钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济比较分析

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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

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。

钢管混凝土叠合柱施工工法(2)

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。

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

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。

组合结构的对比分析

组合结构的对比分析

组合结构的对比分析[摘要] 目前,钢—混凝土组合结构在房屋建筑、桥梁、地下建筑、海洋工程、特殊容器等领域都得到重视,并不断发展。

介绍了几种比较有代表性的钢—混凝土组合结构,如组合板、组合柱、组合梁、钢管混凝土,以及各种组合结构的特点及其适用范围等。

[关键词] 组合板组合柱组合梁钢管混凝土一、组合结构的分类在土木工程范围内组合结构应该指由两种或两种以上结构材料组成,并且材料之间能以某种方式有效传递内力,以整体的形式产生抗力的结构。

一般来说,组合结构分为一下几种:1、组合板。

包括两种:1以下部压型钢板为配筋的混凝土板,其间用连接件使两者结合成整体。

2在箱型截面钢板内充填混凝土的组合板。

2、组合柱。

将型钢埋人钢筋混凝土共同承受内力的柱构件,又称SRC柱。

3、组合梁。

包括两种:1将钢筋混凝土板锚固在钢梁上形成的组合梁。

2将型钢或焊接钢骨架埋入钢筋混凝土而形成的梁。

4、钢管混凝土柱。

将混凝土充填到钢管内部而形成的组合柱各类组合结构中,根据型钢或骨架的类型不同、型钢或骨架与混凝土部件相对位置的差别又可分为若干不同的形式,例如SRC组合梁可分为实腹、空腹SRC 组合梁,SRC组合柱又可分为实腹、空腹SRC组合柱,钢管混凝土组合柱又派生出充填型、外包型、充填外包型钢管混凝土柱。

二、组合结构的特点1、组合板的特点组合板又分为压型钢板组合板与混凝土组合板,压型钢板本身可作为屋面板以及墙板,与混凝土组合在一起有很多优点:(1)压型钢板可作为混凝土的受拉加强部分,用以抵抗板面荷载产生的板底拉力,与混凝土共同抵抗剪力,可以部分或完全代替楼板中的受力钢筋,从而减小了钢筋的制作和安装的工作量;(2)压型钢板相当平整,可直接作为混凝土楼层的顶棚,并由于压型钢板的包裹,组合板不存在正弯矩区开裂的问题,当需要吊顶时,对于闭口型压型钢板则可以很方便的在槽内固定吊顶挂钩。

(3)由压型钢板作为其永久性的模板,省掉了施工中安装和拆除模板等工序,大大加快施工进度;(4)由于压型钢板本身具有相当的承载力,允许本层浇灌的混凝土尚未达到设定强度值前就可以继续进行上层混凝土的浇筑.同时也可以作为施工平台使用而不必使用临时支撑,减少对其他楼层的施工,使施工进度加快;(5)压型钢板具有较大的刚度,并减少了很多受拉区混凝土,使楼板自重减轻,地震反应降低,并相应可以减少梁、柱和基础的尺寸;(6)压型钢板的肋部便于敷设水、电、通信等管线,使结构层与管线合为一体,从而可以增大层高或降低建筑总高度,提高建筑设计的灵活性;(7)在施工阶段,压型钢板可作为钢梁的侧向支撑,提高钢梁的整体稳定性。

钢管混凝土叠合柱施工技术

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。

钢管混凝土叠合柱技术探析

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。

钢管混凝土叠合柱施工技术

钢管混凝土叠合柱施工技术

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 03 . 倍 时 , 筑 钢 管 外 混 凝 土 , 形 成 钢 管 .~06 浇 以 混 凝 土 叠合 柱 。
411钢 管的制作 ..
( )钢 管 拟 采 用 8 0m 1 0 m
卷制钢管的钢板焊接 , 应采 用 C O 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 ; 管方 向应与 卷 钢 板压延 方 向垂直 ;3 5 卷 管内径不 应小 于钢板 厚度 的 Q4 钢 4 0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 , 保持管端 平面与 管轴线垂 应 直 。考虑 安装要求 , 设有临 时连 接件 , 临时连接件 采用 Q 3 25 钢, 具体设计 做法如图 1 所示。
筑钢管 内混 凝土 , 形成钢 管混 凝土柱 ; 以钢管混凝 土柱作 ②
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 问 的 部 分 竖 向荷 载 , 浇筑 楼 板 混 凝 土 时 , 柱 周 围 的 楼 板 在
4 施 工要点及技 术措施
41 钢 管 柱 的 制 作 及 安 装 .
D= 0 8 0
2 特 点 及 难 点
( )钢管 混凝土 叠合柱采 用 C 0 1 10高性 能混凝 土 的钢 管柱芯 , 强度 高、 其 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 , 降低 造价 。 可

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(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。

钢管混凝土的受力特点及经济效益

钢管混凝土的受力特点及经济效益

有强度高、质量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲 击等力学性能外,另有以下独特优点:
钢管本身是模板,浇混凝土时可省去支
混凝土强度等级
α
[θ]
≤C50 2.0 1.00
C55 1.95 1.11
C60 1.90 1.23
C65 1.85 1.38
C70 1.80 1.56
C75 1.75 1.78
C80 1.70 2.04
规律:
考虑长细比影响承载力的折减系数计算公式:
在取代钢筋混凝土柱时,普通混凝土取D/t≈70;高强混
当Lе/D≤4时;取 φ=1
凝土D/t≈40;取代钢结构时,D/t≈25.钢管混凝土的套箍指标
当Lе/D>4时;取 φ=1-0.15
θ=Aa·fa /Ac·fc,宜限制在0.5~3之间, θ≥0.5的原因系为防止
的矢高e相对于跨度甚小,可近似取
jo——按轴心受压柱考虑的值 θ——钢管硅的套箍指标;
拆模板同时钢管本身就是钢筋,兼有纵向受拉、受压和横向箍筋 的力学功能,制作钢管远比制作钢筋经济同时降低经济成本。
a——与混凝土强度有关的系数(见表1)
钢管本身是劲性承重骨架,焊接工作量远比一般钢筋
[ θ ] —— 与 混 凝 土 强 度 等 级 有 关 的 套 箍 指 标 界 限 值 骨架少得多,且吊装质量轻、简化施工安装工艺、减少用
体外预应力梁的受力分析
分析方法可采用超静定预应力
混凝土结构中所应用的等效荷载法, 即把预应力的受力形式视为结构上 的外荷载。该方法可把预应力筋分离 出来,不考虑它们之间的受力变化影 响。因为预应力筋位于混凝土结构以 外,利用等效荷载法进行力学分析更 为直观便捷。
配置抛物线型预应力钢筋,跨中 的偏心矩为e,梁端的偏心矩为零, 故由预应力Np产生的弯矩同是抛物线 型,跨中弯矩最大值为Np.e,且离左

上海地区高层建筑采用钢结构与混凝土结构的综合经济比较分析3篇

上海地区高层建筑采用钢结构与混凝土结构的综合经济比较分析3篇

上海地区高层建筑采用钢结构与混凝土结构的综合经济比较分析3篇上海地区高层建筑采用钢结构与混凝土结构的综合经济比较分析1上海地区高层建筑采用钢结构与混凝土结构的综合经济比较分析随着时代的发展,高层建筑的概念变得越来越被接受,也越来越常见。

因此,在当今社会,高层建筑建造成为了一个常见的话题。

我们常常能看到建筑工地上吊着的巨大的钢架,或者震耳欲聋的水泥搅拌机所进行的混凝土浇筑,这些都是高层建筑建设过程中必不可少的。

由于高层建筑的特殊性质,建筑结构的选择显得尤为重要和关键。

目前,钢结构和混凝土结构是较为常见的高层建筑结构。

那么,上海地区高层建筑采用钢结构与混凝土结构的综合经济比较分析是怎样的呢?一、钢结构的优点钢结构由于其优异的力学性能,使得其在高层建筑中的应用处于较为重要的地位。

首先,关于钢结构的优点,最主要的就是其重量相对较轻,这使得建筑施工更加方便快捷。

钢结构的施工速度比混凝土结构快得多,这一点特别适用于一些有紧急时间限制的项目,可以很好地满足短期工程的要求。

其次,钢结构的可塑性强,适应性较强,对于高层建筑的定制化要求非常高的领域,钢结构能够给予较好的满足。

再者,由于钢结构物的构造系统灵活,设计者能够为它们选择广泛的构造形式以适应其所面临的挑战。

二、混凝土结构的优点相对于钢结构,混凝土结构则有其独特的优势。

在高层建筑的建造过程中,混凝土结构被广泛采用,因为其耐久性更强,其火灾抗性较高。

其次,由于混凝土的可塑性较差,因此混凝土结构更适合于悬挑大面积的承重,这对于如某些巨型广场、商场和停车场等大型建筑物而言自然是不可或缺的。

在橡胶减震、动力减振等方面,混凝土结构也拥有较高的应用价值。

三、综合经济比较分析在建造高层建筑时,不能只考虑到单一结构的优势,而应综合考虑设计、建造和操作成本。

我们常常听说,在高层建筑中,采用钢结构要比混凝土结构更节省施工时间,也更加节约成本。

但是,细心的人会发现,钢结构与混凝土结构的完美结合,竟然也能够带来创造性的建筑想象力。

建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济比较

建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济比较

建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济比较摘要:本文对建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济进行比较分析,首先介绍了两种技术的应用要点,随后从技术及经济两方面进行分析,提出了彼此的应用优缺点,以帮助相关人员做好选择。

由此,建筑房屋施工得到顺利进行,施工技术的效用也得以充分发挥,有助于促进建筑行业的稳定发展。

关键词:房屋工程;钢结构;混凝土结构随着经济的发展,人们对建筑工程质量愈发重视。

然而,当前多数施工单位受经济因素影响,对技术要点的把控不够全面,给后续施工带来了不良影响。

这使得建筑企业应在保障工程成本的基础上,对施工方案进行优化调整。

此过程中,施工技术的选择与项目经济效益有着紧密的联系,但不同技术产生的经济效益并不一致,需要有关人员进行比较分析,从而选择适宜的技术,为后续建筑施工的顺利进行提供保障。

1 建筑房屋钢结构技术要点1.1 基础模板施工技术房屋基础模板具有体积大、高度低等特点,在实际施工中常会使用地基、基坑等进行支撑。

为此,在安装基础模板的过程中,技术人员首先需要保障上下模板在应用过程中不会发生相对位移,随后对基础模板的安装点位进行测量、标记,设置对应的保护墙结构。

其次,技术人员应当开展支导墙吊模施工,对模板的垂直度进行合理调整,并做好对模板的平整度、标高等参数的测量,加强对误差的控制[1]。

其中,对模板内侧的下方位置,应提前搭建固定支架,并将支架与基础模板绑在一起。

最后,当模板安装完成后,技术人员就需要对安装效果进行检查,使用专业设施进行调整与校正处理。

同时,其还需要对模板侧壁上的污渍、灰尘等进行彻底清理,随后涂抹脱模剂,并做好对模板缝隙的封堵,以免有杂物混入其中。

1.2 柱模板施工技术在安装柱模板的过程中,技术人员应先对模板的安装位置进行定位,再搭建配套的支撑结构,安装完毕后进行加固处理,避免模板在应力的影响下出现倾斜、侧移等现象。

同时,技术人员应对模板轴线、对角线等参数指标进行校正,并利用柱箍螺栓元件等设施对模板进行加固[2]。

ECC-方钢管-再生混凝土叠合柱偏压力学性能数值分析

ECC-方钢管-再生混凝土叠合柱偏压力学性能数值分析

ECC-方钢管-再生混凝土叠合柱偏压力学性能数值分析
杨树强
【期刊名称】《四川水泥》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】采用数值方法研究钢筋增强ECC-方钢管再生混凝土叠合柱偏心受压力学性能受相关参数的影响,结论如下:钢筋增强ECC-方钢管再生混凝土叠合柱破坏模式与方钢管再生混凝土叠合柱一致,偏心荷载作用下,试件的破坏模式可分为小偏心破坏、界限偏心破坏和大偏心破坏。

在相同偏心距下,钢管厚度和强度增加可显著提高叠合柱的承载力和极限弯矩。

小偏压下,增加钢管强度和钢管厚度使得承载力和极限弯矩近似同比例增加,而大偏压下,极限弯矩增幅远超承载力。

ECC和核心RAC强度提高试件的承载能力和极限弯矩均有显著提高。

但叠合柱的延性受钢管外ECC抗压强度变化影响显著,ECC强度越高叠合柱延性越差,而核心RAC对试件的延性影响较小。

再生骨料替代率增加,试件的承载力降低。

【总页数】5页(P131-135)
【作者】杨树强
【作者单位】北京工业大学城市建设学部
【正文语种】中文
【中图分类】TU323.1
【相关文献】
1.方钢管-工字型钢骨混凝土偏压柱受力性能数值分析
2.中空钢管混凝土叠合柱偏压力学性能研究
3.方钢管型钢再生混凝土偏压柱力学性能非线性有限元分析
4.圆中空夹层钢管混凝土叠合柱偏压力学性能研究
5.方形钢管混凝土叠合柱三面受火后偏压力学性能研究
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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。

高强钢管混凝土柱在高层剪力墙结构中替代钢筋混凝土柱的优化应用

高强钢管混凝土柱在高层剪力墙结构中替代钢筋混凝土柱的优化应用

高强钢管混凝土柱在高层剪力墙结构中替代钢筋混凝土柱的优化应用【摘要】钢管混凝土柱具有一系列力学性能和施工性能等方面的优点,具有很好的应用前景。

工程实例表明,在建筑中采用钢管混凝土柱替代钢柱,可以大大节约钢材,替代钢筋混凝土柱,则可以减少柱截面面积约50%左右。

本文通过工程实例简单介绍了高强钢管混凝土柱在高层剪力墙建筑中替代钢筋混凝土柱作为抗侧力构件的优势。

【关键词】高强钢管混凝土柱高层住宅建筑优化一、引言在国家经济稳步发展的今天,建设事业拓展了发展空间。

近几十年来,钢管混凝土柱在工业建筑、桥梁结构等诸多领域展示出自身优势,实际应用的成果获得了广泛认可,如天津地铁交通枢纽站台柱、山系太一电厂输煤栈桥柱、葛洲坝水电站电杆塔、莲沱大桥、雅泸高速公路干海子特大桥、南京禄口国际机场航站楼、武汉国际证券大厦、北京财富中心写字楼、广州新电视塔等。

某些新型钢管混凝土结构构件被运用至相关项目建设中,比如钢管缓凝土叠合柱以及钢筋钢管混凝土等等。

钢管混凝土柱的基本工作实质是在钢管与混凝土的共同作用下确保钢管混凝土体现出优越的力学性能,保证在工程技术领域展现出十足优势。

二、钢管混凝土柱的特点本文重点探讨钢管混凝土柱,其主要是在钢管中适当填充混凝土,由此形成钢管和混凝土可以共同承受外荷载作用的结构构件。

方形、圆形等截面较为常见,多是运用在项目建设的环节。

钢管混凝土柱适当的展示出钢管与混凝土两种材料的共同作用,也就是保证钢管对混凝土的约束效果体现出来,促使混凝土在复杂应力状态下也能强化基本强度,基本的韧性以及塑性等得以优化。

因为混凝土本身的性能较为特殊,所以能够科学防范钢管的局部屈曲问题,这样便可维护材料实际性能,使其充分体现出来。

钢管混凝土柱施工环节,钢管也能展示出自身的效用,也就是当做浇筑核心混凝土的模板,在一定程度上能够节省成本支出,也能推动施工进程,提升施工的实效。

钢管混凝土柱的承载力较强,施工过程极为便捷,经济效果绝佳。

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(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

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。

钢管混凝土叠合柱的设计概念与技术经济性分析ertre

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。

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。

建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济性对比分析

建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术经济性对比分析
破 [1]。钢结构的性能特点在于具有较高的强度和较轻的自 重 ,而且具有较高的工业化程度,施 工 周 期 较 短 ,具有一定的 抗 震 能 力 ,外形简洁美观,基本符合现代建筑的施工要求。
钢结构具有以下优势:①在我国城市化及工业化发展的
趋 势 下 ,人们大量地拆除较旧的建筑物并m 新 改 造 建 筑 ,由
质 量保证,且其占用面积较小[2] s
2 建筑房屋钢结构与混凝土结构的技术性对比
要 对 建 筑 房 屋 钢 结 构 与 混 凝 土 结 构 进 行 技 术 性 对 比 ,就 必 须 先 将 准 确 的 计 算 模 型 建 立 起 来 ,以 此 为 基 础 进 行 比 对 ^ 本 文 选 取 福 建 省 某 建 筑 工 程 作 为 实 例 ,对 钢 结 构 与 混 凝 土 结 构的技术指标进行简要分析,提 高 结 果 的 准 确 性 。为 此 ,计 算 模 型 要 同 时 满 足 钢 结 构 与 混 凝 土 结 构 的 承 载 ,使 其 具 有 可 比 性 [3]。选用的建筑原型地下3 层 ,地 上 3 0 层 ,是一个长方
Q325 C32 内 部 150m m , 厚 度 320mm
Q325 Q325
混凝土结构
220mm X450mm C28 C32 内 部 150m m , 厚 度 38〇mm C28 C3 0 、C4 0 的 烈 度 在 5 度 〜 6 度 时 ,混 凝 土 结 构 在 地 震 强 度 的 逐 渐 增 加 的 情 况 下 ,其 截 面 尺 寸 也 会 随 之 增 加 ;在 钢 结 构 与 混 凝 土 结 构 的 截 面 对 比 上 ,钢 结 构 的 核心筒墙体强度有少量的增加;在 比 较 竖 向 构 件 上 ,会在原 有的基础上增加5 % 左 右 ,但在柱梁截面上没有明显的差异@
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钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济比较分析
发表时间:2015-12-28T15:32:05.257Z 来源:《基层建设》2015年19期供稿作者:何波
[导读] 广东城建达设计院有限公司希望通过本文的研究,可以在钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的使用方面,为今后的建筑施工的提供科学的借鉴。

何波
广东城建达设计院有限公司
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。

而钢管混凝土结构中,由于核心混凝土是处于三向约束状态,约束混凝土与普通混凝土不同,不仅改善了使用阶段的弹性性质,而且在破坏时产生很大的塑性变形,钢管混凝土柱的破坏,完全没有脆性特征,属于塑性破坏。

(3)施工简单,缩短工期。

钢管本身就是模板,因此比钢筋混凝土构件省去了模板。

钢管本身既是纵筋又是箍筋,这样便省去了模板及钢筋的制作安装工作。

(4)能获得了很好的经济效益。

与钢筋混凝土结构相比,大约可减少混凝土量的一半,而用钢量也减少,减少了结构占地面积,取得了显著的经济效果。

(5)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。

尽管钢管混凝土结构的优点很多,但是由于它自身的特性决定了它尚存在的一些弊端,比如在节点连接构件上处理较复杂,施工难度较大,具体如下:a.当钢管混凝土柱与混凝土梁连接时,就必须借助于柱上的牛腿和加强板。

如果与柱连接的梁较多且不在同一标高时,就会有许多的牛腿和加强板。

如果采用明牛腿可能在美观上会受到影响。

如果用暗牛腿,又会或多或少地给浇灌混凝土带来不便,影响施工进度。

b.为了能够充分发挥钢管混凝土的承载力,钢管混凝土的连接应尽可能地将连接力可靠地传递到核心混凝土上。

常采用柱顶盖板、柱脚底板和层间隔板、穿心板等来实现。

当然前提条件必须是应保证管内混凝土的密实,做到这一点也是不易的。

(二)、钢管混凝土叠合柱的的结构受力特性
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。

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3/4,并提供主要抗剪承载力;外围混凝土仅承担总轴力的1/4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。

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,大幅度减小柱断面。

叠合柱设计理念正是综合利用以上四种(强化、组合、约束、叠合)增强手段,使各种材料合理巧妙地组合于一个构件之中,实现优化配置。

因此钢管混凝土叠合柱抗压、抗剪、抗弯、抗扭强度大,抗震、抗火、抗爆、抗冲撞性能好,而且截面积比普通混凝土柱明显减小、施工方便、取得了显著的经济效果。

二、钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的技术经济比较分析
下面结合工程实例,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技术经济条件,进行分析与比较。

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。

实例:江门市某酒店,地下2层,地上27层,99.0米,51200㎡,底部大空间,3层框支转换,应用型钢混凝土梁解决大跨度转换梁的结构设计问题,但是工程经济性及使用空间的合理性却遭受考验,框支柱的尺寸直接影响首二层酒店大堂空间舒适性。

下面为框支框架部分
的主要结构形式和弯矩图:
其中框支柱A,抗震等级一级,轴力N=32500,弯矩M=3800.下面对框支柱A选用几种结构形式进行试算分析:
根据以上试算结果,可知:第一种:钢筋混凝土柱,尺寸最大,用钢量及砼量也最大,轴向受压承载力最小,三种方案中最不经济;第二种:钢管混凝土柱,用钢量及砼用量最小,轴向受压承载力较大,三种方案中最经济,但施工中节点处理较复杂,抗弯能力一般,另需做防火涂层;第三种:钢管混凝土叠合柱,用钢量及砼用量较小,轴向受压承载力最大,施工难度不大,节点构造简单可靠,抗弯能力及防火性能好。

本工程最终选择第三种方案钢管混凝土叠合柱,主要考虑到该方案:柱尺寸较小,受压承载力最大,抗弯及防火性能好,而且与本工程中转梁型钢混凝土梁节点构造较易处理。

结语:通过本文的研究发现,钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱在建筑材料的选择方面,各自有各自的优势所在,那么为了更好地去节约建筑成本可以针对于具体建筑物的施工要求,来合理的去选择钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的使用,这样既保证了建筑物的质量,同时又进一步节约了成本。

希望通过本文的研究,可以在钢管混凝土柱与钢管混凝土叠合柱的使用方面,为今后的建筑施工的提供科学的借鉴。

参考文献:
[1]GB50017-2003 版.钢结构设计规范[S].北京:中华人民共和国建设部,2003.
[2]CECS188:2005钢管混凝土叠合柱结构技术规程[M].北京:中国工程建设标准化协会,2005.
[3]GB 50936-2014.钢管混凝土结构技术规范[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2014.
[4]韩林海.钢管混凝土结构理论与实践[M].北京:科学出版社,2011.2.
[5]周学军,王郭强.钢与混凝土组合结构设计与施工[M].山东:山东科学技术出版社,2013.3.
[6]李鹏.钢管高强混凝土核心柱受压性能试验与理论研究[D].浙江:浙江大学建筑工程学院,2015.3。

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