钢管混凝土结构
钢管混凝土结构
质量控制
钢管混凝土柱是由钢管和混凝土共同作用的受力构件,要求 混凝土具有很好的填充性能,确保充满钢管内的每个部位,混凝 土要有良好的流动性、体积稳定性,加上钢管不象木模板一样有 一定的吸水性,所以混凝土还要有良好的保水性能,不得有离析、 泌水现象。
质量检测——超声波检测法
1.原理: 超声波在传播过程中遇到由各种介质缺陷形成的界面时会改变传播方向和路
钢管混凝土粘结性能的因素
混凝土强度 混凝土养护条件和龄期 截面长度 钢管内表面粗糙程度 钢管的径厚比 套箍系数 混凝土浇注方式 长细比、含钢率、偏心距等
钢管混凝土粘结性能测定
目前,国内外关于钢管混凝土界面粘结强度的试验方法主要有两种类型:推出试验和推离试验 .
展望
钢管混凝土能够适应特殊、难度高、落差 大的构造物及承受重载和极端条件等现代 化要求结构工艺的要求,成为结构工程学 科的一个重要的发展方向并已取得良好的 经济效益和建筑效果。
钢管混凝土结构
——组合结构课程
钢管混凝土结构的应用与发展
钢管D混钢is凝s管cu土s混si结o凝n构o土n发t结he展构ap中的pl存i发c认a在t展i识o的n 问题
and development of steel tube concrete
2
钢管混凝结构应用中存在的问题 ... 钢管混钢凝管土混结凝构土的结工构程的事应故用
构造和施工技术等方面展 开系统的研究
苏州混凝土与水泥制品研究院
北京地下铁道工程局
哈尔滨建筑大学
原冶金部冶金建筑研究院、电力工业部电力研究所
汤关祚等提出钢管混凝 土塑性承载力公式,它假
定构件的强度极限为中钢国建筑科学院结构所、哈尔滨建筑工程学院
管发展塑性、混凝土达 到受压极限强度
钢管混凝土结构
❖经验系数法
❖相关方程法
❖最大荷载理论
(7)格构式柱承载力计算
❖截面形式 ❖换算长系比 ❖承载力计算
❖截面形式
❖换算长系比:
❖单位力作用下剪切角--剪切刚度 S;
N0
NE 1 NE
2EA
e 2
e
S
❖能量法求临界力
U V Nk e
❖承载力计算
(1)钢管接头
(2)剪力传递节点构造
(3)弯矩传递节点构造
(4)梁柱节点构造
(5)柱脚构造
轴压格构式柱
偏压格构式柱
4.5 钢管混凝土受弯构件
(1)受力性能 (2)受力过程)受力过程
(3)受弯承载力计算
4.6 钢管混凝土 刚度计算
4.7 钢管混凝土一般构造
(1)钢管接头 (2)剪力传递节点构造 (3)弯矩传递节点构造 (4)梁柱节点构造 (5)柱脚构造
钢管混凝土结构施工规范
钢管混凝土结构施工规范钢管混凝土结构施工规范是指在钢管混凝土结构的建设过程中,需要遵循的一系列规定和标准。
这些规范旨在确保施工过程的安全性、质量和可靠性,以及钢管混凝土结构的长期使用性能。
本文将从深度和广度两方面来探讨钢管混凝土结构施工规范的相关内容。
一、钢管混凝土结构的定义和特点1. 钢管混凝土结构的定义钢管混凝土结构是由钢管与混凝土组合而成的一种复合结构体系。
它利用了钢管的高强度和抗拉性能,以及混凝土的耐久性和抗压能力,综合了二者的优点,具有较高的承载力和抗震性能。
2. 钢管混凝土结构的特点(1)高强度:钢管混凝土结构采用钢管作为骨架,具有较高的强度和刚度。
(2)抗震性能好:钢管和混凝土具有不同的抗震性能,二者的组合可以提高整体的抗震性能。
(3)施工便利:与传统混凝土结构相比,钢管混凝土结构的施工速度更快、操作更简便。
二、钢管混凝土结构施工规范的内容与要求1. 钢管选择与布置(1)钢管选择:根据设计要求和承载力计算确定钢管的尺寸、材质和强度等指标。
(2)钢管布置:合理布置钢管的位置和数量,确保结构的均匀受力和整体稳定。
2. 钢筋的加工和焊接(1)钢筋加工:钢筋加工包括剪切、弯曲、连接等工艺,要求符合相关标准和规范。
(2)焊接工艺:焊接是钢管混凝土结构中必不可少的连接方式,要求焊接工艺合理、焊缝质量良好。
3. 混凝土的配合比和浇筑(1)配合比设计:根据结构要求和使用环境,确定合适的混凝土配合比,确保混凝土的强度和耐久性。
(2)浇筑工艺:混凝土浇筑要遵循规范要求,注意施工技术细节,确保混凝土的均匀性和致密性。
4. 稳定性与抗震设计(1)结构稳定性:考虑到钢管混凝土结构的特点,相应的施工规范中对结构的稳定性有专门的要求和设计方法。
(2)抗震设计:根据相应的地震设计要求,进行抗震设计和计算,确保钢管混凝土结构在地震作用下的安全性。
5. 混凝土养护和结构防水(1)混凝土养护:混凝土养护是确保混凝土强度和耐久性的重要环节,要求根据养护规范进行养护措施。
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
钢管混凝土结构设计与施工规程
钢管混凝土结构设计与施工规程一、引言钢管混凝土结构是一种结合了钢筋和普通混凝土的建筑结构,具有承载力强、抗震性能好等优点,广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁等工程中。
本文将详细介绍钢管混凝土结构的设计与施工规程。
二、钢管混凝土结构设计2.1 结构材料的选择钢管混凝土结构需要选用合适的材料,包括钢管、钢筋和混凝土等。
钢管应选用耐腐蚀、强度高的材料,钢筋应符合相关标准,混凝土需要满足工程要求。
2.2 结构布置与尺寸设计钢管混凝土结构的布置与尺寸设计是保证结构安全性的关键。
需要考虑结构的受力性能、结构的刚度和变形等因素,采用合理的布置和尺寸设计。
2.3 钢管与混凝土的连接钢管与混凝土的连接是钢管混凝土结构中的重要环节。
可采用焊接、螺栓连接等方式,保证钢管与混凝土之间的良好连接,提高结构的整体性能。
2.4 抗震设计钢管混凝土结构在受到地震力作用时,需要具备较好的抗震性能。
设计中应考虑到地震对结构的破坏性影响,采用合理的抗震措施,保证结构的安全可靠。
三、钢管混凝土结构施工3.1 施工准备施工前需要进行充分的准备工作,包括施工方案的制定、施工人员的培训等。
同时,还需对施工现场进行检查,确保施工条件符合要求。
3.2 钢管安装钢管的安装是钢管混凝土结构施工中的重要环节。
应按照设计要求进行钢管的布置和固定,保证钢管的稳定性和整体性。
3.3 混凝土浇筑混凝土浇筑是钢管混凝土结构施工过程中的关键步骤。
应注意控制混凝土的配合比例和浇筑速度,确保混凝土的质量和强度。
3.4 钢筋绑扎钢筋绑扎是钢管混凝土结构施工中的重要环节。
应按照设计要求进行钢筋的布置和绑扎,保证钢筋的位置准确和连接可靠。
3.5 其他施工工序钢管混凝土结构的施工还包括其他一些工序,如拆模、表面处理等。
这些工序的施工过程需要严格按照相关规范和要求进行。
四、总结钢管混凝土结构设计与施工规程涉及到结构设计和施工的各个环节,需要综合考虑材料选择、结构设计、连接方式、抗震性能等因素。
钢管混凝土束组合结构标准
钢管混凝土束组合结构标准
钢管混凝土束组合结构标准主要参考《钢管混凝土结构技术规范》(GB 50936-2014)。
这个规范对钢管混凝土结构的设计、施工和验收提出了详细的要求。
以下是钢管混凝土束组合结构的一些基本规定:
1.钢管混凝土结构可分为实心钢管混凝土构件和空心钢管混凝土构件。
2.钢管混凝土结构可采用框架结构、框-剪结构、部分框支-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构、框架-支撑结构和杆塔结构等。
3.钢管与混凝土的力比值称为套箍系数,用于衡量钢管对混凝土的约束作用。
套箍系数计算公式为:套箍系数= 钢管屈服强度/ 混凝土轴心抗压强度。
4.在进行钢管混凝土结构设计时,应考虑钢管和混凝土之间的粘结性能,确保二者共同工作。
5.钢管混凝土结构应进行合理的构造和连接,以确保结构的稳定性和安全性。
6.钢管混凝土结构的施工应严格按照规范进行,确保混凝土充分填充钢管,并捣实以确保结构质量。
需要注意的是,这些规定仅作为一般性指导,具体工程应根据实际情况和设计要求进行详细设计。
在实际工程中,还需考虑
地质条件、地震作用、风荷载等因素,以及钢管混凝土结构的抗弯、抗扭、抗剪等性能。
钢管混凝土结构
钢管混凝土结构概述钢管混凝土结构是一种结合了钢筋和钢管的复合结构体系。
该结构体系采用了钢管作为混凝土的模板,并在钢管中加入纵向和横向的钢筋,以增强结构的强度和刚度。
钢管混凝土结构具有较好的抗震性能、耐久性和施工效率,因此在建筑工程中得到了广泛应用。
结构形式钢管混凝土结构可分为两种形式:钢管混凝土柱和钢管混凝土梁。
钢管混凝土柱钢管混凝土柱是由钢管和混凝土组成的柱形结构。
钢管混凝土柱的钢管通常采用圆形或方形截面,内部填充混凝土,并加入适量的纵向和横向钢筋。
由于钢管的外部形状规整,使得钢管混凝土柱具有较好的抗弯强度和承载能力。
钢管混凝土梁钢管混凝土梁是由钢管和混凝土组成的梁形结构。
钢管混凝土梁的钢管通常采用矩形或圆形截面,混凝土填充在钢管内部,并加入纵向和横向钢筋。
钢管混凝土梁具有较好的刚度和承载能力,常用于大跨度结构或需要支撑大荷载的场所。
施工工艺钢管混凝土结构的施工主要包括钢管安装、混凝土浇筑和钢筋布置等环节。
钢管安装钢管安装是钢管混凝土结构的第一步。
在安装过程中,需要保证钢管的准确位置和垂直度。
常用的钢管安装方法有直立安装和倒立安装两种,具体选择方法应根据项目实际情况进行调整。
混凝土浇筑混凝土浇筑是钢管混凝土结构的关键环节。
在浇筑过程中,需要控制混凝土的配比、浇注速度和振捣方式等参数,以确保混凝土的质量和性能。
此外,还需要注意混凝土的温度和湿度等因素,以避免出现开裂和变形等问题。
钢筋布置钢筋布置是钢管混凝土结构的最后一道工序。
在布置过程中,需要按照设计要求将纵向和横向钢筋放置到指定位置,并采用合适的连接方式进行连接。
钢筋的布置应严格符合相关标准和规范,以确保结构的安全性和性能。
优点钢管混凝土结构具有以下优点:1.抗震性能好:钢管混凝土结构能够有效吸收和分散地震能量,从而提高结构的抗震性能。
2.施工效率高:钢管混凝土结构采用模块化施工,可以大幅缩短工期,并降低施工成本。
3.耐久性好:由于混凝土的保护作用和钢管的防腐性能,钢管混凝土结构具有较好的耐久性。
第六章 钢管混凝土结构
混凝土各阶段的应力状态
6.2.3 钢管混凝土构件承载力验算 1.短柱
共5个未知数 1 , 2 , p , c , N u 需建立5个方程
极限状态下钢管与混凝土受力简图
6.2.3 钢管混凝土构件承载力验算 1.短柱
①
fc* fc Kp , K 3~ 6
* c
p p 1 1 . 5 2 ② f fc f f c c
6.1.3 钢管混凝土的发展与应用
1879年英国赛文铁路桥采用钢管混凝土桥墩,目的是 防止钢管内部锈蚀,其后发现除了防锈外还能增强钢管稳定 性。1897年美国人John Lally用钢管混凝土作房屋结构的承 重柱(称为Lally柱),并申请获得专利。 由于钢管混凝土优越的力学性能,一经出现便受到美欧 苏各国土木工程界的重视,并竞相开发利用。 20世纪20年代前后,美国的波士顿、纽约和芝加哥等地 曾将其用于单层和多层厂房的承重柱;1930年法国巴黎郊区 的Ibis地方用钢管混凝土建造了一座9m跨的上承式拱桥; 1937年苏联列宁格勒用集束的小直径钢管混凝土作拱肋,建 造了横跨涅瓦河101m跨度的下沉式拱桥,1939年又在西伯利 亚建成了跨度140m的上承式钢管混凝土铁路拱桥。 苏联格沃兹杰夫(Gvozdev)教授深刻地阐明了钢管套 箍混凝土的工作机理,并成功地用极限平衡法求解了钢管混 凝土轴压短柱的极限承载力。
泵送高抛无振捣混凝土
6.1 概述
c 0 .7 B
B
钢梁-钢管混凝土柱节点设计
6.1 概述
钢筋混凝土梁-钢管混凝土柱节点施工
6.1 概述
钢筋混凝土梁-钢管混凝土柱节点施工
6.1.1 钢管混凝土的基本原理
◆受压时的应力与应变
钢管混凝土结构
钢管混凝土结构在现代建筑和桥梁工程中,钢管混凝土结构凭借其独特的优势,正逐渐成为一种备受青睐的结构形式。
那么,什么是钢管混凝土结构?它又有哪些特点和应用呢?钢管混凝土结构,简单来说,就是在钢管中填充混凝土而形成的一种组合结构。
钢管通常采用圆形或方形截面,混凝土则在钢管内部被紧密包裹。
这种结构形式的优点众多。
首先,钢管对混凝土起到了很好的约束作用。
想象一下,混凝土被钢管紧紧“抱住”,使其处于三向受压状态,抗压强度大幅提高。
这就好比一个人在困境中得到了有力的支持,从而能够发挥出更大的潜力。
这种约束作用不仅提高了混凝土的承载能力,还改善了混凝土的塑性和韧性,使其在承受较大荷载时不易发生脆性破坏。
其次,混凝土的存在也增加了钢管的稳定性。
钢管在受压时容易发生局部屈曲,而内部填充的混凝土有效地阻止了这种屈曲的发生,使得钢管能够更好地承受压力。
二者相互配合,相辅相成,大大提高了整个结构的承载能力。
在力学性能方面,钢管混凝土结构具有良好的抗震性能。
地震作用下,结构需要具备一定的变形能力来吸收能量,而钢管混凝土结构恰恰能够满足这一要求。
由于混凝土和钢管之间的协同工作,结构在地震时能够有效地耗散能量,减少破坏程度。
再者,从施工角度来看,钢管混凝土结构也具有显著的优势。
钢管可以作为施工时的模板,减少了支模的工作量和难度。
同时,混凝土在钢管内浇筑,能够保证浇筑质量,提高施工效率。
在实际应用中,钢管混凝土结构广泛应用于高层建筑和大跨度桥梁。
在高层建筑中,柱子往往需要承受巨大的竖向荷载,钢管混凝土柱能够提供足够的承载能力,同时减小柱子的截面尺寸,增加建筑的使用空间。
比如,一些超高层建筑就采用了钢管混凝土柱作为主要的竖向受力构件。
在桥梁工程中,钢管混凝土拱桥以其优美的造型和良好的力学性能而备受关注。
钢管混凝土拱肋具有较高的强度和刚度,能够跨越较大的跨度。
而且,由于钢管的保护,混凝土不易受到外界环境的侵蚀,提高了桥梁的耐久性。
钢管混凝土结构
钢管混凝土结构
钢管混凝土结构文档模板
章节一:引言
在现代建筑领域中,钢管混凝土结构作为一种重要的建筑形式,广泛应用于各种大型建筑项目。
本文档旨在详细介绍钢管混凝土结构的设计、施工、性能及相关法律法规。
章节二:钢管混凝土结构的分类
2.1 承压构件
2.1.1 宽柱
...
2.1.x 其他类型
2.2 框架结构
2.2.1 横梁与纵梁连接方式
...
2.2.x 其他框架结构
章节三:钢管混凝土结构的设计
3.1 结构设计基本原理
3.2 荷载计算与风险评估
3.3 材料选择与使用
3.4 结构构件的设计及验算
3.5 锚固设计
3.6 防火设计
3.7 隔声设计
章节四:钢管混凝土结构的施工4.1 施工前准备工作
4.2 各施工阶段的控制与管理4.3 施工流程及要点
4.4 施工防护措施
4.5 质量验收与监控
章节五:钢管混凝土结构的性能5.1 强度性能
5.2 刚度性能
5.3 稳定性能
5.4 疲劳性能
5.5 抗震性能
5.6 寿命评估
章节六:附件
本文档所涉及附件如下:
附件一:钢管混凝土结构设计规范
附件二:钢管混凝土结构施工图纸范例
附件三:钢管混凝土结构质量检验验收标准章节七:法律名词及注释
本文档所涉及的法律名词及注释如下:
1. xxx法律名词:注释解释
2. xxx法律名词:注释解释
...。
钢管混凝土结构的设计与优化
钢管混凝土结构的设计与优化一、引言钢管混凝土结构是一种相对较新的结构形式,钢管与混凝土紧密结合,在工程实践中逐渐得到了广泛的应用。
本文将从概述钢管混凝土结构的特点入手,探讨其设计的技术要点,并围绕着优化设计,提出相应的设计方法及实例。
二、钢管混凝土结构的特点1. 高强度钢管混凝土结构中,钢管的强度远高于混凝土,能够承受大的外荷载。
使用钢管作为骨架可以有效地增加结构的承载能力和稳定性。
2. 耐久性好混凝土与钢管的结合是经过精心设计的,使其能够相互协调,提高了整体结构的耐久性。
此外,钢管混凝土结构的防火性能较好,不易受火灾影响,可有效避免火源蔓延。
3. 施工方便钢管混凝土结构的施工比较轻便,成本相对较低。
其优点在于当钢管与混凝土充填后,不需要拆除模板,且不容易出现施工质量受到影响的情况。
三、钢管混凝土结构的设计技术要点1. 钢管的选取选取恰当的钢管是实现钢管混凝土结构优化设计的前提。
常用的钢管有无缝钢管和焊接钢管,选用焊接钢管时需要注意钢管的内部焊接质量情况,以避免结构在使用中因钢管焊接连接部位的松动而产生变形。
2. 混凝土的选材混凝土的强度、塑性和耐久性直接影响着整个结构的性能,因此,在设计中必须选择适宜的混凝土强度等级,并控制混凝土的质量以保证其性能。
3. 钢管与混凝土的结合形式钢消混结构的性能受结合方式的影响较大,结合强度一般应高于混凝土抗拉强度。
常见的结合方式有钢筋与钢管的粘贴结合、筋盖板式和筋顶式结合等。
其中,筋盖板式结合方式易于施工,但存在结合强度与钢板松动的风险;钢筋与钢管粘贴结合方式相对而言更合理,但需要注意混凝土的浇筑过程和粘接体的抗拉性能。
四、优化设计的方法1. 减小结构的重量在结构设计中,突出考虑结构的重量可以提高结构整体的稳定性和耐久性,同时也能减轻整个结构的荷载,降低钢材的使用量。
2. 提高结构的刚度与抗震性能合理地增强结构的刚度和抗震性能,可以在地震等自然灾害的情况下保证结构不受到严重损坏。
钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)
钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)一:引言钢管混凝土结构是一种由钢管和混凝土组成的结构体系。
它通过钢管的加固作用,使混凝土具有更高的抗拉和承载能力。
本文将对钢管混凝土结构的优缺点进行简要介绍。
二:优点2.1 抗震性能优越钢管混凝土结构具有良好的抗震性能,主要体现在以下几个方面:2.1.1 钢管的抗震能力高钢管可以通过拼接组成框架结构,提高整体的抗震能力。
同时,钢管还具有较好的延性,能够在地震中承受较大的变形而不会破坏。
2.1.2 混凝土的抗震性能增强混凝土与钢管的结合形成了一种复合材料,能够充分发挥两者的优势。
混凝土在压力作用下具有较好的韧性,能够有效地吸收地震能量,减小结构受力。
2.2 承载能力强钢管混凝土结构由于钢管的加固作用,使得整体的承载能力得到极大的提升。
钢管能够通过受力方式的改变,将受力传递到混凝土中,从而提高结构的强度和刚度,使其能够承受更大的荷载。
2.3 施工简便钢管混凝土结构的施工相对简便,可以通过组装方式进行,节省了大量的施工时间和人力物力成本。
同时,钢管混凝土结构还能够适应各种复杂施工环境,具有较强的适应性。
三:缺点3.1 造价较高钢管混凝土结构的造价相对较高,主要原因在于钢管材料的成本较高,并且施工过程中需要进行精确的加工和连接。
这使得钢管混凝土结构在一些经济条件较差的地区应用受限。
3.2 维护困难由于钢管和混凝土的组合特性,使得钢管混凝土结构的维护较为困难。
一旦出现损坏或漏水等问题,修复和维护工作相对复杂,且需要较大的经济投入。
四:附件本文档涉及附件:无五:法律名词及注释本文所涉及的法律名词及注释:无----------钢管混凝土结构的优缺点简述(全文)一:概述钢管混凝土结构是一种由钢管和混凝土组合而成的新型结构形式。
它通过钢管与混凝土的相互作用,充分发挥两者的优势,广泛应用于建筑工程中。
本文将从多个方面介绍钢管混凝土结构的优缺点。
二:优点2.1 强度高钢管混凝土结构由于钢管的加固作用,使得整体的强度得到极大提升。
钢管混凝土结构的设计及其应用技术规程
钢管混凝土结构的设计及其应用技术规程一、引言钢管混凝土结构作为一种新型的结构体系,在建筑领域具有广泛的应用前景。
它具有高强度、高稳定性、高耐久性、易于施工等优点,可以满足不同建筑在结构上的要求。
本文将详细介绍钢管混凝土结构的设计及其应用技术规程。
二、钢管混凝土结构的概述1. 钢管混凝土结构的定义钢管混凝土结构是由钢管和混凝土组成的一种新型结构体系。
其主要特点是钢管为骨架,混凝土为填充材料,二者相互协作,共同承担结构荷载。
2. 钢管混凝土结构的优点(1)钢管和混凝土的优点相互补充,结构体系具有高强度、高刚度、高稳定性等优点。
(2)钢管混凝土结构具有较好的耐久性,可适应不同环境下的使用要求。
(3)由于钢管混凝土结构采用工厂化生产和现场拼装,因此可以大大缩短施工周期,提高施工效率。
3. 钢管混凝土结构的应用领域钢管混凝土结构可应用于各种建筑形式,如高层建筑、桥梁、地下车库、工业厂房等。
三、钢管混凝土结构的设计1. 钢管混凝土结构的设计原则(1)结构的安全性和可靠性是设计的首要原则。
(2)应根据建筑使用要求和功能要求确定结构的荷载。
(3)应根据结构的荷载和受力特性确定结构的材料、型号和规格。
(4)应根据结构的受力特点确定结构的形式和构造。
2. 钢管混凝土结构的设计步骤(1)确定结构的荷载根据建筑使用要求和功能要求,确定结构的荷载。
(2)确定结构的材料根据结构的荷载和受力特性,确定结构的材料、型号和规格。
(3)确定结构的形式和构造根据结构的受力特点,确定结构的形式和构造。
(4)进行结构的计算根据结构的形式、构造和材料,进行结构的计算,确定结构的尺寸和数量。
(5)绘制结构图纸根据结构的计算结果,绘制结构图纸,明确结构的构造和尺寸。
四、钢管混凝土结构的应用技术规程1. 钢管混凝土结构的施工(1)钢管混凝土结构的施工应按照设计图纸和施工方案进行。
(2)钢管混凝土结构的钢管应采用规格统一、质量可靠的产品。
(3)钢管混凝土结构的混凝土应采用符合国家标准的材料,并按照规定的配合比进行调配。
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。
钢管混凝土结构的设计原理与应用
钢管混凝土结构的设计原理与应用一、引言钢管混凝土结构作为一种新型的结构系统,具有较高的抗震性、抗风性,广泛应用于高层建筑、桥梁、堤坝等领域。
本文将从设计原理、应用及注意事项等方面详细介绍钢管混凝土结构的设计。
二、设计原理1. 结构形式钢管混凝土结构是由钢管和混凝土构成的双重材料结构体系。
其基本形式有四种:钢管混凝土柱、钢管混凝土梁、钢管混凝土框架和钢管混凝土墙。
2. 材料选用(1)钢管:一般选用圆形钢管,其直径一般在200mm以上。
(2)混凝土:混凝土的等级应根据结构设计要求而定,一般选用砼标号为C30以上的混凝土。
3. 设计方法(1)结构计算应按照《建筑结构设计规范》(GB 50010-2010)中的规定进行。
(2)按照构件的受力特点,采用双向作用的设计原则。
(3)在设计中应充分考虑钢管与混凝土之间的协同作用,保证整个结构的强度和稳定性。
(4)在设计中应注意斜向荷载的作用,采用适当的斜向加强措施,保证结构的抗震性能。
三、应用1. 高层建筑钢管混凝土结构适用于高层建筑的框架结构和核心筒结构,其优点是抗震性能好、刚度大、施工简便、周期短。
目前,已有不少高层建筑采用钢管混凝土结构,如上海环球金融中心、深圳平安金融中心等。
2. 桥梁钢管混凝土结构适用于大跨度桥梁的主梁、斜拉索和桥塔等部位。
其优点是重量轻、强度高、施工方便、耐久性好。
目前,已有不少大跨度桥梁采用钢管混凝土结构,如南京长江大桥、厦门海沧大桥等。
3. 堤坝钢管混凝土结构适用于水利工程的大坝、闸门、水箱等部位。
其优点是抗震性能好、耐久性好、施工方便、维护成本低。
目前,已有不少水利工程采用钢管混凝土结构,如三峡大坝、黄河大坝等。
四、注意事项1. 计算准确在进行钢管混凝土结构设计时,应根据具体的结构要求和受力特点进行计算,保证计算结果的准确性。
2. 施工管理在施工过程中,应严格按照设计要求进行施工,保证结构的质量和安全性。
3. 维护保养在使用过程中,应定期进行维护保养,及时修缮,保证结构的长期稳定性和安全性。
钢管混凝土结构
混凝土结构的展望:
构造要求:
为满足构造的合理性、工程的
实践性,避免截面配置不合理,材
02
料强度匹配出现问题,防止局部
失稳,设计矩形钢管混凝土构件
必须满足截面尺寸及高宽比钢管
壁宽厚比、管内混凝土受压的工
作承担系数等方面的构造要求,
以达到优化设计目的。
刚度计算:
刚度是钢管混凝土柱和节点力学性
能的重要指 标,目前由于对钢管混凝土
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
承载力高 具有良好的塑性和抗震性能 施工简单,可大大缩短工期 经济效果显著 高层建筑中的优越性突出
1.适用范围有限 2.结构构件连接构造上施工难度大 3.构件制作安装繁琐 4.施工方法和施工质量检查存在弊端
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。
钢管混凝土结构
钢管混凝土结构
• 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
钢管混凝土结构PPT
耐久性好
钢管混凝土结构中的钢管可以作为保护层,有效防止水分和有害气体对混凝土的 侵蚀,提高了结构的耐久性。
与传统混凝土结构相比,钢管混凝土结构的耐久性更长,能够保证建筑物的长期 使用安全。
经济效益好
钢管混凝土结构采用钢管和混凝土两种材料,能够充分发挥 两种材料的优点,达到较好的经济性能。
与传统混凝土结构相比,钢管混凝土结构的重量更轻,能够 降低基础和支撑结构的造价,从而降低整个工程的造价。
03
钢管混凝土结构的制作工艺
钢管制作
钢材选择
根据设计要求选择合适 的钢材,确保其具有足
够的强度和耐久性。
钢板切割与弯曲
使用切割和弯曲设备将 钢板加工成所需的形状
和尺寸。
焊接与组装
将切割和弯曲后的钢板 进行焊接和组装,形成
地铁工程
总结词
地铁工程中,钢管混凝土结构被用于地 铁隧道和车站的拱部和侧墙,具有高强 度和耐久性。
VS
详细描述
例如,上海地铁10号线采用了圆钢管混 凝土结构作为隧道拱部,既满足了地铁隧 道对高强度和耐久性的要求,又提高了隧 道的整体稳定性。同时,钢管混凝土结构 在地铁车站侧墙中的应用也增强了侧墙的 承载力和稳定性,保证了地铁车站的安全 运营。
具有高承载力、高塑性和韧性、 施工方便、耐火性能好等优点, 广泛应用于高层建筑、大跨度桥 梁、工业厂房等领域。
历史与发展
起源
发展趋势
钢管混凝土结构起源于20世纪初,最 初用于桥梁工程。
未来钢管混凝土结构将继续向着高强 度、高性能、绿色环保等方向发展。
发展历程
随着技术的不断进步和研究的深入, 钢管混凝土结构在理论分析、设计方 法、施工工艺等方面取得了重要进展。
钢管混凝土结构
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。
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。
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。
优缺点优点•高强度和刚度:钢管混凝土结构可以获得较高的承载能力和刚度,适用于高层建筑等需要大跨度和高承载能力的场所。
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。
钢管混凝土结构
钢管混凝土结构1、 前言钢管混凝土即在薄壁钢管内填充普通混凝土,将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构,它就是将钢管结构与钢筋混凝土结构的优点结合在一起而发展起来的新型结构。
由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材与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。
钢管混凝土作为一种结构构件形式最早在十九世纪八十年代被设计应用做桥墩,然后随着科学技术的提高使它的应用范围得到了很大的扩展。
从八十年代末开始,钢管混凝土在我国的土建工程中的应用发展很快。
近年来,随着理论研究的深入与新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。
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、圆钢管混凝土结构与多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构与圆钢管混凝土结构应用较广泛。
2、 钢管混凝土结构的特点, 混凝土的抗压强度高,但抗弯能力很弱,而钢材,特别就是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。
而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高。
同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。
钢管混凝土柱在荷载作用下的应力状态与应力路径就是十分复杂的,仅以常用的一种加载方式为例,对其受力、变形特点进行简单剖析。
据有关大量实验表明,如图l 的一根钢管混凝土短试件在轴向力N 作用下钢管与核心混凝土随着纵向压力的增加两者均产生较大的纵向应力与纵向应变,同时将产生横向变形。
横向应变与纵向应变的关系为S S IS 3εμε=,C C C 31εμε=(式中的13,εε分别为纵向、环向应变,μ为材料的泊松比,下标s,c 分别代表钢管与核心混凝土)。
在轴向力N 作用下钢管与核心砼的变形就是协调的,即C S 33εε=。
钢材的泊松S μ在弹性阶段为一常数(O 、283),进入塑性阶段(应力达屈服点y f 时)增大至0、5而保持不变。
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使用范围有限
钢管混凝土的发展
最早:1879年 英国Severn铁 路桥的桥墩
前苏联:CFST 轴压和偏压进 行过较为深入 的研究
美国、澳大利亚、日 本 等学者对钢管高 强混凝土构件进行研 究并在工程中应用
中国:研究对象集 中在圆钢管混凝土 结构且是钢管中灌 素混凝土的内填型 钢管混凝土结构
我国CFST结构研究的科研单位+研究成果
天津津塔
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程实例
广州珠江新城西塔
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程实例
空间结构 送变电杆塔
地铁站台柱
厂房柱
Hale Waihona Puke 其他工程钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)应用中存在的问题
全部钢混凝土框架
钢管混凝土外框柱+钢板剪力墙核心筒
钢管混凝土斜交网络外框筒+钢筋混凝土核心筒
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程实例
深圳赛格广场
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程实例
广州合景国际金融广场
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程实例
Q1 Q2
Text
•钢管混凝土拱桥构件脱空的问题 •钢管混凝土浇灌质量的问题
Q3
•钢管与混凝土的粘结问题
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程事故
事故简述
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程事故
事故简述 事故简述
钢管混凝土能够适应特殊、难度高、落差 大的构造物及承受重载和极端条件等现代 化要求结构工艺的要求,成为结构工程学 科的一个重要的发展方向并已取得良好的 经济效益和建筑效果
钢管混凝土结构的应用与发展 Disscussion on the application 钢管混凝土结构发展中存在的问题 钢管混凝土结构的认识 钢管混凝土结构的发展 and development of steel tube concrete
张伟杰
2
钢管混凝结构应用中存在的问题 钢管混凝土结构的应用 ... 钢管混凝土结构的工程事故
汤关祚等提出钢管混凝 土塑性承载力公式,它假 中国建筑科学院结构所、哈尔滨建筑工程学院 定构件的强度极限为钢 管发展塑性、混凝土达 到受压极限强度
原冶金部冶金建筑研究院、电力工业部电力研究所
哈尔滨建筑大学钟善桐等 提出钢管混凝土统一理论 计算公式,它视钢管混凝土 为复合材料,通过试验确定 复合材料的强度指标,利用 组合强度指标计算构件的 各项承载力
CFST发展的若干问题
钢管高强高性能混凝土的研究
徐变、疲劳性能的研究
预应力钢管混凝土结构
施工力学问题的研究
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程实例
巫 山 长 江 大 桥
世 界 最 长 钢 管 混 凝 土 拱 桥
钢管混凝土结构(Concrete Filled Steel Tube)工程实例
莆田市阔口大桥
哑铃型钢管混凝土拱梁,跨度99米,矢高19.8米
共8根φ800×14钢管 采用自密实混凝土
5.1 组合梁的基本概念
结构体系
代表工程
钢管混凝土柱+混凝土核心筒
深圳赛格广场;主体高度292m,72层,2001年建成 广州合景国际金融广场;主体高度178m,41层, 2006年建成 天津津塔,主体高度330m,75层,2011年建成 广州珠江新城西塔;主体高度432m,103层,2009年 建成
钢管混凝土基本构件的工 作性能、设计方法、节点 最早:原中国科学院哈尔滨土建研究所 构造和施工技术等方面展 开系统的研究
蔡绍怀等根据螺旋箍筋 的计算原理和方法,研究 三向受压混凝土强度的 提高,利用极限平衡原理 推导出极限承载力计算 公式
苏州混凝土与水泥制品研究院 北京地下铁道工程局 哈尔滨建筑大学
3
CFST简介
advantages
高 层 建 筑 中 的 优 越 性 突 出
承 载 力 提 高
经 济 效 果 显 著
施 工 方 便 缩 短 工 期
良 好 的 塑 性 和 抗 震 性 能
disadvantages
施工方法和施工质量 检查存在弊端
构件制作安装要 求繁琐
结构构件连接构造 上施工难度大