钢管混凝土的力学性能及工程应用

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1、浅谈钢管混凝土的力学性能及工程应用第三组组长：徐炜康组员：马正郑炘柷绕涛目录（一）概述（二）钢管混凝土结构的特点（三）钢管混凝土结构的优缺点（四）工程实例中的应用（五）钢管混凝土的脱空现象（六）主要存在的问题（七）结束语首先的问题是个人对钢管混凝土的认识，只有深入地了解它，才能更好地应用它（一）概述混凝土的抗压强度高，抗弯能力差；而钢材尤其是型钢，抗弯能力强，有良好的弹塑性，但容易失稳。而钢管混凝土在结构上能够将两者的优点结合在一起，可使混凝土处于受压状态，且抗压强度显著提高，同时可以提高钢管的刚度。两者结合，从而可大大的提高承载能力。（二

2、）钢管混凝土的特点承载力高、延性好，抗震性能优越施工方便，工期短有利于钢管的抗火和防火耐腐蚀性能优于钢结构钢筋混凝土结构承载能力比常规结构显著提高，各方面的抗弯，抗剪能力强圆钢管钢骨砼柱示意图钢管混凝土核心柱示意图（三）钢管混凝土结构的优缺点1.钢管混凝土结构的优点承载力大大提高经有关专家实验和理论分析证明钢管混凝土受压构件强度承载力可以达到钢管和混凝土单独承载力之和的1．7～2．0倍。具有良好的塑性和抗震性能据有关实验数据表明：钢管混凝土轴向压缩到原长的2／3，构件表面已摺曲，但仍有一定的承载能力。可见塑性之好。在压弯剪循环荷载作用下，水平

3、力与位移之间的滞回曲线十分饱满，吸能能力很好，基本无刚度退化抗震性能大大优越于钢筋混凝土结构。经济效果显著据有关数据表明，和钢柱相比可节约钢材50％左右，造价大幅度降低。和钢筋砼柱相比可节约混凝土70％左右，减轻自重70％，节省模板100％，而用钢量相等或略多。这一点在已建成的诸多建筑中得到了充分证明，前苏联的Heerb河铁路桥与钢拱桥相比节约钢材52％，降低造价2o％。大连造船厂船体装配车间采用钢管混凝柱与常规设计钢柱相比，节省钢材56％。美国双联广场大厦比通常的钢框架结构节省钢材50％，总造价降低30％。施工相对简单，可大大缩短工期美

4、国太平洋第一中心大厦建设速度达到了每周四层，速度之快是其它结构无法相比的。该种结构形式和钢结构相比零件少，焊缝短，可以采用构造简单的插入式柱脚，免去了复杂的柱脚构造。和钢筋混凝土柱相比，由于钢管本身就是耐侧压的模板，因此在浇灌混凝土时可以免去支模、拆模等工和料。钢管还是“钢筋”，它兼有混凝土柱中纵向受拉、受压钢筋和横向箍筋之作用。从施工过程讲制作钢管远比制作钢筋骨架省工得多，而且便于浇灌。钢管本身就是劲性结构构件。在施工阶段可以起劲性钢骨架的作用，节省了许多支撑构件和脚手架，简化了施工安装工艺。在北方严寒地区，还可以冬季安装空钢管组成的框架或

5、构架。开春后再浇灌混凝土．从而争取了时间，加快了建设速度。在高层建筑中，与钢筋混凝土和钢结构相比钢管混凝土的优越性显得更为突出。钢管混凝土柱的抗压和抗剪承载力高截面减小扩大了使用空间截面减小对结构抗震有利柱子截面减小，降低了地基基础的造价钢管混凝土柱的钢管较薄，简化了施工钢管混凝土柱的耐火性能好充分发挥高强混凝土的作用2.钢管混凝土的缺点使用范围有限从现已建成的众多建筑来看，钢管混凝土的使用范围还仅限于柱、桥墩、拱架等。目前还很少有使用钢管混凝土梁的先例。这是因为梁一般都做成矩形。而矩形的钢管混凝土受力比较复杂而且构造要求繁琐，经济效益不佳。

6、从结构构件的连接构造上讲，钢管混凝土结构也有许多缺点从钢管构件的制作、安装要求讲也具有一定难度和繁琐性从质量检查和施工方法上讲，这种结构构件形式也是存在弊端的（四）钢管混凝土在工程实例中的应用下面以沈阳皇朝万鑫大厦为例来说明钢管混凝土在工程实例中的应用沈阳皇朝万鑫大厦1工程概况沈阳皇朝万鑫大厦工程位于沈阳市青年大街和南二环路的交接处，建设用地北临沈阳皇朝万豪酒店，东临青年大街，西侧为南方航空公司家属楼，南侧为南二环路。该工程占地面积为10069㎡，总建筑面积227859㎡。地下三层，局部四层、五层，地上裙房部分八层，主楼由A座、B座、C座组成

7、，整体建筑物呈“品”字形。其中A座是主塔楼，主体45层，结构总高180m，B座、C座属于副塔楼，主体40层，结构总高150m。主楼由钢管砼叠合柱和钢筋砼核心筒构成。地下室二层—地上十四层采用钢筋混凝土钢管叠合柱，钢管内混凝土强度等级为C100和C80，砼采用商品混凝土。主塔楼部分自地下二层-9.000米开始，至地上十四层56.5米标高的柱子，总长65.5米，其中内径为D820*22为20根，副塔楼部分自地下二层-9.000米开始，至地上十三层58.5米标高的柱子，总长67.5米，其中内径为D667*22为32根。地下二层层高为5.1米，地下一

8、层层高为4.2米，地上一层层高为5.7米，二层层高为5.4米，三层、四层、五层层高为4.5米，六层层高为6.0米，七层、八层层高为4.2米，C100混凝土总量为10