土木工程概论论文范文

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1、土木工程概论论文钢管混凝土结构技术摘要：钢管混凝土组合结构构件是指用混凝土填入薄钢管内形成的结构构件。钢管混凝土主要用作受压构件，其优势在于更好地发挥钢管与混凝土两种材料地受力性能。混凝土受到钢管的横向约束而处于三向受压状态，具有更高的抗压强度和变形能力，由于钢管壁的厚度较薄，在受压状态下容易局部失稳，在其中填充了混凝土后，则显著增加了钢管壁的稳定性，其承载力也得到了充分发挥。钢管混凝土与结构钢相比，在保持自重相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材约50%，焊接工作量可大幅度减少；与钢骨混凝土柱相比，在保持构件横截

2、面积相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材约50%，施工更为简便；与普通钢筋混凝土柱相比，在保持钢材用量相近和承载能力相同的条件下，构件横截面积可减少约一半，从而使建筑的有效面积得以加大，混凝土和水泥用量以及构件自重相应减少约50%。关键字：组合结构钢管混凝土承载力节省钢材1.概述钢管混凝土结构是一种组合结构。组合结构是由几种不同受力性质的建筑材料组成的构件或结构，在荷载作用下能够共同受力、变形协调。组合结构的材料有4种，分别是混凝土、钢筋、型钢、连接材料。组合结构具有能发挥不同材料各自优良性能的特点，因而在许多国

3、家得到了广泛的应用。钢管混凝土组合结构构件是指用混凝土填入薄钢管内形成的结构构件。钢管混凝土组合结构是指其主要构件采用钢管混凝土杆件所组成的结构。目前，在工程中应用最多的是钢管混凝土柱，其截面形式有圆形、矩形、方形、多边形，用的最多的是圆形。钢管混凝土主要用作受压构件，其优势在于更好地发挥钢管与混凝土两种材料的受力性能。混凝土受到钢管的横向约束而处于三向受压状态，具有更高的抗压强度和变形能力，由于钢管壁的厚度较薄，在受压状态下容易局部失稳，在其中填充了混凝土后，则显著增加了钢管壁的稳定性，其承载力也得到了充分发挥。

4、2．钢管混凝土结构的构造要求钢管混凝土结构的构造除了应满足一般钢结构设计规范与施工规程的要求外，还应考虑钢管混凝土结构的特点，保证构造要求。2．1钢管（1）钢管可采用螺旋缝焊接钢管，直接焊接钢管或无缝钢管。①一般情况下宜采用螺旋缝焊接钢管，因为他容易达到焊缝与母材等强度的要求。②当采用螺旋缝焊接钢管的常用规格不能满足要求或钢管壁厚度比较大时，可采用钢板卷成的直缝焊接钢管，且采用对接坡口焊缝，确保焊缝强度不低于钢管强度，不允许采用钢板搭接的角焊缝。③无缝钢管的造价较高。且管壁相对较厚，必要时也可采用。（2）焊接钢管必

5、须采用双面或单面V形坡口全熔透对接焊缝，并达到与母材等强度的要求；直缝、环缝和螺旋缝的焊接质量均应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）中一级焊缝标准；现场安装分段接头的受压环焊缝，应符合二级焊缝的标准。（3）钢管的钢材应采用屈强比/0.8的Q345号钢，也可采用Q390号钢或Q420号钢。钢管壁的厚度t不应小于8mm,也不宜大于25mm；钢管的外直径D不宜小于100mm，钢管的外径与壁厚之比值D/t宜在20~70之间，一般承重柱在70左右，桁架杆件再25左右。（4）当采用手工焊时，Q235

6、钢材应采用E43型焊条，Q345钢材应采用E50焊条，Q390及Q420钢材应采用E55型焊条。用于加工制作钢管的钢板，尚应具有冷弯180°的合格保证。（5）钢管混凝土的含钢率，是指钢管截面面积与内填混凝土截面面积的比值，即=≈。式中D，t—分别为钢管的外直径和壁厚。为了保证空钢管的局部稳定，含钢率不应小于4%，它相当与经厚D/t=100。对于Q235钢，宜取=4%~16%，对于Q345钢，宜取=4%~12%，一般情况下，比较合适的含钢率为=6%~10%。（6）矩形钢管混凝土构件的横截最小边尺寸不宜小于100mm，

7、钢管壁厚度不宜小于4mm，截面的高度比h/b不宜大于2,。当有可靠依据时，上列限值可适当放宽。当矩形钢管把混凝土构件截面最大边尺寸不小于800mm时，宜采用在柱子内壁上焊接栓钉、纵向加劲肋等构造措施。2.2混凝土（1）混凝土宜采用水泥混凝土。由于钢管是封闭的，多余水分不能排出，故混凝土水灰比不宜过大，应控制在0.45及以下/（2）为了确保混凝土易于振捣密实，可掺入引气最小的减水剂，使混凝土的坍落度保持在160mm左右。（3）从优化钢管与混凝土的共同作用。减少变形和经济方面考虑，混凝土强度等级宜在C30～C80之间。

8、（4）管内混凝土的强度等级，应根据承载力大小的要求及与钢管的钢号相匹配。一般情况下：Q235钢材，配C30、C40或C50级混凝土;Q345钢材。配C40、C50或C60级混凝土；Q390钢，配C50或C60级以上混凝土。(5)采用泵送混凝土工艺或抛落无振捣浇灌时使用流动性混凝土，采用振捣浇灌工艺时，使用塑性混凝土。3．钢管混凝土结构力学性能钢管混凝土柱由钢