高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点

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1、第"期广东土木与建筑2>?"!##!年"月/012/342/156789:6905:68;8<:2/82::582/=12!##!高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点容柏生,广东省建筑设计研究院广州%!--!-.摘要：我国一些高层建筑采用了钢管混凝土柱，取得了较好的技术和经济效果。本文主要综合介绍用于高层建筑的钢管混凝土柱及其节点的形式，供设计时参考。关键词：高层建筑；钢管混凝土柱；钢管混凝土柱节点在高层建筑中使用钢管混凝土柱具有其特殊优"概述点：用钢管混凝土柱代替普通钢筋混凝土柱，可以使柱截面大大缩小，而且可以提高抗震性能，方便施工钢管混凝土是在钢管中

2、填充混凝土，利用钢管等；利用钢管混凝土柱代替钢结构中的钢柱，可以减对填心混凝土的套箍作用，使核芯混凝土受纵向压少用钢量，加强结构刚度；在高层建筑多层地下室的力时处于三向受力状态，从而提高其轴向抗压能力。逆作法施工中，它更充当重要的角色。广州市的好世钢管混凝土结构除强度高外，还有重量轻、延性好、界广场大厦（##层，图!$），新中国大厦（%&层，图!’），耐疲劳和冲击、省料和施工方便等优点［!］。合银大厦（("层，图!)），深圳的赛格广场（*"层，图由于钢管混凝土结构具有上述优点，因此在民!+）等大型高层建筑，都以不同的形式采用了钢管混用和工业建筑、桥梁

3、和地铁等工程中得到广泛的应凝土柱，部分还将之构成内框筒或用于逆作法建造用。近年来，随着我国高层建筑的发展，利用钢管混多层地下室，在技术上和经济上均取得很好的效果。凝土作为其主要承重柱的也逐渐增多。!好世界广场大厦"新中国大厦$合银大厦#赛格广场图"采用钢管混凝土柱的高层建筑高层建筑中使用的钢管混凝土柱主要是圆形截的节点形式，为在高层建筑中推广应用钢管混凝土面的，但有时也会采用其他截面型式而形成异型柱。柱提供了更广阔的空间。我国对圆形截面钢管混凝土柱已有深入的系统研究本文主要就高层建筑中所采用的钢管混凝土柱和实践经验［!，"，#］，而对异型截面柱的研究

4、则比较少，及其节点的形式和应用作一扼要的综合介绍。应用也还不很多。钢管混凝土柱与楼盖连结的节点，是实际应用!钢管混凝土柱中的一个重要部分。当它与钢结构楼盖连结时，构造比较简单，但与钢筋混凝土楼盖连结时则比较复杂，我国在改革开放以来，高层建筑在数量上不断甚至影响了对它的使用，因此不少单位开展了这方增加，高度也不断加高，而建造高层建筑大多数采用面的研究，并已取得了可观的成果，提出了多种多样钢筋混凝土结构，结构自重很大，随着建筑高度的增#!""!年#月第#期容柏生：高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点1@A!""!AB)#加，柱的轴压力就越大，加上抗震设防的需

5、要，为保均匀的向心力，而钢环自证构件的延性，有关规范对钢筋混凝土柱均有控制身在核芯混凝土的向外钢管混凝土柱轴压比（!"!#$"）的要求，同时混凝土的强度等级只挤压力作用下，则只有环做到#$"或再高一些，所以柱的截面很大，甚至达到向拉力（图%），因而约束了占用过大使用面积，影响建筑功能和观感的地步。效果最显著（相对也是最外包核芯混凝土钢管为了解决这一矛盾，结构设计中开始使用钢管混凝经济的）。所以在条件许土柱来代替普通钢筋混凝土柱，由于其承载力高，柱可时应该优先采用圆形图!约束作用示意图的截面就可以大大缩小。例如原来截面为%&’%&的截面柱。对圆形截面钢

6、管钢筋混凝土方柱，可以用直径为()$&或者更小的钢混凝土构件的应用，我国已有*"多年的历史，特别管混凝土圆柱来代替，加上钢管混凝土柱的延性好，在/"年代，开展了系统的研究，在构件的工作状态、对抗震更为有利，因而效果十分显著。此外，钢管（包计算理论和设计方法等方面都取得了丰硕的成果［(，%］。括节点构造部分）可以在工厂预制，质量更有保证。在此基础上，国家建筑材料工业局于(0/0年发布了在施工中还可以省去钢筋和模板的安装，安装好的《钢管混凝土结构设计与施工规程（1#1"(2/0）》［3］，钢管又可以兼作楼盖模板的支承，使施工得到简化中国工程建设标准化协会

7、(00%年发布了《钢管混凝和加速。因此，高度较大的高层建筑很多都采用钢管土结构设计与施工规程4#5#6%/70"8》［+］等。这些规混凝土柱。程既给出了计算方法，也提供了构造做法。目前我国钢管混凝土柱的另一重要用途是用于多层地下钢管混凝土柱的设计均以这些规程作为依据，通过室的逆作法施工。高层建筑通常都带有地下室，随着长时间的实践，证明这些计算方法是合适的，构造做建筑高度的增加，由于各种需要，地下室的层数一般法也是得当的。都有%、*层或者更多。地下室的施工难度较大（主要根据#5#6%/70"的规定，圆形截面钢管混凝土是基坑开挖及支护结构）且工期长，影响

8、建筑物投入柱的轴向承载力设计值!9与套箍指标%有关，%的使用的时间。为缩短建设周期，地下室采用逆作法施计算式