土叠合柱特点钢管混凝土组合柱是指预应力混凝土结构中由钢构件和混凝土组成的构件。
目前根据钢管混凝土组合方柱截面型式的不同要求,可大致分为以下三类,即圆管柱、圆管方柱和方管方柱。
目前，钢管混凝土组合柱体系充分发挥其设计承载力高、抗震设计性能好等显著优势，已成功广泛应用于一些大型现代公共住宅和大型高层超高层建筑工程领域，大大改善了周边建筑的空间条件。
与世界上其他最常见的钢筋混凝土柱组合结构和钢管混凝土柱组合结构相比，钢管混凝土柱组合钢柱结构的其他主要经济性能特点如下。
（1）核心钢管混凝土组合柱体系应具有强大而稳定的结构总压缩曲线比和承载力，这有利于尽可能显著减小受压部分的总最小有效受压截面尺寸，并降低整个结构的自重。
同时，由于组合构件承受的最大外力是二次扭转应力，核心钢管混凝土部分只能承受结构总扭转轴向力矩的相当一部分，钢筋混凝土部分应尽可能只考虑弯矩。
柱钢具有极高的强度和超延性,有利于快速提高组合结构体系的整体抗震性能。
（2）组合柱和梁构件的外部由高强度钢筋混凝土材料保护，这提高了混凝土构件的整体隔热和耐火能力以及工程耐久性。
此外,基于内部钢筋和外部预应力混凝土系统的双重约束,有效控制了核心钢管壁的内部局部应力屈曲和外部膨胀。
新型钢管混凝土叠合柱施工工法(2)
新型钢管混凝土叠合柱施工工法新型钢管混凝土叠合柱施工工法一、前言新型钢管混凝土叠合柱作为一种新型的结构形式，具有很高的承载能力和良好的抗震性能，因此在建筑工程中得到了广泛应用。
本文将详细介绍新型钢管混凝土叠合柱施工工法，主要包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点新型钢管混凝土叠合柱施工工法具有以下特点：1. 结构简单：由钢管和混凝土组成，结构简单明了，方便施工和维护。
2. 承载能力高：由于钢管和混凝土相互作用，使得叠合柱具有非常高的承载能力。
3. 抗震性能好：钢管的加固作用能够提升叠合柱的抗震能力，提高建筑物的整体稳定性。
4. 施工周期短：采用预制构件，现场施工简便快捷，能够大大缩短施工周期。
三、适应范围新型钢管混凝土叠合柱适用于各种建筑结构，包括高层建筑、桥梁、地下工程等，特别适用于对承载能力和抗震性能有较高要求的工程。
四、工艺原理新型钢管混凝土叠合柱施工工法的原理主要包括以下几个方面：1. 结构设计：根据工程要求和设计要求，确定叠合柱的结构尺寸、钢管厚度、混凝土配合比等，保证结构的稳定性和承载能力。
2. 钢管加固：通过在钢管内注入混凝土，形成钢筋混凝土结构，提升叠合柱的承载能力和抗震性能。
3. 施工工艺：包括预制构件制作、现场拼装、钢筋混凝土灌注等工艺环节，确保施工质量和施工进度。
五、施工工艺1. 钢管制作：根据设计要求制作合格的钢管，包括钢管材质、尺寸、加工工艺等。
2. 预制构件制作：制作叠合柱的预制构件，包括钢管加固部分和混凝土预制构件。
3. 现场拼装：将预制构件按照设计要求现场拼装成叠合柱的整体结构。
4. 钢筋混凝土灌注：将混凝土灌注到钢管内，并进行充实和振捣，确保混凝土的密实性和质量。
六、劳动组织在施工过程中，需要有合理的劳动组织，包括人员配备、任务划分、安全防护等，保证施工的顺利进行。
七、机具设备本工法所需的机具设备包括钢管切割机、钢管焊接机、混凝土搅拌机、混凝土灌注泵等，这些设备能够满足施工需要，并提高施工效率和质量。
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摘要：随着建筑行业的迅速发展，钢管混凝土构件具有承载力高、抗震性能好、抗火性能好、施工方便等优点，在国内高层及超高层建筑中应用广泛。
近年来随着组合结构技术的发展，钢管混凝土柱型钢梁的节点形式得到广泛关注，该节点形式可有效承担竖向与横向的荷载，并满足结构抗震延性的要求。
地下车站覆土后，钢管混凝土柱型钢混凝土梁能较好地发挥构件的承载力与延性，但其截面的尺寸明显偏大。
目前装配式车站的研究还处于起步阶段，装配式结构中关键节点关系到结构整体的力学性能，节点设计的合理性关系到施工进度与施工质量，是目前装配式结构的研究重点。
关键词：钢管混凝土叠合柱；建筑工程；应用分析引言因我国国情的需要，较传统建筑标准化程度高、施工效率高、环保的装配式建筑在我国得以迅猛发展，混凝土叠合板也因此在我国的装配式建筑结构中被大量的应用。
混凝土叠合板是由预制板和后浇混凝土组成，二阶段成型的整体受力板件。
我国国内目前的混凝土叠合板研究主要集中在三类叠合板，分别是钢筋、钢管桁架叠合板和预制带肋底板混凝土叠合板。
钢筋、钢管桁架叠合板板件构造相似，是由上部的钢筋、钢管桁架和下部的钢筋混凝土预制板通过桁架的腹杆钢筋作为连接件组合在一起共同受力的叠合板；预制带肋底板混凝土叠合板的预制板截面类似于T形或多个T形的组合，是在预制底板顶、底面加设混凝土肋的叠合板。
1建筑工程混凝土结构的特点1.1可塑性强混凝土是由水泥、砂石、水与一些外加剂融合混合而成的胶凝材料，当混凝土材料中有足够水分时能够任意流动，可按照项目的具体要求进行自由塑形，因此混凝土材料在土木工程中的建筑物浇筑、灌注等工序中得到了广泛的应用，解决了浇筑过程中因卡死造成建筑稳定性差等问题。
1.2耐火性混凝土构成材料中的水和砂都属于不易燃烧的材料，并且水和砂具备隔断火源的特性，因此混凝土结构建筑普遍具备良好的防火性。
此外，混凝土自身具备保温隔热作用，也使得它成为房屋建筑工程施工中常用的一种建筑材料。
钢管混凝土叠合柱结构施工工法
钢管混凝土叠合柱结构施工工法钢管混凝土叠合柱结构施工工法一、前言钢管混凝土叠合柱结构是一种采用钢管与混凝土相互密合的结构形式，具有较高的技术和经济效益。
本文将详细介绍钢管混凝土叠合柱结构施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点钢管混凝土叠合柱结构具有以下特点：1.结构强度高：钢管与混凝土相互作用，提高了整体的承载能力，增强了结构的抗震性能。
2. 施工周期短：采用模块化的施工方式，加快了施工进度，提高了施工效率。
3. 节约材料：钢管可以充分利用，减少了材料的浪费，节约了施工成本。
4.灵活性好：可根据需要调整结构形式，适应不同的工程要求。
5. 施工工艺简单：施工方法简便易行，减少了施工技术要求，提高了工程施工的可操作性。
三、适应范围钢管混凝土叠合柱工法适用于大跨度建筑、高层建筑、桥梁、塔楼等各种工程。
特别是在对地震、风、火等外力要求较高的工程中，钢管混凝土叠合柱结构具有明显的优势。
四、工艺原理钢管混凝土叠合柱结构施工工法的理论依据是通过钢管和混凝土的叠合作用，形成一个整体性高强度的结构。
在实际应用中，采取了以下技术措施：1. 钢筋预埋：钢筋根据设计要求预先嵌入到混凝土中，提高了结构的整体强度。
2. 钢管套筒：将钢管套在混凝土外表面，使得钢管与混凝土形成紧密的连接，共同承担荷载。
五、施工工艺1. 地基处理：对施工地基进行处理，确保地基的承载能力和稳定性。
2. 钢筋安装：根据设计要求，将预埋钢筋进行精确的安装。
3. 模板搭设：根据设计要求搭设模板，为混凝土浇筑做好准备。
4. 混凝土浇筑：将混凝土倒入钢管中，确保充实度和质量。
5. 表面处理：对混凝土表面进行养护和修整，确保表面质量满足要求。
6. 竣工验收：进行结构的竣工验收，确保施工质量达到设计要求。
六、劳动组织根据施工工艺的要求，建立合理的劳动组织，确保施工过程中各项工作有序进行。
钢管混凝土叠合柱结构施工工法(2)
钢管混凝土叠合柱结构施工工法钢管混凝土叠合柱结构施工工法一、前言钢管混凝土叠合柱结构是一种以钢管混凝土为主体的复合结构，具有较高的承载能力和抗震性能，广泛应用于高层建筑和桥梁等工程中。
本文将介绍钢管混凝土叠合柱结构施工工法，包括其特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点钢管混凝土叠合柱结构具有以下几个特点：1. 结构稳定性好：钢管混凝土柱受到钢管的约束，在抗震性能方面具有较高的稳定性。
2. 施工效果好：该工法采用钢模板进行施工，操作简便，施工周期较短，可提高施工效率。
3. 构造简单：钢管混凝土叠合柱结构不需要大量的加固和翻新，结构组合简单，施工方便。
4. 耐久性强：钢管混凝土叠合柱结构采用高强度钢材和优质混凝土，具有较强的耐久性和抗腐蚀性。
三、适应范围钢管混凝土叠合柱结构适用于以下场所：1. 高层建筑：由于其较高的承载能力和抗震性能，适合用于高层建筑的框架结构中。
2. 桥梁工程：钢管混凝土叠合柱结构具有较强的抗震性能和承载能力，适合用于桥梁等工程。
3. 工业建筑：钢管混凝土叠合柱结构具有较高的耐久性和抗腐蚀性，适合用于工业建筑等场所。
四、工艺原理钢管混凝土叠合柱结构的工艺原理主要包括施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施。
首先，通过截面设计和材料选择，确定钢管混凝土柱的规格和尺寸。
然后，将钢筋和模板安装在钢管内部，将混凝土灌注至钢管中，并进行振捣和养护。
最后，根据需求，可进行柱面细化处理以进一步提高结构的抗震性能。
五、施工工艺钢管混凝土叠合柱结构的施工工艺分为以下几个阶段：1. 材料准备：准备好所需的钢管、钢筋、混凝土和施工工具。
2. 钢筋安装：按照设计要求，在钢管内部按照预定位置和构造要求安装钢筋。
3. 模板安装：将预制好的钢模板安装在钢管外部，并确保模板的位置和垂直度符合要求。
4. 灌注混凝土：将预先调配好的混凝土从钢管的顶部灌入，同时进行适当的振捣，确保混凝土充实且均匀。
钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济比较分析
钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济比较分析摘要：随着经济发展水平的不断提高，现代建筑工程对建筑材料和建筑结构的要求越来越高，人们对高层建筑使用空间的要求也越来越高，如何在保证结构安全合理的前提下，进一步实现使用空间的最大化、节约经济成本的目的。
接下来本文将对钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济进行合理的分析，为今后的建筑结构设计提供一个合理的价值参考。
关键词：钢管混凝土柱；钢管混凝土叠合柱；受力特性；技术经济；比较分析引言随着城市建设的不断加快，高层建筑在数量上不断增加，高度也不断加高，而建造高层建筑大多数采用钢筋混凝土结构，结构自重很大，柱的轴力大，加上抗震设防的需要，为保证构件的延性，有关规范对钢筋混凝土柱均有控制轴压比的要求，所以柱的截面很大，甚至达到了占用过大使用面积，影响建筑功能和观感的地步。
为了解决这一矛盾，结构设计中可使用钢管混凝土柱和钢管混凝土叠合柱来代替普通钢筋混凝土柱，由于其承载力高，抗震性能好，柱的截面可以大大缩小，因此，高度较大的高层建筑很多都采用钢管混凝土柱和钢管混凝土叠合柱。
下面对于钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱在高层建筑当中的应用和各自受力特点，进行分析与比较。
再结合工程实例，通过分析两种结构方式的优点，来提出最佳的使用方案，实现实用性与经济性的双重价值。
一、钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱各自的结构受力特性（一）、钢管混凝土柱的结构受力特性（1）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。
对混凝土来说，由于钢管的约束，改变了受力性能，变单向受压为三向受压，使构件抗压承载力提高显著。
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。
对钢管来说，薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感，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）具有良好的塑性性能。
混凝土是脆性材料，混凝土的破坏具有明显的脆性性质。
钢管混凝土叠合柱技术规程
钢管混凝土叠合柱技术规程一、规程总则本技术规程规定了钢管混凝土叠合柱的设计、施工、质量检验与验收等方面的技术要求。
本规程适用于新建、改建和扩建的建筑工程中采用钢管混凝土叠合柱的结构设计、施工和验收。
二、术语和符号1. 术语钢管混凝土叠合柱：由钢管和混凝土两种材料组成的叠合柱，其中钢管作为骨架，混凝土作为填充材料。
2. 符号在本规程中，使用的符号应符合相关国家标准的规定。
三、材料要求1. 钢管：应采用符合相关标准的无缝钢管或焊接钢管，其质量应符合相关标准的要求。
2. 混凝土：应采用符合相关标准的普通混凝土或高强度混凝土，其质量应符合相关标准的要求。
四、设计规定1. 结构设计应符合相关国家标准的规定，并应考虑地震作用、荷载效应等因素。
2. 钢管的直径、壁厚应根据柱子的承载力要求确定，并应符合相关标准的规定。
3. 混凝土的强度等级应根据结构设计要求确定，并应符合相关标准的4. 钢管和混凝土的组合方式应根据结构形式、承载力要求等因素确定，并应符合相关标准的规定。
五、构造要求1. 钢管和混凝土之间应设置可靠的连接措施，以确保结构的安全性和稳定性。
2. 钢管和混凝土之间的连接方式应根据结构形式、材料性能等因素确定，并应符合相关标准的规定。
3. 叠合柱的构造细节应符合相关标准的规定，并应满足结构安全和使用功能的要求。
六、施工规定1. 施工前应对钢管和混凝土的材料进行检查，确保其质量符合设计要求。
2. 施工时应对钢管和混凝土进行充分的养护，以确保其质量和使用寿命。
3. 施工时应按照设计要求进行，不得随意改变结构和材料的使用。
4. 施工完成后应对结构进行质量检验，确保其符合设计要求和使用安全。
七、质量检验与验收1. 质量检验应按照相关国家标准的规定进行，包括材料检验、结构检验等。
2. 验收时应按照设计要求进行，包括结构尺寸、材料性能、构造细节3. 验收时应邀请专业的监理单位进行监督和检查，确保结构的施工质量和使用安全。
新型钢管混凝土叠合柱施工工法
新型钢管混凝土叠合柱施工工法新型钢管混凝土叠合柱施工工法是一种在建筑和桥梁工程中广泛应用的创新技术。
下面将对其进行详细的介绍。
一、前言新型钢管混凝土叠合柱施工工法是在传统钢管混凝土柱施工工法的基础上进行改进和创新的，结合了钢管和混凝土的优势，具有很好的工程应用前景。
二、工法特点1. 强度高：新型钢管混凝土叠合柱采用钢管作为柱身，混凝土填充内部。
钢管具有较高的抗压和抗弯能力，能够有效保护混凝土，提高柱身的承载能力和抗震性能。
2. 施工简便：相比传统的钢管混凝土柱施工工艺，新型钢管混凝土叠合柱的施工过程更为简单，能够提高施工效率和节约人力成本。
3. 资源节约：新型钢管混凝土叠合柱可以有效利用废旧钢管，减少材料的浪费，降低工程造价，同时也对环境友好。
4. 抗震性能优越：新型钢管混凝土叠合柱采用纵、横向叠合布置，能够提高柱身的抗震性能，使建筑物在地震作用下具有更好的稳定性和安全性。
三、适应范围新型钢管混凝土叠合柱适用于各种建筑和桥梁工程，特别是在高层建筑和重要桥梁的结构中有广泛的应用。
四、工艺原理采用新型钢管混凝土叠合柱施工工法，首先需要对实际工程需求进行分析和设计，确定钢管和混凝土的规格和数量。
施工时，首先在现场进行基础施工，然后进一步对钢管进行切割、修饰和预处理。
接着，将预处理后的钢管进行纵、横向叠合布置，然后进行混凝土填充和固化，最后完成柱身封包。
五、施工工艺在施工过程中，首先需要进行地基开挖和基础施工，确保柱身的承载能力和稳定性。
接着，对钢管进行切割、修饰和预处理，以确保钢管的尺寸和质量符合要求。
然后，将预处理后的钢管进行纵、横向叠合布置，采用混凝土进行填充，并进行固化和养护。
最后，对柱身进行封包，确保柱身的保温和防腐。
六、劳动组织在新型钢管混凝土叠合柱施工工法中，需要有一支专业的施工队伍进行组织和管理。
施工队伍应具备相关的技术知识和实践经验，能够熟练掌握施工工艺和安全操作规程。
七、机具设备新型钢管混凝土叠合柱施工过程需要使用相关的机具设备，包括挖掘机、起重机、切割机、打磨机等。
叠合柱详解
我大中华的很多城市，高楼大厦已是鳞次栉比。
在每栋高楼里面，我们都会看到一些框架柱，或大或小，或圆或方，或常规或异型。
框柱看起来冰冷，尤其包上大理石或冷金属之后，但它们撑起了比自身截面大得多的空间，这多少值得尊敬。
以结构工程师的眼光来看，框柱的截面形式大致可分四类：普通钢筋混凝土柱、型钢混凝土柱、钢管混凝土柱以及叠合柱。
在做柱截面形式对比的时候，我总是想起《三国演义》中“煮酒论英雄”的片段。
究竟谁是真英雄？若以使用频率来评判，钢筋混凝土最优，型钢混凝土次之，钢管混凝土再次之，叠合柱末之。
尽管如此，我还是手指落寞的叠合柱：“天下英雄，唯君耳”。
这篇文章就谈谈本人的逻辑，诸位可不当真。
毕竟，本人看走眼与看对眼的概率，经常接近五五开。
01、叠合柱的概念首先，我们要理解叠合的概念，谁和谁叠合？作为类比，叠合梁、叠合板大家是比较熟悉的，叠合说的是新旧混凝土之间的叠合，旧混凝土可以采用预制（或先浇），新混凝土则采用现浇（或后浇）。
《混凝土结构设计规范》对叠合构件的构造及计算均有相对明确的规定。
在装配式结构及加固改造设计中，叠合既是一个基本概念，也是一个基本方法。
想想装配式结构中的叠合板，以及加固设计中的增大截面法。
但是，叠合柱与常规的叠合概念略有不同，它指的是内部钢管混凝土柱与外部钢筋混凝土之间的叠合。
同时，叠合还隐含了构件组成时在时间上的非同步性。
即，同一个构件的新旧部分，在“浇筑”时间上，存在一个时间差。
这个时间差如果小于混凝土的初凝时间，那就是整浇了。
所以，只有时间差大于终凝时间，才会出现叠合。
说到这里，我们会想到一些有意思的问题。
比如，施工缝与后浇带，算不算叠合？混凝土梁加固中的粘钢法与碳纤维布加固法，算不算叠合？如果继续较真的话，型钢与钢筋混凝土浇筑在一起，算不算叠合？那钢筋与混凝土浇筑在一起，算不算叠合？叠合的依据究竟是什么呢？本人认为，相比后浇部分，先浇部分能够独立受力，这是叠合的一个重要条件。
略谈钢管混凝土叠合柱结构的应用
略谈钢管混凝土叠合柱结构的应用1、钢管混凝土叠合柱概念的提出一九九五年初，沈阳日报社大厦地下室工程施工中出现了问题。
由于该工程与相邻的住宅相距为零，前者为高层建筑，地下室2.5层，埋深14m，后者为多层砖混结构，基础为浅基础，若地下室土方开挖必然影响后者的安全。
基坑只有采取极为有效的内支护措施才能确保后者的安全。
两个楼分属两个单位，关系十分紧张，后者不允许前者往其屋下打入锚杆，施工工期又很急。
在此情况下，建设单位找我院进行技术咨询。
辽宁省建筑设计研究院当时的总工程师林立岩设计大师率先提出采用半逆作自支护工法施工的创新理念。
方案是在每个柱网的位置下沉钢管混凝土柱子，这种钢管混凝土柱子既是主体结构的垂直承重构件的核心部件，还在施工期间利用核心钢管混凝土作为深基坑内支护体系的竖向支撑构件。
原来各层楼盖中的混凝土梁由上往下随土方开挖逐层先做出来作为内支护体系的水平支撑构件。
待地下各层土方都完工后，再由下而上浇筑筏板基础和各层楼盖，这时在钢管外围再浇筑柱子的后期混凝土，无意之中形成“叠合柱”。
后来果然按这一想法进行施工，整个过程非常顺利。
上部结构建到10层后，建设单位要求原设计16层的大厦接建到24层，柱子也用叠合柱的计算原理进行加固设计。
“叠合柱”的概念终于在1995年下半年产生了。
沈阳日报社基础工程的成功，鼓舞我们进一步完善“叠合柱”的概念，发现这种做法也可以在上部结构中应用。
遂在1996年创造性地在辽宁省邮政枢纽大楼（23层，高96.9m）工程上作为试点工程加以应用，也很成功，当时提出一些构造措施，节点做法，施工方法和相应的计算方法以及与高性能混凝土的组合等[2]。
继之在1997年又开展沈阳和泰大厦及沈阳市和平区地税局办公楼等两个高层建筑的试点工程，在1999年完成沈陽电力花园双塔高层住宅、沈阳方圆大厦、京沈高速公路兴城服务区跨线服务楼等试点工程。
这些试点工程的柱子均采用钢管内外的混凝土分期浇筑的叠合柱，采用高性能、高弹性模量混凝土，管内强度等级C80～C100，管外强度等级C50～C60，由于刚度分配合理，一般采用占截面1/3左右的核心钢管混凝土，承担约2/3左右的总轴力和绝大部分剪力与型钢混凝土柱比较截面外围混凝土的轴压比和剪压比明显减小从而整个柱子截面尺寸明显减少，剪跨比增大，柱子的延性和抗震性能显著提高，一般一个20层左右的高层柱子，断面可控制在600×600左右，从“材料强化”+“约束”+“组合”+“叠合”的全新成柱理念出发，终于产生革命性、颠覆性的技术突破。
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。
什么是钢管混凝土叠合柱套箍指标
钢管混凝土叠合柱套箍指标是用于评价钢管混凝土叠合柱套箍质量和性能的一组参数和标准。
钢管混凝土叠合柱套箍是一种用于加固和保护混凝土柱的结构件，具有很高的抗震性能和耐久性，因此在建筑工程中得到了广泛的应用。
钢管混凝土叠合柱套箍指标的合理设定对于保障工程质量和安全具有重要意义。
下面将从多个角度探讨钢管混凝土叠合柱套箍指标的相关问题。
一、钢管混凝土叠合柱套箍的定义钢管混凝土叠合柱套箍是将钢管和混凝土柱进行叠合施工，利用钢管的高强度和刚度对混凝土柱进行加固的一种构造形式。
钢管混凝土叠合柱套箍通常由钢管、混凝土和箍筋组成，具有较高的承载能力和抗震性能。
在设计和施工过程中，需要对钢管混凝土叠合柱套箍的质量指标进行严格把控。
二、钢管混凝土叠合柱套箍指标的重要性1.安全性：钢管混凝土叠合柱套箍的质量指标直接关系到工程的安全性，合理的指标设置可以有效提高工程的抗震性能，减少因地震等外力作用造成的灾害损失。
2.经济性：合理的钢管混凝土叠合柱套箍指标可以有效降低工程造价，提高工程的经济性。
过高或过低的指标均会导致工程造价增加或质量下降，影响工程的经济效益。
3.耐久性：合理的指标设置可以有效提高钢管混凝土叠合柱套箍的耐久性，延长工程的使用寿命，减少维修和更换成本。
三、钢管混凝土叠合柱套箍指标的内容1.强度指标：包括钢管的强度、混凝土的强度、箍筋的强度等内容。
2.刚度指标：包括钢管的刚度、混凝土的刚度、箍筋的刚度等内容。
3.耐久性指标：包括钢管混凝土叠合柱套箍的防腐蚀能力、抗碳化能力等内容。
4.施工工艺指标：包括钢管混凝土叠合柱套箍的施工工艺要求、施工工艺参数等内容。
四、钢管混凝土叠合柱套箍指标的制定原则1.科学性：钢管混凝土叠合柱套箍的指标制定应该遵循科学合理的原则，根据材料的性能、工程的要求和施工的实际情况进行制定。
2.合理性：钢管混凝土叠合柱套箍的指标应该是合理可行的，不应过高或过低，既要保证工程的安全性和耐久性，又要兼顾工程的经济性。
超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法
超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法一、前言随着城市化进程的加快，超高层建筑的建设需求日益增长。
超高层建筑的结构形式多样，而超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法是一种常用且有效的施工方法。
本文将介绍这种工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及具体的工程实例。
二、工法特点超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法的特点主要包括：施工速度快、高度可调、结构稳定、适应性强、节约材料等。
该工法采用了钢管与钢管之间叠合，使得结构更加紧凑，提高了整体刚度和承载能力。
同时，采用可调节的连接件使得节点的高度可以适应不同的需求，实现了结构的灵活性。
三、适应范围超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法适用于高层、超高层建筑的钢结构节点施工，特别适用于柱梁节点的连接。
该工法可以适应不同的结构形式和设计要求，具有广泛的适应范围。
四、工艺原理超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法的工艺原理是基于对施工工法与实际工程之间的联系、采取的技术措施进行具体的分析和解释。
该工法的主要原理是利用钢管与钢管之间的叠合连接，通过可调节的连接件实现节点的高度的灵活调整。
这样可以确保节点的结构稳定性和整体刚度，满足设计要求。
五、施工工艺超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法的施工工艺可以分为以下几个阶段：1. 准备工作：包括施工图纸的准备、工程量测算和材料准备等。
2. 钢管制作：根据设计要求，制作好所需的钢管和连接件。
3. 装配节点：将制作好的钢管和连接件进行组装，形成节点。
4. 安装节点：将装配好的节点与柱梁进行连接，并进行固定。
5. 质量检验：对施工过程进行质量检验，确保节点连接的质量达到设计要求。
6.后续工序：根据需要，进行后续的处理和修整工作。
六、劳动组织在超高层钢管叠合柱梁柱节点施工工法中，需要合理组织各项劳动力，包括搬运工、操作工、技术人员等。
在施工过程中，需要有专门的人员负责对节点的装配和连接进行监督和控制，以确保施工质量。
钢管混凝土叠合柱施工要点及技术措施分析
钢管混凝土叠合柱施工要点及技术措施分析摘要：钢管混凝土叠合柱是我国自主研发的一种新型建筑结构体系，具有优良的抗压性能和抗震性能，在我国建筑施工中被广泛的应用。
本文结合具体工程实例，对钢管混凝土叠合柱中钢管的制作、焊接、安装和钢筋绑扎以及柱模板加固、混凝土浇筑等施工要点及技术措施进行分析论述，供类似工程实践参考。
关键词：钢管混凝土；叠合柱；施工；技术措施引言在建筑施工工艺中，钢管混凝土的叠合柱施工是一项新兴的施工方法，也是近些年来我国自主研发的建筑结构体系。
钢管混凝土叠合柱是在钢筋混凝土柱中部设置钢管混凝土的一种叠合构件，与传统的混凝土施工相比，具有承载力高、抗震性能好和施工较方便等优点，因此得到广大建筑师的欢迎和青睐。
基于此，本文对建筑施工中的钢管混凝土叠合柱技术进行了探讨，对其施工要点及技术措施进行总结。
1.工程概况某工程整体2层地下室、主楼地上12层、裙房地上4层，最大建筑高度53.7m，工程总建筑面积约37800m2。
工程主楼地下室为桩承台筏板基础，工程桩为 1400、1500嵌岩钻孔灌注桩。
主塔楼结构形式为框架－筒体结构，由筒体及四周共20个钢管混凝土叠合柱组成。
工程地下2层至地上7层框架柱为钢管混凝土叠合柱，混凝土强度为C70；钢管混凝土柱截面尺寸为1400mm×1400mm，钢管柱截面尺寸为Φ1000mm×28mm，钢管总用量约为720t。
劲性钢管柱安装于主楼地下室桩承台筏板基础顶面，上部根据楼层高度每两层一节，逐节接至第7层（31.9m）。
在楼层框架梁钢筋绑扎完成后，钢管内的混凝土浇筑至楼层结构面标高以上1000mm，钢管外侧混凝土与楼层梁板混凝土同时浇筑至楼层结构面标高。
2.工程设计特点及施工难点（1）本工程钢管混凝土叠合柱截面尺寸为1400mm×1400mm，混凝土为C70高性能混凝土，其强度高、延性大、抗震性能优异；外包普通钢筋混凝土，既提高柱的承载力和减少柱的截面尺寸，又无须再对钢管柱进行防火处理，减少了工程造价。
钢管混凝土叠合柱的设计概念与技术经济性分析ertre
第38卷第3期建筑结构2008年3月钢管混凝土叠合柱的设计概念与技术经济性分析林立岩李庆钢(辽宁省建筑设计研究院沈阳110005)[提要]回顾了钢管混凝土叠合柱技术的发展和取得的成就。
通过一项具体工程的柱子设计,论述钢管混凝土叠合柱的特点与设计概念,对成柱过程中不同组成材料采取强化、组合、约束、叠合等手段,达到截面优化。
同时分析讨论叠合柱的技术经济性和优化设计的目标。
[关键词]叠合柱强化组合约束叠合优化Design Concept and Analysis of Technical Economy for S teel Tube2reinforced Concrete Column P Authors:Lin Liyan,Li Qing ga ng(Liaoning Pr ovincial B uilding De sign&Re sea rch I nstitute,Shenyang110005,C hina)Abstrac t:B y m eans of the design procedure of a colum n in a projec t,the design concept of steel tube2reinf orced c onc retec olumn is pre se nted.During the shaping process of the colum n,measures o f strengthe ning,c om bining,c onstraining a ndsuperposing dif fe rent materials of which the c olu mn is c onsisted are taken to a chie ve the targe t of optimu m colum n cr oss2 sec tion.In additi on,the technica l ec onom y and optimiz ing de sign ta rget fo r the ste el tube2reinf orce d c onc rete colum n a rea nalyz ed and discusse d.Keywords:steel tube2reinf orce d co nc rete c olu mn;stre ng thening;c om bining;c onstraining;superposing;optimiz atio n1前言钢管混凝土叠合柱(简称叠合柱)于1995年首次在沈阳日报大厦地下室工程中应用[1],使自支护半逆作法施工地下室获得成功。
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。
圆钢管混凝土叠合柱设计要点浅析
圆钢管混凝土叠合柱设计要点浅析发布时间：2023-01-29T08:40:30.945Z 来源：《工程建设标准化》2022年第37卷16期作者：何定锴[导读] 随着社会和城市经济的发展，城市建设用地逐渐趋于紧张，建筑高度不断攀升，对建筑结构设计提出了更高的要求。
何定锴深圳市华阳国际工程设计股份有限公司广东省 518038摘要：随着社会和城市经济的发展，城市建设用地逐渐趋于紧张，建筑高度不断攀升，对建筑结构设计提出了更高的要求。
超高层写字楼中，常见的结构形式大多为框架核心筒结构，其中外框架重力柱采用圆钢管混凝土叠合柱已在国内较多工程得到实践应用，并在安全性、建筑功能、经济性等各方面取得较好效果。
关键词：圆钢管混凝土；叠合柱；连接节点；做法分析；引言圆钢管混凝土叠合柱虽以得到实践应用并取得较好效果，但其受力特点及设计方法和传统的混凝土框架柱有本质区别。
本文笔者根据工程实践经验，对钢管混凝土叠合柱相关设计要点进行浅析，为工程设计人员提供参考。
1.圆钢管混凝土叠合柱工程特点1.1叠合柱概要由中部圆形钢管混凝土和钢管外钢筋混凝土叠合而成的柱称为钢管混凝土叠合柱，简称叠合柱。
叠合柱钢管内混凝土和钢管外混凝土强度等级可相同、也可不同，可同期施工、也可不同期施工。
同期施工是指,同时浇筑钢管内混凝土和钢管外混凝土；不同期施工是指，先浇筑钢管内混凝土形成钢管混凝土柱，承受部分施工期间的竖向荷载，后浇筑钢管外混凝土。
同期施工的叠合柱也称为组合柱。
为方便施工和设计，一般采用同期施工。
1.2型钢含量低，经济性好叠合柱由于其独特的受力形式，钢管内混凝土由于受到钢管的横向约束，处于三向受压状态，形成套箍效应，可充分发挥管内混凝土的抗压强度。
根据经验，混凝土截面尺寸及轴压比相同的叠合柱与十字劲型钢混凝土组合柱，叠合柱的型钢用量仅为十字劲型钢混凝土组合柱的50%~60%左右，其经济性显而易见。
1.3抗压强度高，截面尺寸小，建筑功能性好叠合柱由于分发挥管内混凝土的抗压强度，具有较高的抗压承载力。
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第38卷第3期建筑结构2008年3月钢管混凝土叠合柱的设计概念与技术经济性分析林立岩李庆钢(辽宁省建筑设计研究院沈阳110005)[提要]回顾了钢管混凝土叠合柱技术的发展和取得的成就。
通过一项具体工程的柱子设计,论述钢管混凝土叠合柱的特点与设计概念,对成柱过程中不同组成材料采取强化、组合、约束、叠合等手段,达到截面优化。
同时分析讨论叠合柱的技术经济性和优化设计的目标。
[关键词]叠合柱强化组合约束叠合优化Design Concept and Analysis of Technical Economy for S teel Tube2reinforced Concrete Column P Authors:Lin Liyan,Li Qing ga ng(Liaoning Pr ovincial B uilding De sign&Re sea rch I nstitute,Shenyang110005,C hina)Abstrac t:B y m eans of the design procedure of a colum n in a projec t,the design concept of steel tube2reinf orced c onc retec olumn is pre se nted.During the shaping process of the colum n,measures o f strengthe ning,c om bining,c onstraining a ndsuperposing dif fe rent materials of which the c olu mn is c onsisted are taken to a chie ve the targe t of optimu m colum n cr oss2 sec tion.In additi on,the technica l ec onom y and optimiz ing de sign ta rget fo r the ste el tube2reinf orce d c onc rete colum n a rea nalyz ed and discusse d.Keywords:steel tube2reinf orce d co nc rete c olu mn;stre ng thening;c om bining;c onstraining;superposing;optimiz atio n1前言钢管混凝土叠合柱(简称叠合柱)于1995年首次在沈阳日报大厦地下室工程中应用[1],使自支护半逆作法施工地下室获得成功。
1996年,辽宁省邮政枢纽工程采用叠合柱,成为第一幢采用钢管混凝土叠合柱结构的高层建筑[2,3]。
经过10年的深化研究,叠合柱结构体系已在国内不少高层或地下工程中获得应用,如某市的地铁车站,地下4层,地上16层,以叠合柱具有良好的抗震、抗火、抗爆、抗冲撞性能以及有利于自支护、半逆作法施工的优点加以应用。
清华大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等单位进行了大量的结构性能试验,使这种结构日趋成熟,已成为我国自主开发的一种结构体系。
由清华大学和辽宁省建筑设计研究院主编的5钢管混凝土叠合柱技术规程6(CECS188: 2005)[4](简称5规程6)已于2005年11月1日颁布施行。
钢管混凝土叠合柱是由截面中部的钢管混凝土柱和钢管外的钢筋混凝土叠合而成的柱(图1)。
钢管外的钢筋混凝土可以滞后(不同期)浇筑,也可以和管内混凝土同期浇筑(但可以用不同的强度等级)。
叠合柱的核心部分设置钢管混凝土柱,让它承受总轴力的约3P4,并提供主要抗剪承载力;外围混凝土仅承担总轴力的1P4左右,让它的轴压比小,变形能力大,并承受截面上的大部分弯矩。
外围混凝土中的纵筋尽量以直径粗且根数少的方式布置于截面的角区,主筋和箍筋图1叠合柱截面还应满足外围混凝土的最小配筋率要求。
5规程6应用之初,有的技术人员对该种结构体系的技术经济性掌握不好,对施工的难易程度也不甚理解。
几年来的试点工程表明,只要合理组织,这种结构的施工并不复杂,节点构造也很简单可靠,和普通混凝土柱比较,由于后叠合部分的施工不占主导工期,整体施工进度要快,梁钢筋的绑扎和定位精度高。
至于柱本身的技术经济性,与普通混凝土柱比较,首先表现在可以明显减小柱断面上,建筑自重减轻,水泥用量减少,建设能耗降低;其次两者总用钢量基本持平或略有增加;与相同荷载相同断面的型钢混凝土柱比较,用钢量要少得多。
几年来,随着高强高性能混凝土的推广应用和高强厚壁直缝埋弧焊管的大量供应,使叠合柱的设计可以做到更加先进合理、更加经济。
尤其是C80级以上高强、高弹性模量、高施工性能的超高强混凝土的应用,更使叠合柱的优越性得以充分发挥。
表1列举了沈阳市已成功建成并采用C100级混凝土的几个工程实例,均由一般土建施工队伍施工。
这些工程大都是通过商业开发投资修建,每个工程都要和业主一起作详细的技术经济论证,让业主心服口服。
当然,分析论证时一定要全面,不仅针对柱本身的造价,还要考虑到柱表面积减少引起的装修造价的降低,考虑到增加使用面积引起的综合效益等,如表1中第5项东大科技楼工程由于柱断面由1m@1m减为016m@016m,使每个标准教室都能增设一列固定坐席;在地下车库中由于柱断面减少,使柱间停车位由2个增加到3个等。
沈阳市采用C100级钢管混凝土叠合柱的工程表1序号工程名称地上层数高度(m)建筑面积(万m2)主体结构情况备注1沈阳富林广场30125810框架筒体结构,外框柱间距层8以上为415m,层8以下转换为9m,采用框支叠合柱2001年完成叠合柱施工,为我国第一次在钢管内采用C100自密实混凝土2沈阳远吉大厦2896112143地下室逆作法,从地下层2到地上层5为框支层,用叠合柱,地上层6以上为剪力墙结构2002年完成叠合柱施工,2005年建成使用3沈阳贵和回迁楼2889145511大底盘上设双塔楼,塔楼为剪力墙结构,底部4层大底盘采用框支叠合柱2002年完成叠合柱施工,2005年建成使用4沈阳万鑫大厦主塔40,副塔34主塔180,副塔1481918框架2筒体结构,塔楼均用叠合柱,最大柱边长由1600减为1200,最大钢管<864@22,Q345B2005年完成叠合柱施工,2006年结构封顶,为沈阳市目前最高建筑5东北大学科技楼1666113199框剪结构,带有4个中庭,600@600组合柱,钢管为<377@16(12),Q345B2005年完成叠合柱施工,2006年上半年结构封顶,2007年5月建成使用6沈阳宏发国际茗城32110510框剪结构,每单元中4个受力最大的柱为1200@1200叠合柱2006年完成叠合柱施工,2006年末主体建成注:钢管外混凝土均为C60。
钢管内混凝土除工程1为C90(设计),C100(施工)外,其余工程均为C100。
表1中的几个已建成实例均是在管内采用C100级混凝土,在管外采用C60级混凝土,一般柱断面的边长可减少400~600m m,还有许多工程管内采用C80,管外用C60混凝土,也取得了很好的经济效益。
辽宁省个别偏远地区的工程,管内用C60,管外用C40混凝土,也比全用C40级混凝土柱断面明显缩小。
下面通过对叠合柱的成柱特点分析和一项具体工程的柱子设计,来讨论钢管混凝土叠合柱的优越性。
2钢管混凝土叠合柱的成柱特点和设计概念在高层重载柱设计时,增强柱子承载能力和抗震性能的主要理念和方法有:1)强化,采用高强高性能建筑材料;2)组合,将不同材料组合到一个构件中,取长补短;3)约束,通过对材料间的相互约束,或对弱性材料的约束改善其性能;4)叠合,使内力在截面中的分布更趋合理,从而增强其抗力和延性。
钢管混凝土叠合柱兼容并蓄了以上四种增强理念,优化配置各种成柱材料,充分地发掘其潜力,大幅度减小成柱断面。
211强化提高建筑材料的材质。
目前我国已能生产高强(Q345~Q410级钢材)、厚壁(最厚可达40~60mm)的结构用直缝埋弧焊管,比早期使用的Q235、壁厚[12m m 的螺旋卷管有了长足的进步,对管内混凝土可以提供更大的套箍指标;在混凝土材料方面,高强、高弹性模量、可泵送、低收缩、低徐变、适量早强的混凝土研制成功,特别是有的高强混凝土的后期强度仍有一定的增长,可以抵消由于徐变和材料的非线性引起的不良影响。
由于叠合柱的特点在于其轴压承载力主要来自性价比较高的混凝土,而不主要靠钢材,这是它在经济上优于其它钢和混凝土组合柱结构的原因所在。
将超高强混凝土用于钢管之中,可以抑制其自身性能缺点,充分发挥高强的特点,用量又少,是超高强混凝土工程应用的最佳场合。
辽宁地区已有20多幢高层建筑在管内采用C80~C100级自密实混凝土,其配制材料已成功实现国产化[5]。
212组合叠合柱基本上是钢和混凝土的组合,主要靠混凝土承受轴压力。
钢管内用的是高强素混凝土(如C60 ~C100级),钢管外用的是一般强度的钢筋混凝土(如C40~C60级)。
叠合柱基本上属于混凝土结构,但由于不同材料在截面上组合时的分布位置合理,使核心混凝土和核心钢管一起主要起抗压和抗剪作用,外围混凝土和外围钢筋起部分抗压,但主要起抗弯作用。
钢管主要起套箍约束作用,用量较少,用钢量远远低于同样荷载的型钢混凝土柱和钢管混凝土柱。
213约束通过钢管约束管内素混凝土,提高其轴压承载力和塑性,又通过管外钢筋混凝土约束核心区的钢管混凝土,可充分利用钢管混凝土的短柱轴压承载力。
关于钢管对管内混凝土的约束增强作用,在钢管混凝土的文献中已有详细论述[6,7]。
下面只讨论管外钢筋混凝土对核心钢管混凝土的约束增强作用。
管外钢筋混凝土的设置,一方面使钢管壁不会或推迟发生向外屈曲,提高钢管壁的轴压极限强度,同时由于管壁的增强,使之对管内混凝土的约束作用增强;另一方面管外钢筋混凝土的存在,整体上提高了核心钢管混凝土的受压稳定性和偏压时减小由于偏心距对轴压强度的折减。
由文[8]可知,一般钢管混凝土柱的承载力设计值为其短柱的轴压承载力设计值乘以U1(考虑长细比影响的承载力折减系数)和U e(考虑偏心率影响的承载力折减系数)。
只当柱的长细比[4时,U1才等于110,当长细比>4以后,U1急剧减少。
U e的折减也很快。
试以一个<508的钢管混凝土柱为例,其计算长度为412m,则U1=0176;当偏心距e=100mm时,U e=0170, U1U e=0176@017=01532,也就是说有接近一半(47%)的短柱承载力被折减掉了。
所以,工程界曾有一种议论,认为钢管混凝土不适用于荷载很轻、弯矩较大的柱,管内也不必用强度等级大的混凝土,就是因为荷载过小时,选的管径不能过小,致使其短柱承载力未能发挥。