钢管混凝土结构详解
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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
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
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》
3.钢管混凝土的应用现状
1 钢管混凝土在 拱桥 中的应用 2
由于钢在管拱桥混结凝构土中,结钢管构混本凝身土构的件特主点要用，来该承类受 钢管结混构凝土宜可轴用用向作于压高轴力层。心和拱受超桥高压的层跨或的度偏柱很结心大构时较和,拱小抗肋侧的承力受受体很压大柱的， 系使基,用础其空的主偏 构间造要式心价,优且;较柱(点构2)有件轴可混大。抗:自向以凝震(时1重压作土)性构可减力为的能件轻,桥 模改好采截,梁板;从用(面用3安。而钢)小耐二装减管,火节架、小混性约设了凝三能了阶基土优建或段础构于筑的四的件钢材劲负非肢结料性担常构,组增骨,合可,相加架成理降对了和;低的钢灌管格注还 于钢结构近可降年低来防近，火年造在来价,工在;(4斜程)可拉应采桥用用和逆梁方作式面法桥或，中半也钢逆开管作始法混采的用凝钢土管 施工福方建在法泉拱,州从邮桥而电可混广结大大凝东构楼大土南是和加结海我快构市高国施,紫同层第工洞样一建速大取个度桥筑得局等、了中部。湖良采得北好用秭到的钢归经愈管县济混来向效凝家愈益土坝。广大例泛桥如, 柱的高的层应建筑用。等。此都外采局用部了采钢用管钢混管凝混土凝空土间柱桁的架建组筑合还梁有式结构, 北京四川在大厦我、减国北轻，京了世采结界构用金横融钢载中管,提心高混大了厦凝结、土构厦承的门载阜大力康工利大用程厦系已数有,同 等场。大全厦2部、00柱天项子津左采今时减用晚右采少钢报用了管大与施混厦之工凝、相设土厦适备的门应,加高金的快层源施了建大工施筑厦工工有等艺进深。,简度圳化,降赛了低格施了广工工程程序造,
谢谢
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。
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
业
规
程
5.典型建筑
主跨跨径492米，居同类型桥梁世界第一
世
界
最
巫 山 长 江 大 桥
长 钢 管 混 凝
土
拱
桥
含建 塔筑 尖物 总高 高度 度
， ，
深圳赛格广场 中国自行设计和总承包施工的 高智能超高层钢管混凝土结构建筑。
336.9m
291.6m 345.8m
房 屋 高 度 为
天津津塔 属超高层建筑,且采用“钢管混凝土柱框架 +核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系” 的结构体系标准层,
价。
3.钢管混凝土的应用现状
3 其他结构
钢管混凝土在其他工程中应用最多的是单 层和多层工业厂房柱、高炉构架柱、锅炉构架 柱、送变电构架柱、地铁站台柱、桁架压杆等, 工程实例有:首钢、鞍钢和包钢的大型厂房和 高炉构架,北京地铁,北京广安门华北电管局微 波塔,湖北荆门热电厂的50m锅炉构架,华东、 华北和辽宁等地的送变电构 架等。
钢管混凝土结构
by，少
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
是在
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
、
和
，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。
日本在多层、高层建筑
泵送混凝土的出 采用，并具有良好的抗
现，是其步入新 震性能；
的发展时期
美国，西雅图 58层联合广场、44层太
平洋第一中心大厦
澳大利亚，墨尔本的46
层联邦中心大厦
钢管混凝土结构，利用钢管 和混凝土两种材料在受力过程 中相互间的组合作用，充分发 挥两种材料的优点。
不仅使混凝土的塑性和韧 性性能大为改善，而且可以 避免或延缓钢管发生局部 屈曲，从而使钢管混凝土具
钢管混凝土结构
1 发展历程 2 优缺点 3 应用现状 4 相关规范 5 典型建筑
No.
01 >
1879
>
20世纪20年 代
>
20世纪60年 代
>
发展历程 20世纪80年 代
>
80年代-90年 代
>
Biblioteka Baidu至今
英国 塞文铁路桥 钢管混凝土桥墩
美国 出现单层和多层 钢筋混凝土承重 柱
因管内浇灌混凝 土强度大，应用 变得缓慢
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
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
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》
3.钢管混凝土的应用现状
1 钢管混凝土在 拱桥 中的应用 2
由于钢在管拱桥混结凝构土中,结钢管构混本凝身土构的件特主点要用，来该承类受 钢管结混构凝土宜可轴用用向作于压高轴力层。心和拱受超桥高压的层跨或的度偏柱很结心大构时较和,拱小抗肋侧的承力受受体很压大柱的， 系使基,用础其空的主偏 构间造要式心价,优且;较柱(点构2)有件轴可混大。抗:自向以凝震(时1重压作土)性构可减力为的能件轻,桥 模改好采截,梁板;从用(面用3安。而钢)小耐二装减管,火节架、小混性约设了凝三能了阶基土优建或段础构于筑的四的件钢材劲负非肢结料性担常构,组增骨,合可,相加架成理降对了和;低的钢灌管格注还 于钢结构近可降年低来防近，火年造在来价,工在;(4斜程)可拉应采桥用用和逆梁方作式面法桥或，中半也钢逆开管作始法混采的用凝钢土管 施工福方建在法泉拱,州从邮桥而电可混广结大大凝东构楼大土南是和加结海我快构市高国施,紫同层第工洞样一建速大取个度桥筑得局等、了中部。湖良采得北好用秭到的钢归经愈管县济混来向效凝家愈益土坝。广大例泛桥如, 柱的高的层应建筑用。等。此都外采局用部了采钢用管钢混管凝混土凝空土间柱桁的架建组筑合还梁有式结构, 北京四川在大厦我、减国北轻，京了世采结界构用金横融钢载中管,提心高混大了厦凝结、土构厦承的门载阜大力康工利大用程厦系已数有,同 等场。大全厦2部、00柱天项子津左采今时减用晚右采少钢报用了管大与施混厦之工凝、相设土厦适备的门应,加高金的快层源施了建大工施筑厦工工有等艺进深。,简度圳化,降赛了低格施了广工工程程序造,
谢谢
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。
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
业
规
程
5.典型建筑
主跨跨径492米，居同类型桥梁世界第一
世
界
最
巫 山 长 江 大 桥
长 钢 管 混 凝
土
拱
桥
含建 塔筑 尖物 总高 高度 度
， ，
深圳赛格广场 中国自行设计和总承包施工的 高智能超高层钢管混凝土结构建筑。
336.9m
291.6m 345.8m
房 屋 高 度 为
天津津塔 属超高层建筑,且采用“钢管混凝土柱框架 +核心钢板剪力墙体系+外伸刚臂抗侧力体系” 的结构体系标准层,
价。
3.钢管混凝土的应用现状
3 其他结构
钢管混凝土在其他工程中应用最多的是单 层和多层工业厂房柱、高炉构架柱、锅炉构架 柱、送变电构架柱、地铁站台柱、桁架压杆等, 工程实例有:首钢、鞍钢和包钢的大型厂房和 高炉构架,北京地铁,北京广安门华北电管局微 波塔,湖北荆门热电厂的50m锅炉构架,华东、 华北和辽宁等地的送变电构 架等。
钢管混凝土结构
by，少
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
是在
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
、
和
，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。
日本在多层、高层建筑
泵送混凝土的出 采用，并具有良好的抗
现，是其步入新 震性能；
的发展时期
美国，西雅图 58层联合广场、44层太
平洋第一中心大厦
澳大利亚，墨尔本的46
层联邦中心大厦
钢管混凝土结构，利用钢管 和混凝土两种材料在受力过程 中相互间的组合作用，充分发 挥两种材料的优点。
不仅使混凝土的塑性和韧 性性能大为改善，而且可以 避免或延缓钢管发生局部 屈曲，从而使钢管混凝土具
钢管混凝土结构
1 发展历程 2 优缺点 3 应用现状 4 相关规范 5 典型建筑
No.
01 >
1879
>
20世纪20年 代
>
20世纪60年 代
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发展历程 20世纪80年 代
>
80年代-90年 代
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英国 塞文铁路桥 钢管混凝土桥墩
美国 出现单层和多层 钢筋混凝土承重 柱
因管内浇灌混凝 土强度大，应用 变得缓慢