钢管混凝土结构自动计算表
63个混凝土结构自动计算表
63个混凝土结构自动计算表摘要：一、前言二、混凝土结构自动计算表的概述三、63 个混凝土结构自动计算表的具体内容1.钢筋混凝土梁2.钢筋混凝土柱3.钢筋混凝土板4.预应力混凝土梁5.预应力混凝土柱6.预应力混凝土板7.混凝土墙8.混凝土框架结构9.混凝土剪力墙结构10.混凝土筒仓11.混凝土井壁12.混凝土桥梁结构13.混凝土涵洞结构14.混凝土筒结构15.混凝土天桥结构16.混凝土栈桥结构18.混凝土水坝结构19.混凝土电站结构20.混凝土排水管结构21.混凝土压力钢管结构22.混凝土储罐结构23.混凝土烟囱结构24.混凝土冷却塔结构25.混凝土挡土墙结构26.混凝土护坡结构27.混凝土桩基结构28.混凝土基础结构29.混凝土框架- 剪力墙结构30.混凝土简支梁结构31.混凝土连续梁结构32.混凝土悬臂梁结构33.混凝土桁架结构34.混凝土拱结构35.混凝土薄壳结构36.混凝土组合结构37.混凝土加固结构38.混凝土抗震结构40.混凝土消能结构41.混凝土遮阳结构42.混凝土遮雨结构43.混凝土楼梯结构44.混凝土阳台结构45.混凝土雨篷结构46.混凝土女儿墙结构47.混凝土围墙结构48.混凝土庭院结构49.混凝土景观结构50.混凝土室内结构51.混凝土水池结构52.混凝土水槽结构53.混凝土水塔结构54.混凝土污水处理结构55.混凝土隧道结构56.混凝土涵洞结构57.混凝土地下室结构58.混凝土车库结构59.混凝土储藏室结构60.混凝土泵站结构62.混凝土矿井结构63.混凝土港口结构正文：在我国建筑行业中，混凝土结构的应用非常广泛，为了提高设计效率和精确度，许多混凝土结构自动计算表应运而生。
本文将介绍63 个混凝土结构自动计算表的相关内容。
混凝土结构自动计算表是根据混凝土结构的类型、尺寸、材料性能等因素，自动计算出结构的各种性能参数，如应力、应变、挠度、强度等。
这些计算表可以帮助工程师快速、准确地进行结构设计，节省了大量的时间和精力。
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
钢管计算表
钢管计算表是一种用于记录和计算钢管相关数据的表格，通常用于工程设计和结构分析。
钢管计算表可以包含各种参数和计算公式，以帮助工程师和设计人员进行准确的计算和评估。
下面是一份钢管计算表的相关参考内容，以便在没有链接的情况下提供足够的信息：1.钢管规格和材质：列出不同规格和材质的钢管的名称、外径、壁厚、长度等参数。
例如，可以包括国际常见的钢管规格，如ASTM A53、API 5L等。
2.钢管的质量和重量：提供钢管的质量和重量的计算公式，以便根据外径、壁厚和长度等参数进行计算。
例如，可以使用以下公式计算钢管的质量：质量=密度 × 断面积 × 长度。
3.钢管的强度和刚度：包括钢管的抗弯强度、抗扭强度、冲击强度等相关参数的计算公式。
这些参数可以用于评估钢管在不同工况下的承载能力和安全性。
4.钢管的应力计算：钢管在工程中会承受各种载荷和压力，因此需要计算钢管的应力。
钢管的应力计算可以根据不同的载荷类型和边界条件进行，例如均布载荷、集中载荷、支座反力等。
5.钢管的屈曲计算：屈曲是钢管中常见的破坏模式之一，因此需要计算钢管的临界屈曲载荷。
钢管的屈曲计算可以使用Euler公式或其他适用的计算方法，考虑到钢管的截面形状和边界条件。
6.钢管的挠度计算：挠度是指钢管在受力下产生的形变量，需要进行计算和评估。
钢管的挠度计算可以使用不同的方法，如弹性理论、离散加载等，以确定钢管在加载过程中的变形情况。
7.钢管的阻力和流量计算：在某些应用中，需要计算钢管中液体或气体的流动情况。
这包括计算钢管的阻力、流速、流量等参数，以确保流体在钢管中的稳定输送。
8.钢管的耐腐蚀性能评估：钢管在特定环境中可能会受到腐蚀的影响，因此需要进行耐腐蚀性能的评估。
这可以包括根据钢管材质和工况条件，进行腐蚀速率的计算和预测。
9.钢管的连接设计和计算：在工程中，钢管的连接设计和计算是至关重要的。
这包括钢管的焊接和螺纹连接等方式，需要计算连接强度和刚度，以确保连接的可靠性。
某超高层钢管混凝土框架-核心筒结构设计计算
用 也 较 大 的地 区 ， 对 建 筑 的功 能 要 求 和所 处 地 区 的 特 点 ， 绍 了结 构 体 系选 型 、 体 弹 性 计 算 、 体 稳 定 性 分 析 、 阶 段 施 针 介 整 整 分
工 模 拟 、 凝 土 收 缩 和 徐 变 的影 响 分 析 ， 及 结 构 动 力 弹 塑 性 分 析 等 多 方 面 的 计 算 内 容 和 相 关 分 析 成 果 。 本 文 有 关 计 算 方 法 混 以
Ｙ ｏ Ｇｕ — ｕ ｇ 一， Ｃｈ ｎ ａ ｏ ｈ ａｎ ｅ — ａ ， Ｇｕ ｉ ｇ ｙ ｎ ｏ Ｍ ｎ ，Ｐａ ｎ ｈｕ ｎ Ｄｏ ｇ． ｉ
（ ．Ｄ ｐ ｒ ｅ ｔ ｆＣｖ ｎ ｉ ｅ ｎ Ｔ ｉ ｈ ａ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｅ ｇ １ ０ ８ ， ｈｎ ； ．Ｓ ｅ ｚｅ ｎｃ ａ Ｄ ｓ １ ｅａ ｔ ｎ ｏ ｉ ｌ ｇｎ ｒ ｇ， ｓ ｇ ｕ ｎ ｅ ｉ Ｂ ｎ ０ ０ ４ Ｃ ｉ ２ ｈ ｎｈ ｎＭｕ ｉｐ ｌ ｅ培ｎ＆ Ｒ ｓａｃ ｓ ｔｔ ｍ ｉＥ ｅｉ ｎ ｖ ｓｙ ａ ｉ ｅｅ ｒ Ｉ ｔ ｕ ｈｎｉ ｅ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｃ ． Ｌｄ Ｓ ｅｚｅ １０ ９ Ｃ ｉ ； ．Ｄ ｎｇ ａ ｎｖｒｔ Ｔｃｏｏｏｙ ｏ ｇ ｕｎ５３ ０ ，Ｃ ｉａ ｏ ，ｔ， ｈｎｈｎ５ ８２ ， ｈｎ ３ ｏｇ ｕ ｎＵ ｉ ｓｙｏ ｅｈｎ ｌ ，Ｄ ｎ ｇ ａ ２ ８ ８ ｈｎ ） ａ ｅｉ ｆ ｇ
Ａｂｓ ｒ ｔ Ｔｈ ｅｇ ｆａ ｈ ｇ —ｉｅ ｃ ｎ ｒ ｔ ｉｌｄ ｓｅ ｌｔｂｅ ｆａ ｅ ｉ ５ ，ａ ｄ ｗｈｏ ｅ ｈ ｉｈｔｔ ｄｔ ａ ｉ ｆｃ ｒ — ｌ ｓ１１ ２． Ｔｈ ｔａｃ ： ｅ ｈ ｉｈｔｏ ｉ ｈ ｒｓ ｏ ｃ ｅｅ ｆｌｅ ｔｅ ｕ ｒ ｍ ｓ２１ ｍ ｎ ｓ ｅｇ ｏ ｗｉ ｈ ｒ ｔｏ ｏ ｏ ｅ ｗａ ｌｉ ． ｅ ｔｗｅ ｓ ｓ ｅ ｇａ ｅ ｓｒ ｔｒ Ａｃ ｏｄｉ ｏ ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉ ｆｔ ｅ ｓｒ ｔ ｒ ｃ ｏｃｅ ｏ ｔｕｃｕ ａ ｙ ｔｍ ，ｅ ａ ｔｃ ｃ ｌ ｌｔｏ ｏ ｒｉ ｕｐ ｒＢ ｒ ｄ ｔｕｃｕ ｅ． ｃ ｒ ｎｇ ｔ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔｃ ｏ ｈ ｔｕｃｕ ｅ， ｈ ｉ ｆｓｒ ｔｒ ｌｓ ｓｅ ｌ ｓｉ ａｃｕａ ｉｎ，ｔ ｅ ｈ
钢管混凝土结构计算
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数据输入
钢管外径d (mm) 820 管壁厚度t (mm) 16.0 2 315 钢材抗压强度设计值f (N/mm ) 2 345 钢材屈服强度值fy (N/mm ) 混凝土强度等级 C30 当构件处于温度变化的环境中时, 当构件处于温度变化的环境中时,请输入右值 构件偏心率 2M/Nd1 (此值仅供参考) 0.453 轴心压力N (KN) 最大弯矩M (KNm) 计算长度l (mm) 等效弯矩系数βm 2 钢材弹性模量Es (N/mm ) 温度t (℃) (80≤t≤150) 永久荷载所占比例 (%) 2860.00 510.00 19000 1.0 2.06E+05
四,稳定性验算
轴心受压构件稳定系数ψ 0.689 欧拉临界力NE=π2EscAsc/λ2 (KN) 7.86 N/ψAsc (N/mm2) 0.2fscktkc (N/mm2) 当N/ψAsc≥0.2fscktkc时,验算 N/ψAsc+βmM/1.5Wsc(1-0.4N/NE)≤fscktkc 当N/ψAsc<0.2fscktkc时,验算 N/1.4ψAsc+βmM/1.4Wsc(1-0.4N/NE)≤fscktkc 2.4E+04 9.47 满足
二,刚度验算
构件长细比λ=4*l/d 92.7 刚度验算 λ<[λ] 构件容许长细比[λ] 80 不满足
三,强度验算
5.42 N/Asc (N/mm2) 0.2fscktkc (N/mm2) 当N/Asc≥0.2fscktkc时,验算 N/Asc+M/1.5Wsc≤fscktkc 当N/Asc<0.2fscktkc时,验算 N/1.4Asc+M/1.4Wsc≤fscktkc 9.47 满足
钢管混凝土径厚比限值
在钢管混凝土结构中，径厚比是一个重要的参数，它决定了结构的承载能力和稳定性。
径厚比限值是指钢管混凝土结构中钢管直径与混凝土厚度之间的比值限制，以确保结构的安全性和稳定性。
径厚比限值的确定需要考虑多种因素，如钢管的直径、混凝土的强度、结构的跨度、承载要求等。
在制定径厚比限值时，需要综合考虑这些因素，并进行必要的计算和分析。
一般来说，钢管混凝土结构的径厚比限值需要根据具体的工程要求和实际情况进行确定。
在某些情况下，为了满足特定的承载要求或稳定性要求，可能需要采用较大的径厚比限值。
值得注意的是，钢管混凝土结构的径厚比限值并不是一个固定的值，而是根据具体情况而定的。
在实际工程中，需要根据具体情况进行计算和分析，以确保结构的安全性和稳定性。
因此，在设计和施工钢管混凝土结构时，应该充分考虑径厚比限值的影响，并根据实际情况进行合理的选择和应用。
同时，也需要加强研究和探索，不断完善和优化钢管混凝土结构的径厚比限值，以提高结构的安全性和稳定性。
钢管混凝土结构理论的计算分析与应用研究
钢管混凝土结构理论的计算分析与应用研究王超【期刊名称】《《交通世界（建养机械）》》【年(卷),期】2013(000)009【总页数】2页(P220-221)【作者】王超【作者单位】河北廊坊市公路工程质量监督处【正文语种】中文钢管混凝土是有钢管和混凝土组合形成的刚性结构，借助于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力状态，具有更高的抗压强度和抗变形能力，从而提高受压构件的承载力。
工程界通常传统的把使用外部材料（如钢筋）有效的约束内部材料（如混凝土）的横向变形，提高后者的抗压强度和变形能力的这种作用成为套箍或约束作用，毕竟抗裂性与均匀性较差。
因此，钢管混凝土的出现在很大程度上提高及丰富了很多理论与技术的的应用，经过不断的应用实践与创新，彰显出极大的技术含量。
钢管混凝土的结构性能：钢管混凝土是由薄壁钢管与填入其内部的混凝土组成，钢管可采用直接焊接管、螺旋形有缝焊接管及无缝管。
混凝土一般仍然是普通混凝土。
钢管混凝土通常用于以受压为主的构件；如轴心受压及偏心受压的构件等结构工程。
钢管混凝土的工作原理借助于钢管对核心混凝土的套箍或约束的强化作用，是核心混凝土处于三向受压状态；从而使混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力，同时还借助于填筑混凝土增强钢管壁的的局部稳定性，该混凝土具有一般套箍混凝土的强度高、质量轻、耐疲劳、乃冲击等优点之外；更具有如下许多施工工艺方面的优点：钢管本身就是耐久性模板，因此；浇筑混凝土可省掉安装与拆除模板的工作及材料。
钢管兼有纵向受力主筋与横向箍筋的有机作用，钢管的制作远比加工制作箍筋节省工时。
钢管本身就是劲性承重骨架，可以先安装空管套后再填充浇筑混凝土，可简化工序和节省工时。
理论分析与工程实践证明；钢管混凝土结构域钢结构相比，在保持自重和创造力相同的条件下；可节省钢材约50%，同时大幅度的减少焊接工程量。
与普通钢筋混凝土结构相比；在保持钢材用量相同的条件下；结构断面的横截面积可减小45%以上。
钢管混凝土结构柱方案【图】
钢管混凝土结构柱方案1 钢管混凝土柱工程简介1 钢管混凝土柱基本概况天津西站交通枢纽配套市政公用工程一标段地下轨道交通地下结构，地铁4号线天津西站站、地铁6号线天津西站站中间设置一排中间立柱（框架柱），直径1000mm 的钢管柱，壁厚t=25mm，16Mn钢，采用C50微膨胀混凝土，钢管柱下基础为钢筋混凝土钻孔灌注桩，直径2200mm，灌注桩混凝土为C30混凝土，4号线、6号线钢筋混凝土灌注桩桩长分别为98m、66m（自底板下算起）。
详见表1-1所示。
表1-1 地铁4号线（6号线）天津西站站钢管结构柱的设计平面布置形式为沿车站纵向设置单排，4号线北端局另有5根横向钢管混凝土柱，4号线柱中心间距主要为10500、10750mm ，6号线中心间距主要为12436mm 。
2 钢管混凝土结构柱的作用4号线钢管柱既做为施工过程中的临时支撑柱，又是使用阶段做为地铁的永久性的主要竖向承载与传力结构，而4#线施工工艺设计为盖挖逆作法施工，钢管柱是在在下施工其施工程序复杂，在保证钢管柱定位、垂直度、连接节点等方面质量特别重要，它直接影响着保证4号线工程质量。
6号线钢管柱与4号线钢管柱在施工方式不同，是正常的顺作方法，施工程序相对简单，本节重点描述4号线盖挖逆作法的施工方法。
3 钢管柱与结构的连接方式4号线、6号线钢管柱与底板结构下基础的连接方式为：C30钢筋混凝土钻孔灌注桩，设计桩径为2200mm ，4号线、6号线桩长分别为98m 、66m （自底板下算起），桩承台高2500mm ，钢管柱插入其基础2500mm 。
1-2 地铁4号线地铁钢管柱1-1 地铁6号线地铁钢管柱钢管柱与地铁中板梁板结构、顶板梁板结构的连接方式为：钢管与梁板结构主筋连接或焊接，浇筑混凝土后形成节点结构。
钢管柱设计图、各节点图详见图1-3、1-4、1-5所示。
对于采用盖挖逆作法施工的地铁4号线，构件之间的连接方式必须稳妥可靠，能够准确反映结构预期的工作状态。
钢管混凝土
钢管混凝土立柱承载力计算参照规范 GB 50936-2014 钢管混凝土结构技术规范钢管总面积5026cm2钢管净面积297cm2含钢率297÷5026=0.06Q235钢材含钢率为0.06时，C30混凝土设计强度为30.5MPa。
N0=A sc f sc=502600×30.5=`15329KN原方案中已经计算钢管计算长细比为18.见方案95页。
1 =18（0.001×235+0.781）=18.3=0.975-（0.975-0.951）÷10×8.5=0.955N u=0.955×15329=14639KN单根钢管混凝土立柱稳定承载能力1463吨。
（16号节块掉落工况）支架最大倾覆力矩为；（104+50）*53.9=8300.6单根钢管受最大倾覆力矩时需要提供的抗拔力8300÷10.÷4=207.5吨实际9根钢筋能提供的抗拔力9根28mm的钢筋，抗拉强度为235 MP.单根面积6.158cm29*615.8*235=1302KN=130吨但如此比较时并未考虑钢管桩所承受的梁体的压应力。
考虑钢管桩受压侧承受附加压力的工况计算（16号节块掉落工况）支架最大倾覆力矩为；（104+50）*53.9=8300.6实际9根钢筋能提供的抗倾覆力矩9根28mm的钢筋，抗拉强度为235 MP.单根面积6.158cm29*615.8*235=1302KN=130吨130×10×4=5200吨/米实际对支架造成的附加弯矩为8300-5200=3100吨/米=31000 KN/m参照建筑地基基础设计规范7.3.10附加压力F=M/Wb 是两根主梁间距6.5米。
l是两侧钢管桩距离10.2米W=1/6bl2=112.7F=31000÷112.7=275KN27.5÷4=6.8吨根据计算当出现16号节块掉落的最不利工况时，受压侧钢管每根会多承受6.8吨的荷载。
钢管混凝土及型钢混凝土组合结构大样图
钢管混凝土系杆拱空间结构计算书
钢管混凝土系杆拱空间结构计算书一、设计依据1、交通部部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2021)；2、交通部部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2021)；3、交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2021)；4、交通部部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)；5、交通部部颁《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)；6、交通部部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)； 7、交通部部颁《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2021)； 8、中国工程建设标准化协会标准《钢管混凝土结构设计与施工规程》(CECS-28:90)；9、建设部部颁《钢结构设计规范》（GB50017-2021）； 10、Dr.Bridge系统--<>V3.1版； 11、Midas Civil 6.7.1空间有限元分析软件二、技术指标1、路线等级：高速公路，按双向6车道计算；2、计算行车速度100公里/小时；3、半幅桥面宽度：0.5米(护栏)+11.5米（行车道）+0.5米(护栏)=12.50米；5、设计荷载：公路-Ⅰ级；6、结构重要性系数：1.1；7、桥孔布置：跨径60米系杆拱桥；8、桥面采用单向横坡2%（由横梁倾斜形成）； 9、护栏类别：采用三横梁护栏，护栏底座宽50厘米三、材料参数1、混凝土：a、系梁采用C50混凝土：轴心抗压标准强度fck=32.4Mpa，抗拉标准强度ftk=2.65Mpa 弹性模量Ec=3.45×104Mpa。
容重2.6t/m3；b、沥青混凝土铺装8厘米，按9厘米计入受力，容重2.3t/m3；c、整体化混凝土采用10厘米C50混凝土，容重2.6 t/m3； 2、钢材：a、预应力钢绞线：采用��15.20Ⅱ级松弛钢绞线束标准强度fpk=1860 Mpa，弹性模量Ep=1.95×105 Mpa。
某超高层钢管混凝土框架-核心筒结构设计计算综述
对 大跨 度 空 间 结 构 ，《 网壳 结 构 技术 规 程 》 【 ｂ
对稳 定性 做 出明确 的规 定 ，然 而对 于高层 建筑 结构
的稳 定性 国内外一 直没有 明确 的标准 ，参 考 以往工 程及 国内外资料 】 ， 本 工程 提 出以下控 制指 标 ： （ １ ） 整体 结构 的线性 屈 曲临界 荷载系 数大 于 １ ０ ； （ ２ ） 主 要抗 侧 力构件 的 屈 曲滞 后于整 体 屈 曲出现（ 核心 筒 、 外框 架柱 ） ；（ ３ ） 整 体 结构 考虑 初始 缺 陷和 几何 非线 性 的屈 曲临界荷 载 系数大 于 ５ 。 结构 的屈 曲与荷 载分 布模 式密切 相关 ，本 文选
Ｓ Ａ Ｐ ２ ０ ０ ０ Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ 备注 Ｙ向平动 Ｘ向平动
表 １ 周 期计 算结果
Ｔ １ Ｔ ２ Ｔ ３ Ｔ ４ Ｔ ５ Ｔ ６ ４ ． ６ ８ １ ４ ． ６ ２ ２ ３ ． ０ ７ ３ １ ． ３ ３ ２ １ ． １ ３ ６ １ ． ０ ８ ２ ４ ． ６ ７ ９ ４ ． ５ ９ １ ２ ． ９ ０ ０ １ ． ３ ０ ４ １ ． １ ４ ４ １ ． ０ ５ ６ ４ ． ６ ５ ３ ４ ． ３ ６ ６ ２ ． Ｏ ６ ｌ １ ． １ ３ ０ １ ． １ ２ ０ ０ ． ７ ６ ７ ４ ． ６ １ ７ ４ ． ４ ２ １ ３ ． ３ ｌ ２ １ ． ４ ２ ３ １ ． ２ ２ ７ １ ． ０ ８ ６
算 结果表 明，结构前 ３阶 屈 曲系 数增长 较快 ，其后
增 长相对 缓慢 。可见 ，结构第 １ 阶 和第 ２阶 屈 曲模
态 均 为结构 的整体 屈 曲， 其 屈 曲系数分 别 为 ２ ３ ． ５和 ２ ６ ． ９（ 大于 １ ０ ） ，第 ３阶 屈 曲模态 出现 底部 跨层柱 的屈 曲，其 屈 曲系数 为 ４ ２ ． ７ ４ ，之后 交替 出现底 部
钢管混凝土构件计算
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连接节点
钢管与混凝土之间的连接 节点应满足构造要求，保 证传力和连接的可靠性。
04
钢管混凝土构件的施工 方法
钢管制作与加工
钢管材料选择
根据设计要求选择合适的钢管材料，如Q235、Q345 等。
钢管切割与拼接
根据施工需要，对钢管进行切割和拼接，确保尺寸准 确、接口平整。
钢管除锈与防腐处理
对钢管内外表面进行除锈和防腐处理，以提高其耐久 性。
稳定性计算
要点一
局部稳定性
考虑钢管壁的局部屈曲和失稳，计算钢管混凝土构件的局 部稳定性。
要点二
整体稳定性
根据结构整体平衡状态和失稳模式，计算钢管混凝土构件 的整体稳定性。
构造要求
钢管材料
钢管应采用符合要求的钢 材，其质量、规格和连接 方式应满足相关规范要求。
混凝土材料
混凝土应采用符合要求的 原材料，其强度等级、配 合比和浇筑方式应满足相 关规范要求。
命。
承载能力计算
01
轴心受压承载能力
根据钢管和混凝土的承载能力以 及相互作用的机理，计算钢管混 凝土构件的轴心受压承载能力。
02
偏心受压承载能力
03
受弯承载能力
考虑偏心荷载的影响，计算钢管 混凝土构件的偏心受压承载能力。
根据弯矩作用下的应力分布和弯 矩承载能力，计算钢管混凝土构 件的受弯承载能力。
抗拉性能
总结词
钢管混凝土的抗拉性能主要得益于钢管对核心混凝土的套箍效应。
详细描述
在抗拉情况下，钢管对核心混凝土的套箍效应能够显著提高构件的整体刚度和承载能力。这是因为钢管限制了混 凝土的横向变形，使其在拉力作用下不易开裂。
混凝土加固计算表格
混凝土加固计算表格如下：
项目
计算方法
备注
钢筋面积
根据加固的截面尺寸和钢筋直径计算
包括主筋和箍筋的面积
混凝土强度等级
根据加固的要求和实际情况选择
常用的等级有C25、C30等
混凝土保护层厚度
根据规范要求确定
通常为20-30mm
混凝土截面尺寸
根据加固的要求和实际情况确定
包括长、宽、高的尺寸
配筋率
根据规范要求确定
通常为0.5%-1.5%
承载能力极限状态设计值
根据规范要求和实际情况计算
根据不同的工况和荷载组合进行计算
使用寿命年限
根据规பைடு நூலகம்要求和实际情况确定
一般为50-100年
安全等级
根据规范要求和实际情况确定
一般为一级或二级
以上信息仅供参考，具体计算方法和参数应根据实际情况和规范要求进行调整。
不同截面钢管混凝土结构承载力
不同截面钢管混凝土结构承载力分析
黄勇祥
( 湖 南省 电力 勘 测 设 计 院 ， 湖 南 长 沙 410007)
摘 要 ： 本文对 不 同 截 面 钢 管 混 凝 土 受 力 特点进行分析和 比较 ， 重 点分析 圆 形 、 方 形 及 多 边 形 钢 管 混 凝 土 柱 受 力 特点 。 根据 工程 中不 同 截 面 钢 管 混 凝 土 承载 力 公 式 不 同 ， 本文对 部 分 理 论 公 式 进行 简 化 ， 提 出 不 同 钢 管 混 凝 土 截 面 承载 力 统 一 公 式 ， 公 式 计 算 结 果 与 实 验 值 符 合 良好 。 关键词 ： 截 面 不 同 ； 钢 管 混 凝 土 ； 角 点 ； 承载 力
f A (A 2 K ) AB ( A 2 B) 0.2 B 0.05, B f 2 f 2
圆形 钢管 混 凝土 是 目前 研 究最 为 充 分 的 截 面 形 式 且 在 工 程 中 应用也最为广泛 。 对于圆形钢管混凝土柱 ， 混凝土受到钢管对其均 匀约束作用 。 圆形钢管混凝土承载力及变形能力均优于其他截面形 式钢管混凝土构件 。 由于圆形钢管对于混凝土约束效果比较好 ， 所 以圆形钢管混凝土构件主要用于轴压及小偏心受压构件 。 对于大偏 心受 压构 件 来说 ， 由 于受 拉 侧钢 管 不能 对 混凝 土 约 束 ， 因 此 混 凝 土 三向受压性能不能得到发挥 。 2.2 方形截面 方形钢管混凝土构件在结构中应用也很广泛 ， 但是方形钢管对 于混凝土的约束不如圆形钢管的约束效果好 ， 方形钢管混凝土的承 载力明显低于圆形钢管混凝土 。 研究表明 ， 方形钢管对于内部混凝 土的 约 束可 以 分为 两 个部 分 ： 有效 约 束区 和 非有 效 约 束 区 ， 二 者 的 界限为一抛物线 ， 有效约束区的混凝土极限抗压强度是高于非有效 约束区 ， 非有效约束区的混凝土所受到侧向约束是不均匀的 。 但方 形钢 管 混凝 土 梁柱 的 节点 处 理相 比 圆形 钢 管混 凝 土 梁 柱 节 点 处 理 要 简 便 ， 方 形 钢管 与 其他 构件 的 交贯 线 可以 在 一个 平 面 内 ， 便 于 现 场施工 。 同时由于方形钢管混凝土的截面惯性矩较大 ， 其在大偏心 及长 柱 情况 下 的承 载 力完 全 有可 能 超过 同 样材 料 用 量 的 圆 形 钢 管 混凝土柱 。 2.3 八边形截面 采用圆形钢管混凝土时 ， 在节点区域将会消耗大量的钢材同时 给施工带来很大的困难 ， 影响结构的整体经济效益 。 对于方形钢管 混 凝 土柱 ， 由 于外 钢 管的 四 个角 部 分应 力 集中 比 较严 重 ， 易 出 现 薄 弱区域 ， 特别对于抗震不利 。 同时当构件截面的钢管的宽厚比很大
钢管混凝土组合截面计算方法及其在midas中的实现
钢管混凝土组合截面计算方法及其在midas中的实现
5. 结果评估：分析完成后，midas会提供截面的弯曲和剪切强度、应力分布等结果，以评 估截面的性能和安全性。
请注意，具体的计算方法和midas软件的使用可能会根据不同的版本和功能有所不同。建 议您参考midas软件的用户手册、技术文档或咨询midas软件的官方支持，以获取更详细和 准确的信息。
钢管混凝土组合截面计算方法及其在midas中的实现
3. 计算钢管的弯曲和剪切强度。这可以使用钢管的弯曲和剪切设计公式，考虑钢管的抗弯 和抗剪强度、截面形状等。
4. 考虑钢管和混凝土的相互作用，计算截面的整体弯曲和剪切强度。这可以使用相互作用 设计公式，考虑钢管和混凝土的刚度、界面摩擦等。
在midas中，可以使用其提供的组合截面设计功能来进行钢管混凝土组合截面的计算和分 析。具体步骤可能包括：
钢管混凝土组合截面计算方法及其在midas中的实现
钢管混凝土组合截面是一种结构截面形式，由钢管和混凝土组成。在设计和计算中，需要 考虑钢管和混凝土的相互作用，以确定截面的强度和刚度。
钢管混凝土组合截面的计算方法通常包括以下步骤：
1. 确定截面的几何形状和尺寸，包括钢管和混凝土的厚度、直径或宽度等。
2. 根据截面的几何形状和材料特性，计算混凝土的弯曲和剪切强度。这可以使用混凝土的 弯曲和剪切设计公式，考虑混凝土的抗压和抗拉强度、应力分布等。
钢管混凝土组合截面计算方法及其在midas中的实现
1. 创建截面模型：在midas中创建钢管混凝土组合截面的几何模型，包括钢管和混凝土的 尺寸和位置。
2. 材料属性定义：定义钢管和混凝土的材料特性，包括弯曲和剪切强度、弹性模量等。
3. 荷载定义：定义应用在截面上的荷载，包括弯矩、剪力等。
钢管混凝土柱的设计及PKPM设计工具实现
技术114中国建筑金属结构钢管混凝土柱的设计及PKPM 设计工具实现杨悠子【摘要】钢管混凝土柱是在钢管内填普通混凝土组成的构件，PKPM 软件的构件工具箱中的钢管混凝土柱设计工具，提供了圆形截面类型及矩形截面类型，按不同规范对钢管混凝土柱进行设计计算的选择。
本文详细介绍了圆形截面类型及矩形截面类型的钢管混凝土柱的设计方法及PKPM 软件中的应用，供设计人员参考。
【关键词】钢管混凝土柱；圆钢管混凝土柱；矩形钢管混凝土柱1.概述钢管混凝土柱是在钢管内填普通混凝土组成的构件。
由于钢管混凝土柱的混凝土与钢管共同作用，具有承载能力高、塑性和韧性好、节省材料、方便施工等特点，适用于高层、大跨度、重荷载、抗震及防爆的建筑的承重结构。
钢管混凝土柱按其外形可分为圆钢管混凝土柱及矩形钢管混凝土柱（如图1）两种。
本文主要介绍这两种钢管混凝土柱的结构特点、设计方法及PKPM 软件中钢管混凝土柱的设计工具[1]。
2.圆钢管混凝土柱的设计2.1基本要求钢管的最外侧直径宜大于等于100mm，钢管的壁厚宜大于等于4mm，其外径与壁厚之比d/t 宜限制在之间，f y 代表钢材的屈服强度。
对于一般承重柱，宜取左右。
钢管混凝土柱从小变（GB50936-2014）第5章方法计算轴心受压强度承载力设计值N 0应按下列公式计算：N 0= A sc f sc ；αsc =；θ=αscf sc =（1.21.+B θ+C θ2 ）f cA sc —柱构件自身截面面积，实心时为钢管和管内混凝土面积之和，空心时为钢管面积；f sc —实心或空心钢管混凝土整体抗压强度设计值；A s 、 A c — 钢管面积、管内填充的混凝土面积；αsc —实心或空心钢管混凝土构件的含钢率；θ—实心或空心钢管混凝土构件的套箍系数；f 、f c — 钢材、混凝土的抗压强度设计值；B 、C —系数，考虑截面形状对套箍效应的影响[2]。
轴心受压构件的稳定承载力设计值N 0应按下列公式计算：N u =φN 0；φ=-φ—轴心受压构件稳定系数；—长细比、则长细比；压弯构件承载力按下列公式计算：当≥0.255时：≤1当< 0.255时：≤1形和经济考虑,宜采用强度等级不低于C30的普通混凝土。
钢管混凝土结构施工
钢管混凝土结构施工钢管混凝土是将普通混凝土填人薄壁圆形钢管内形成的一种钢一混凝土组合结构(图5-32)。
其工作原理是：借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性；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抗变形能力。
钢管混凝土适合于高层、大跨、重载和抗震抗爆结构的受压杆件。
钢管混凝土在本质上属于套箍混凝土。
它除具有一般套箍混凝土的强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点外，在施工工艺方面还具有以下一些独特优点：1)钢管本身即为耐侧压的模板，浇筑混凝土时可省去支模和拆模工作。
2)钢管兼有纵向钢筋(受拉和受压)和箍筋的作用，制作钢管比制作钢筋骨架省工，且便于浇筑混凝土。
3)钢管本身又是劲性承载骨架，其焊接工作量比一般型钢骨架少，可以简化施工安装工艺、节省脚手架、缩短工期、减少施工场地。
在寒冷地区，可以冬季安装钢管骨架，春季浇筑混凝土，施工不受季节限制。
钢管混凝土与钢结构相比，在自重相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材约50％，且焊接工作量大幅度减少；与普通混凝土结构相比，在保持钢材用量相近和承载能力相同的条件下，构件的截面面积可减少约一半，混凝土用量和构件自重相应减少约50％。
20世纪90年代以来，我国高层建筑开始采用钢管混凝土柱。
如23层的厦门金源大厦，地下1层至地上19层的全部28根柱以及20～23层的4根角柱，均采用钢管混凝土；北京四川大厦(地上32层，高100m)，地下3层柱全部采用直径为70cm钢管混凝土。
1999年建成的深圳赛格广场大厦(地上72层，高291.6m)，是我国自行投资、设计、全部采用国产钢材、自行加工和施工的最高的钢管混凝土结构高层建筑。
赛格广场大厦塔楼部分采用框筒结构体系，框架采用钢管混凝土柱、钢梁和压型钢板组合楼盖，内筒由28根钢管混凝土密排柱组成，受力最大的钢管混凝土柱，截面为φ1600mm×28mm，Q345钢材，内填C60混凝土。
钢管的抗拉强度表
钢管的抗拉强度表摘要：一、钢管的抗拉强度概念与计算方法二、钢管抗拉强度的测试方法三、钢管抗拉强度与抗弯强度的比较四、钢管混凝土结构的抗拉强度正文：一、钢管的抗拉强度概念与计算方法钢管的抗拉强度是指钢管在拉伸状态下能够承受的最大应力，也可以理解为钢管的刚度或弹性模量。
其计算方法是将试样承受的轴向拉力F 除以试样的原始截面S，得到的商即为拉应力。
按照GB228—87 标准制作拉伸实验，试样在拉伸机上缓慢拉伸，承受轴向拉力F，并引起试样沿轴向产生伸缩变形，直至试样断裂。
通过拉力F 除以试样的原始截面S，可以得到拉应力，再通过变形量除以试样原始长度，可以得到应变。
二、钢管抗拉强度的测试方法钢管抗拉强度的测试通常是通过拉伸实验来进行的。
在实验中，钢管试样在拉伸机上缓慢拉伸，承受轴向拉力F，并引起试样沿轴向产生伸缩变形，直至试样断裂。
实验过程中，需要记录拉力F 和试样的原始截面S，以便计算拉应力。
此外，还需要记录试样的变形量和原始长度，以便计算应变。
通过这些数据，可以评估钢管的抗拉强度。
三、钢管抗拉强度与抗弯强度的比较钢管的抗拉强度和抗弯强度是两种不同的力学性能指标。
抗拉强度是指钢管在拉伸状态下能够承受的最大应力，而抗弯强度是指钢管在弯曲状态下能够承受的最大应力。
一般来说，钢管的抗拉强度要高于抗弯强度，因为拉伸过程中的应力分布比弯曲过程中更均匀。
但是，这并不意味着钢管在弯曲过程中不会发生破裂，因为弯曲过程中可能会出现局部应力集中，导致钢管破裂。
四、钢管混凝土结构的抗拉强度钢管混凝土结构是一种常见的建筑结构形式，它具有较高的抗拉强度和抗压强度。
一般来说，钢管混凝土结构的抗拉强度取决于钢管的抗拉强度和混凝土的抗压强度。
如果钢管的抗拉强度较高，那么钢管混凝土结构的抗拉强度也会相应提高。
但是，如果混凝土的抗压强度较低，那么钢管混凝土结构的抗拉强度可能会受到影响。
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系数B=7.483×10-4fy+0.974
1.232
系数C=-5.188×10-3fck+0.0309
受压组合强度标准值fysc=(1.212+Bξ+Cξ2)fck (N/mm2)
受压组合强度设计值fsc=(1.212+Bξ0+Cξ2)fc (N/mm2)
受压组合弹性模量Esc=(12.2×10-4+0.7284/fy)0
徐变折减系数kc
二、刚度验算
构件长细比λ=4*l/d
92.7 刚度验算 λ<[λ]
构件容许长细比[λ]
三、强度验算
N/Asc (N/mm2)
5.42
0.2fscktkc (N/mm2)
当N/Asc≥0.2fscktkc时，验算 N/Asc+M/1.5Wsc≤fscktkc
当N/Asc＜0.2fscktkc时，验算 N/1.4Asc+M/1.4Wsc≤fscktkc
计算长度l (mm) 等效弯矩系数βm 钢材弹性模量Es (N/mm2) 温度t (℃) （80≤t≤150） 永久荷载所占比例 （%）
2860.00 510.00 19000
1.0 2.06E+05
数据输出
一、常规数据
混凝土抗压强度标准值fck (N/mm2)
20.1
混凝土抗压强度设计值fc (N/mm2)
14.3 5.3E+05 4.0E+04
0.083 1.83 -0.073 56.6 47.4 3.88E+04 1.000
80 不满足
9.47
满足
2.4E+04 9.47
满足
数据输入
钢管外径d (mm)
820
管壁厚度t (mm)
16.0
钢材抗压强度设计值f (N/mm2)
315
钢材屈服强度值fy (N/mm2)
345
混凝土强度等级
C30
当构件处于温度变化的环境中时，请输入右值
构件偏心率 2M/Nd1 （此值仅供参考）
0.453
轴心压力N (KN) 最大弯矩M (KN·m)
钢管内径d1=d-2t (mm)
788
组合截面面积Asc=πd2/4 (mm2)
混凝土截面面积Ac=πd12/4 (mm2)
4.9E+05
钢管截面面积As=Asc-Ac (mm2)
组合截面抵抗矩Wsc=Ascd/8 (mm3)
5.4E+07
含钢率α=As/Ac
套箍系数ξ=αfy/fck
1.42
套箍系数ξ0=αf/fc
四、稳定性验算
轴心受压构件稳定系数ψ
0.689
欧拉临界力NE=π2EscAsc/λ2 (KN)
N/ψAsc (N/mm2)
7.86
0.2fscktkc (N/mm2)
当N/ψAsc≥0.2fscktkc时，验算 N/ψAsc+βmM/1.5Wsc(1-0.4N/NE)≤fscktkc
当N/ψAsc＜0.2fscktkc时，验算 N/1.4ψAsc+βmM/1.4Wsc(1-0.4N/NE)≤fscktkc