钢管混凝土构件计算

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。

论述圆钢管混凝土构件抗剪强度计算方法1 前言圆钢管混凝土由于钢管和内部核心混凝土“相互作用、优势互补”使得钢管混凝土具有承载力高、抗震性能好、施工方便等诸多优点，越来越受到工程师的青睐，在桥梁结构和高层建筑结构中的应用较为广泛[1]。

随着钢管混凝土工程实践的不断深入，发现在某些情况下，例如钢管混凝土柱之间设有斜撑的节点处，大跨重载梁的梁柱节点区域等，横向抗剪问题变得突出，因此深入研究钢管混凝土抗剪强度有非常重要的工程意义。

以往对钢管混凝土抗剪性能研究有：文献[2-5]进行了圆钢管混凝土抗剪性能的实验研究和理论分析；文献[6-7]进行了圆钢管混凝土抗剪试件的实验研究，并基于实验结果建议了圆钢管混凝土柱的抗剪承载力的计算公式。

文献[8]根据纯扭试件的计算结果来确定钢管混凝土的抗剪力学特性，即受扭时的剪切屈服点为钢管混凝土的组合强度标准值，采用有限元法对纯扭构件进行了大量的计算分析，最后提出了组合剪切模量、剪切刚度和抗剪强度的简化计算公式，简化计算公式与实验结果吻合较好。

文献[9] 采用有限元软件ABAQUS对钢管混凝土基本剪切性能进行了研究，提出了钢管混凝土抗剪强度的简化计算公式，简化计算结果与试验结果吻合较好。

圆钢管混凝土抗剪强度计算相关研究成果被国内有关规程采纳，主要有福建省工程建设标准《钢管混凝土结构技术规程》（DBJ/T13-51-2010）[10]、中国工程建设协会标准《钢管混凝土结构技术规程》CECS28：2012[11]和中国工程建设协会标准《实心与空心钢管混凝土结构技术规程》CECS254：2012[12]，为了为了帮助有关工程技术人员具体地了解上述各设计规程在进行圆钢管混凝土构件抗剪承载力计算时的特点，本文简要介绍了DBJ/T13-51-2010、CECS28：2012和CECS254：2012这三种设计规程中关于圆钢管混凝土抗剪承载力的设计计算方法，同时，基于典型的计算算例，将不同规程的计算结果进行了对比和分析，以期帮助有关工程技术人员实际应用时参考。

定额钢管混凝土桩钢管高度按照钢管内径计算混凝土体积
摘要：
一、引言
二、定额钢管混凝土桩的定义和作用
三、钢管高度与混凝土体积的计算方法
四、计算实例及结果分析
五、总结
正文：
一、引言
在我国的基础设施建设中，钢管混凝土桩作为一种深基础形式，广泛应用于房屋建筑、桥梁、码头等领域。

为了保证工程质量，必须对钢管混凝土桩的施工进行严格控制。

定额钢管混凝土桩是施工中常用的一种计算方法，其中钢管高度按照钢管内径计算混凝土体积。

本文将对这一计算方法进行详细阐述。

二、定额钢管混凝土桩的定义和作用
定额钢管混凝土桩是指在施工过程中，根据设计图纸及施工规范，按照一定的比例关系，将钢管和混凝土的用量进行预先计算，以保证施工质量的一种方法。

这种方法有助于合理安排施工材料，降低成本，提高工程质量。

三、钢管高度与混凝土体积的计算方法
1.根据钢管内径计算钢管高度：一般情况下，钢管高度h=πd/8，其中d 为钢管内径。

2.计算混凝土体积：混凝土体积V=π*(d/2)^2*h，其中d为钢管内径，h
为钢管高度。

四、计算实例及结果分析
以一根直径为500mm的钢管为例，按照上述公式进行计算：
1.钢管高度h=π*500/8≈188.49mm；
2.混凝土体积V=π*(500/2)^2*188.49≈143177mm。

通过计算可知，该实例中钢管混凝土桩的混凝土体积约为143.18立方厘米。

五、总结
本文详细介绍了定额钢管混凝土桩中钢管高度按照钢管内径计算混凝土体积的方法，并通过实例进行了说明。

混凝土及钢筋混凝土工程量计算资料在建筑工程中，混凝土及钢筋混凝土是非常重要的结构材料，而准确计算其工程量对于工程预算、成本控制以及施工安排都具有至关重要的意义。

下面，我们就来详细了解一下混凝土及钢筋混凝土工程量的计算方法和相关要点。

一、混凝土工程量计算的基本原理混凝土工程量的计算，本质上是对其体积的计算。

计算时需要根据构件的形状和尺寸，运用相应的几何公式来确定其体积。

例如，对于长方体形状的混凝土构件，其体积等于长乘以宽乘以高；对于圆柱体形状的构件，体积则是底面积乘以高，即π乘以半径的平方乘以高。

需要注意的是，在计算体积时，要扣除构件内部的孔洞、凹槽等所占的体积。

二、常见混凝土构件的工程量计算1、基础条形基础：按设计图示长度乘以基础断面面积计算。

独立基础：按设计图示尺寸以体积计算。

满堂基础：分为无梁式满堂基础和有梁式满堂基础，分别按照不同的计算方法确定体积。

2、柱按设计图示尺寸以体积计算。

柱高的确定需要根据不同情况进行判断，例如有梁板的柱高，应自柱基上表面（或楼板上表面）至上一层楼板上表面之间的高度计算。

3、梁包括主梁和次梁，按设计图示尺寸以体积计算。

梁长的计算规则要根据梁与柱、梁与梁的连接方式来确定。

4、板有梁板：按梁、板体积之和计算。

无梁板：按板和柱帽体积之和计算。

平板：按板的图示体积计算。

5、墙按设计图示尺寸以体积计算。

墙高的确定要考虑与板、梁等构件的交接情况。

6、楼梯整体楼梯包括休息平台、平台梁、斜梁和楼梯的连接梁，按水平投影面积计算。

7、其他构件阳台、雨篷：按伸出墙外的体积计算。

栏板、扶手：按长度或体积计算，具体取决于设计要求。

三、钢筋混凝土工程量计算钢筋混凝土除了要计算混凝土的体积外，还需要计算钢筋的用量。

1、钢筋长度的计算直钢筋：长度＝构件长度保护层厚度＋弯钩增加长度。

弯起钢筋：长度＝直段长度＋斜段长度弯曲调整值＋弯钩增加长度。

箍筋：箍筋长度＝箍筋周长＋箍筋调整值。

2、钢筋重量的计算钢筋重量＝钢筋长度 ×钢筋单位重量。

钢管混凝土计算的三种理论介绍钢管混凝土构件的基本计算理论框架基本上可分为以下三种：1.,基于试验回归的“统一理论”,该理论最先由哈尔滨工业大学的钟善桐教授提出,它的含义是“钢管混凝土构件的性能,随着物理参数、几何参数、应力状态及截面型式的改变而变化,变化是连续的、相关的和统一的.”该理论将钢和混凝土混合成一种“组合材料”,不再对二者进行区分,从而摒弃了内力分配或叠加的概念.采用该理论的规范有电力行业标准DL/T5085和福建省标准DBJ13-51-2003.2.,折算理论,将混凝土折算成钢,然后按纯钢结构设计.该理论的核心是“在不改变钢管横截面面积的前提下,将填充混凝土作为对钢管壁的屈服强度和弹性模量的提高,以此来换算求的等效钢管的性质,并以等效钢管构件的承载力作为原型钢管混凝土构件的承载力.”典型的规范如AISC360、我国规范CECS159：2004、CECS28：90及欧洲规范.3.,叠加理论：其实质是将钢管的承载力与混凝土的承载力迭加得到钢管混凝土构件的承载力.但该方法认为,如果轴压力小于混凝土的承载力,则全部由混凝土部分承担,否则,剩余部分由钢管承担,这种混凝土优先受力的模式可能并不符合实际.日本的钢管混凝土设计指南基本采用该原理.下面介绍各规范的情况：现有的国内和国际标准：《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）、《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》（CECS28：2008）、福建省《钢管混凝土结构技术规程》（DBJ13-51-2003）；美国钢结构学会AISC360-05、澳洲桥梁设计规范AS5100.6-2004、欧洲规范EN1994-1-1：2004、日本新都市房屋技术协会的钢管混凝土设计指南,其中AS5100.6-2004和EN1994-1-1：2004的设计方法和要求是一模一样的.欧洲规范从力学原理出发,由截面反应计算出压-弯曲线四个代表受力状态的承载力,考虑混凝土因钢管约束效应而增加的混凝土受压强度和钢管壁因受双向应力而产生的等效屈服值折减系数,并规定若是长细比超过0.5或偏心率超过10%就不考虑约束效应.受压稳定性承载力可根据规范内公式计算,可是计算系数跟钢材牌号有关,中国大陆的建筑材料并不能完全对应计算公式要求.欧洲规范亦没有提供对于构件受拉时的计算方法.日本的设计指南也是从力学原理出发,不同之处是该指南将混凝土和钢管受力分别考虑,混凝土约束效应值计算方法跟欧洲规范相似,钢管双向应力效应由MISES屈服条件控制,所以其等效单向受拉和受压的屈服值并不相同.轴-弯承载力曲线在有效长细比下并不会改变.CECS28：90规程是以概率理论为基础发展出的计算公式,把钢管等效为混凝土材料,其基本承载力有套箍效应来决定,然后乘上偏心（即压弯）和长细比影响系数决定最终承载力.混凝土约束效应应和钢管双向应力效应没有直接体验在公式上,但经过数学方法可以被分解出来.压-弯承载力曲线呈双折线形,明显是经过工程简化而得出的.CECS28：2008是在CECS28：90公式的基础上对钢管混凝土柱（考虑偏心影响）的轴向受压承载力增加0.9的修正系数,同时限制了管内混凝土在约束效应下的强度增幅,并另外提供了一个钢管混凝土柱受弯承载力的公式.福建省规范把钢管等效为约束混凝土材料,然后按力学原理结合试验数据制定出构件啦、压、拉-弯、压-弯和双向受弯设计公式,并有构件的稳定性计算.混凝土约束效应和钢管双向应力效应可以经过数学方法被分解出来.。

定额钢管混凝土桩钢管高度按照钢管内径计算混凝土体积摘要：一、引言二、定额钢管混凝土桩的定义和作用三、钢管高度的计算方法四、混凝土体积的计算方法五、结论正文：【引言】在我国的建筑工程中，钢管混凝土桩作为一种重要的基础工程，其施工质量和安全性至关重要。

本文将详细介绍定额钢管混凝土桩的钢管高度和混凝土体积的计算方法，以供工程技术人员参考。

【定额钢管混凝土桩的定义和作用】定额钢管混凝土桩是指在工程预算和设计中，根据工程需求和地质条件，选用一定规格的钢管，并在钢管中注入混凝土，形成的一种复合桩基。

它具有承载力高、抗弯抗压性能好、施工简便等优点，广泛应用于建筑工程、桥梁工程等领域。

【钢管高度的计算方法】钢管高度的计算一般根据设计要求、工程地质条件和桩基承载力来确定。

在实际工程中，可以根据以下步骤进行计算：1.根据工程设计要求，确定钢管的直径和壁厚；2.了解工程地质条件，包括地质构造、地下水位等；3.计算桩基承载力，可以采用静力计算方法或动力计算方法；4.依据桩基承载力要求，确定钢管高度。

【混凝土体积的计算方法】混凝土体积的计算可以根据钢管的内径和混凝土的密度进行。

具体计算公式为：混凝土体积= 钢管内径× 钢管长度× 混凝土密度在计算混凝土体积时，应注意以下几点：1.钢管长度应根据实际工程需求和地质条件确定；2.混凝土密度应根据所使用的混凝土类型和施工现场条件选取；3.考虑混凝土的收缩和膨胀因素，适当增加一定的混凝土体积补偿。

【结论】总之，在实际工程中，合理计算钢管高度和混凝土体积对于保证钢管混凝土桩的施工质量和安全性具有重要意义。

工程技术人员应充分了解工程地质条件、设计要求和相关计算方法，以确保桩基的稳定性和承载力。

定额钢管混凝土桩钢管高度按照钢管内径计算混凝土体积
定额钢管混凝土桩钢管的高度可以根据钢管的内径来计算混凝土的体积。

一般来说，定额中会规定混凝土桩的体积与钢管内径之间的关系。

假设钢管的内径为d，定额中规定钢管混凝土桩的体积与钢管内径之间的关系为V = k × d²，其中V为混凝土桩的体积，k 为定额中的常数。

根据这个关系，我们可以得到混凝土桩的体积V = k × d²。

通过测量钢管的内径d，代入上述公式即可计算出混凝土桩的体积。

需要注意的是，混凝土桩的高度还需要根据具体的设计要求来确定，这个由定额中的规定或者根据工程要求来决定。