钢管束结合结构优势

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。

第7课管桁架设计1、钢管结构简述钢管结构是由圆管和矩形管（含方管）制作加工而成的结构。

钢管结构可以是独立的梁、柱构件，也可以组合成格构式构件。

钢管材料的加工有热加工管和冷成型管。

由于钢管结构在力学、防腐性能和经济指标上的优越性，逐渐为人们所认识。

钢管结构的种类A按生产方法分类（1）无缝管——热轧管、冷轧管、冷拔管、挤压管、顶管（2）焊管（a）按工艺分——电弧焊管、电阻焊管（高频、低频）、气焊管、炉焊管（b）按焊缝分——直缝焊管、螺旋焊管B按断面形状分类（1）简单断面钢管——圆形钢管、方形钢管、椭圆形钢管、三角形钢管、六角形钢管、菱形钢管、八角形钢管、半圆形钢圆、其他（2）复杂断面钢管——不等边六角形钢管、五瓣梅花形钢管、双凸形钢管、双凹形钢管、瓜子形钢管、圆锥形钢管、波纹形钢管、表壳钢管、其他钢管结构的特点：1管材截面的几何特性好，截面材料绕行心分布，截面回转半径大，抗扭能力强。

作为受压或压弯和双向受弯构件，其承载力较高。

2从抗流体动力特性来说，圆管截面最好。

在风力和水流作用下，其作用效应大为降低。

矩形管截面与其他开口截面相类同。

3在平均厚度和截面积相同的情况下，钢管的外表面积约为开口截面50~60%左右。

对防腐蚀有利，而且可以节约涂层材料。

50~60%左右。

对防腐蚀有利，而且可以节约涂层材料。

4其节点连接适合采用直接对接焊接。

可不通过节点板和其它连接件，即省工又省料。

5外形比较美观。

6必要时，还可以在管内灌注混凝土，以形成组合构件。

由于管结构具有上述优点，故用钢量省，与由开口截面制作的结构相比，在工业建筑中能节约钢材20%左右，在塔架结构中节约量可达50%。

钢管结构可根据构件的受力情况，采用圆管结构或矩形管结构，也可混合使用。

矩形管一般用作弦杆，而圆管用作腹杆。

弦杆也可采用工字钢或H作腹杆。

弦杆也可采用工字钢或H型钢，而腹杆用矩形管或圆管。

结论：圆管适用于轴心受力和受扭构件，轴心受压时稳定性最好。

预应力钢管桁架叠合板（PKⅢ板）施工工法预应力钢管桁架叠合板（PKⅢ板）施工工法一、前言预应力钢管桁架叠合板（PKⅢ板）是一种新型的结构材料和施工工法，具有较高的工程应用价值。

本文将详细介绍PKⅢ板的工法特点、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、经济技术分析以及工程实例。

二、工法特点PKⅢ板具有以下特点：材料轻便、刚度优良、承载能力大、施工速度快、环保节能等。

这使得它在建筑工程中得到广泛的应用。

三、适应范围PKⅢ板适用于各种公共建筑、商业建筑和工业建筑。

特别是在大跨度、大空间、多功能的建筑物中，PKⅢ板表现出了更大的优势。

四、工艺原理PKⅢ板的施工工法基于以下原理：预应力钢管桁架与混凝土构成复合结构，钢管提供了强大的抗弯刚度和承载能力，而混凝土提供了自重和抗压强度。

为了保证质量和稳定性，采取了钢管桁架预制、预应力预拉、混凝土浇筑等一系列技术措施。

五、施工工艺施工工艺分为以下几个阶段：钢管桁架制作、预装配坡口焊接、预应力钢束预拉、PKⅢ板浇筑、养护和保护层施工、PKⅢ板安装和连接。

六、劳动组织PKⅢ板施工需要合理组织人力资源，包括钢管桁架制作人员、焊工、预应力钢束制作人员、混凝土浇筑人员等。

根据项目规模和施工周期，合理分配人力资源，确保施工进度和质量。

七、机具设备PKⅢ板施工需要一系列机具设备，包括起重机械、施工塔吊、钢管焊接机、钢管预拉设备、混凝土搅拌设备等。

这些机具设备需具备安全可靠的特点，能够满足施工要求。

八、质量控制为确保施工质量，必须采取严格的质量控制措施。

包括预应力钢管桁架的焊接质量、钢束预拉的张力控制、混凝土配合比的控制、浇筑工艺的控制等。

所有这些控制措施将确保PKⅢ板的质量符合设计要求。

九、安全措施PKⅢ板施工中需注意安全事项，特别是对高空作业、钢管焊接、预应力钢束张拉等环节要进行严格控制。

同时，应加强施工人员的安全教育和培训，提高他们的安全意识和技能，降低安全风险。

浅谈钢结构框架设计中钢管混凝土柱的运用及注意点摘要：在本文中，通过近期项目设计过程中，借鉴往期的文献及规范要求，总结了一些钢结构框架设计中，钢管混凝土柱布置的考虑因素和设计原则，以供工程师在后续实际项目设计中参考，制定具有针对性的布置方案。

关键词：钢管混凝土柱；钢框架结构；设计原则引言钢管混凝土结构柱是指将钢管内灌入混凝土而形成的一种组合结构柱，该结构柱可以充分将钢材与混凝土的优势结合在一起；较混凝土柱，提高结构柱的塑性和冲击韧性，较钢结构柱，避免钢管因壁厚较薄而容易产生的屈曲情况破坏[1]。

基于其性能的优越性，我国从20世纪中期大量运用于工业建筑，在实际运用过程中逐渐积累了工程经验后，至20世纪本80年代中期，大量的运用于高层建筑。

本文将高层钢结构框架设计中钢管混凝土柱的运用遇到的问题，在方柱或圆柱的选型、整体指标刚重比的限值取值、钢管混凝土柱嵌固条件的确定、连接节点尺寸与建筑功能协调等方面，给出一些总结性建议。

1.方柱或圆柱的选型：由于方钢管与圆钢管在受力过程中的相同点在于都要经历三个阶段，即弹性阶段、弹塑性阶段和塑性破坏阶段；不同点在于两者最终的破坏形态，方钢管的破坏形态有局部鼓曲破坏和整体弯曲破坏两种，而圆钢管试件由于钢管对混凝土的约束效果较好，仅发生中部弯曲的整体挠曲变形破坏[2]。

目前的试验及有限元分析结果得出的结论为：轴心受压时的套箍效应，控制材料面积相同且套箍系数相同的情况下，圆形钢管混凝土柱的轴心抗压强度设计值明显高于方钢管混凝土抗压强度设计值，且紧固效应均匀[2]。

而在长细比、截面面积和用钢量相近的情况下，对圆形钢管混凝土柱与方钢管混凝土柱，当受偏心压力和较小侧向力时，方钢管混凝土柱的抗弯刚度大于圆钢管混凝土柱，抵抗弯曲变形的轴向承载能力优于圆，钢管混凝土柱。

当受偏心压力和较大侧向力时，方钢管混凝土柱会因产生局部鼓曲，产生变形后抗弯刚度会急速下降，以至于其抗弯曲变形的轴向承载能力削弱[3]。

装配式结构建筑调研报告随着科学技术的不断发展，建筑方面我们越来越追求效率，追求技术与生产的结合装配式建筑政府推广力度大，前景广阔。

以下是针对装配式建筑的一些分析：一、结构体系目前多高层装配式钢结构建筑的结构体系，传统的有纯框架、框架-支撑体系，新型的有集装箱、钢管束、钢异形柱等。

各类钢结构体系的特点如下。

纯框架体系该体系具有如下优点：可根据建筑功能的需求进行梁柱的灵活布置，可增加建筑使用空间的利用率。

自重较轻，材料延性好，有利于抗震。

构件的生产、运输和现场的安装快。

不足之处：由于纯钢框架抗侧力刚度较小，为了控制位移，构件的截面很大。

钢框架属于有侧移结构，因此较难满足高烈度地区对建筑抗震性能的要求，建筑层数及高度受限较严重。

变形较大，舒适度较差。

框架-支撑体系该体系具有如下优点：同纯钢框架建筑，可根据建筑功能的需求进行梁柱的灵活布置，而支撑可选择设置在不影响建筑使用功能的位置，构件截面尺寸更小，进一步增加建筑使用空间的利用率，同时降低了整体用钢量。

由于支撑的存在，较纯框架建筑，钢框架支撑体系抗侧力能力有显著增加。

柱长细比限制较纯框架结构有较大优势，截面尺寸可有效减小，建筑层数和建造高度有较大提升。

自重较轻，材料延性好，有利于抗震。

不足之处：支撑布置受建筑功能的影响，不易找到合适布置位置。

构件截面较大，对建筑功能产生一定影响。

支撑（大撑）布置位置零散，造成结构刚度不均匀。

集装箱体系该体系具有如下优点：可像积木一样将各个功能房间或户型进行多样的组合。

建设周期较短。

取材较容易。

不足之处：抗震性能较低，连接及单体强度较难满足高抗震设防烈度地区的高层建筑建设需求，适用于低、多层建筑。

集装箱常规尺寸难以满足国内住宅市场对层高和房间开间的要求。

使用运输行业淘汰的集装箱，可能会由于自身质量问题产生安全隐患，但使用新集装箱进行改造成本较高。

钢管束、钢异形柱体系该体系具有如下优点：采用钢管束、钢异形柱代替传统混凝土剪力墙，基本做到室内不凸柱，在平面空间上最大化的服务于建筑。

钢结构在桥梁工程中的应用桥梁作为交通运输的重要组成部分，扮演着连接两地、改善交通条件的重要角色。

而在桥梁的设计和建设中，钢结构的应用变得越来越普遍。

本文将就钢结构在桥梁工程中的应用进行探讨。

一、钢结构在桥梁工程中的优势钢结构在桥梁工程中的应用有着很多优势。

首先，钢结构的强度和刚度较高，能够满足桥梁工程的结构要求。

其次，钢结构的自重轻，相比于传统的混凝土结构更加节省材料。

再者，钢材具有良好的可塑性，便于加工和施工，因此可以更快、更高效地完成桥梁的建设。

另外，钢结构的抗腐性能较好，可以减少维修成本和频率，延长桥梁的使用寿命。

二、桥梁工程中常见的钢结构形式在桥梁工程中，常见的钢结构形式有以下几种。

1. 钢梁桥钢梁桥是指桥梁的上部结构采用钢结构材料。

钢梁桥多用于中小跨度的桥梁，具有施工快，适应性强，使用寿命长等优点。

2. 钢拱桥钢拱桥是以钢结构构成的拱形主体的桥梁。

钢拱桥通过合理的结构设计和加固措施，能够支撑大跨度的桥梁，具有美观、大气的特点。

3. 斜拉桥斜拉桥是以钢索作为主要承载结构的桥梁形式。

钢索经过张拉与调整，将桥梁梁面吊起，形成通行的空间。

斜拉桥能够跨越较长的跨度，具有结构简洁、经济高效的特点。

4. 钢管混凝土桥钢管混凝土桥是一种将钢管与混凝土进行有机结合的结构形式。

通过钢管的加固作用，使得混凝土结构获得更好的力学性能和抗震性能。

三、钢结构在桥梁工程中的应用案例钢结构在桥梁工程中有着广泛的应用，以下是一些典型的应用案例。

1. 长江大桥长江大桥是我国铁路建设的重要项目之一，其中不少段落采用了钢结构。

钢结构的应用使得该桥梁的建设周期大大缩短，同时也提高了桥梁的承载能力。

2. 港珠澳大桥港珠澳大桥是世界上最长的跨海大桥之一，该桥梁采用了大量的钢结构材料。

钢结构的应用使得该桥梁具备了良好的抗风、抗震性能，保障了桥梁的安全稳定。

3. 首都机场第三航站楼连接桥首都机场第三航站楼连接桥采用了钢梁桥的结构形式。

钢管束混凝土组合剪力墙抗侧刚度及承载能力分析刘昕旭;周新刚;刘克忠;张忠杰【摘要】钢管束混凝土组合剪力墙作为主要的抗侧力构件,其抗侧刚度和承载力对钢管束混凝土组合剪力墙的抗震分析有重要作用.对钢管束混凝土组合剪力墙的初始刚度进行了研究,在分析8组试验数据的基础上,提出了钢管束混凝土组合剪力墙初始刚度的理论表达式及钢管束混凝土组合剪力墙承载力的计算方法.结果表明,所提出的初始刚度、承载力的理论公式是精确可靠的,钢管束混凝土组合剪力墙承载力良好.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2019(045)003【总页数】5页(P36-40)【关键词】钢管束;组合剪力墙;滞回曲线;初始刚度;承载力【作者】刘昕旭;周新刚;刘克忠;张忠杰【作者单位】烟台大学土木工程学院,山东烟台 264005;烟台大学土木工程学院,山东烟台 264005;烟台大学土木工程学院,山东烟台 264005;烟台大学土木工程学院,山东烟台 264005【正文语种】中文【中图分类】TU312剪力墙是高层和超高层建筑中重要的抗侧力构件，对结构的抗震安全性有重要作用。

高层建筑结构剪力墙的形式很多，如普通钢筋混凝土剪力墙、单钢板混凝土剪力墙、双钢板混凝土剪力墙等。

钢板剪力墙是在普通钢筋混凝土剪力墙基础上发展起来的、性能更加优良的剪力墙。

由于钢板剪力墙的研究与应用已有比较长的时间，其基本性能及设计计算方法已经比较成熟。

陆铁坚、李小军、郭彦林等[1-3]对钢板剪力墙的弹性抗侧刚度进行了分析，推导了钢板剪力墙的抗侧刚度表达式。

Kharrazi[4]根据钢板剪力墙的剪力—位移关系曲线，得到了钢板剪力墙的弹性抗侧刚度。

马晓伟等[5,6]对钢板—混凝土组合剪力墙的正常使用阶段有效刚度进行了研究，提出了平面组合桁架模型(PCTM)和弯曲变形简化公式，并建立数值计算模型方法以及计算公式。

陈麟等[7]对带暗柱的双钢板剪力墙进行了抗震性能分析，推导了双钢板剪力墙承载力的公式。

钢管混凝土在工程建设中的运用与发展前景摘要：着重介绍钢管混凝土结构的优势特点、理论研究概况和工程建设运用现状，综合分析了其运用的突出问题，对钢管混凝土的发展前景进行研究展望。

关键词：钢管混凝土运用前景中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：1、引言钢管混凝土结构是在钢管内浇筑混凝土形成的一种新型组合结构，它兼有钢管结构和钢筋混凝土结构的优点，具有明显的结构优势。

钢管混凝土结构适应现代工程结构向大跨、高耸、重载发展和承受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求。

随着“十二五”国家部分基础设施建设的迅猛发展，钢管混凝土结构已广泛用于房柱、构架柱、多层建筑中的墩柱、水工系列的闸门、渡槽以及公路和城市建设拱桥等过程中。

2、钢管混凝土构件分类。

按截面形式分为圆形、方形、矩形和多边形等。

目前大多数工程建设领常用前面三种。

3、钢管混凝土构件特点3.1构件承载力高。

在钢管中填充混凝土形成钢管混凝土后，钢管约束了混凝土延缓其受压时的纵向开裂，而混凝土却延缓或避免薄壁钢管过早地发生屈服。

两种材料相互填补了各自的长处，整个结构的承载力约为钢管的核心混凝土单独承载力之和的1.6～1.9倍。

3.2塑性和韧性好、抗震性能强。

单纯受压的混凝土常属脆性破坏，但管内核心混凝土在钢管的约束下，不但使用阶段工作时提高了弹性性质，扩大了弹性工作阶段，而且破坏时产生很大的塑性变形。

此外，这种构件在承受冲击荷载和震动荷载时，也具有很大的韧性，因而抗震性能强。

3.3制作和施工方便。

与钢管结构相比较，钢管混凝土零部件少、焊缝少，而且柱脚构造简单，可直接插入混凝土基础的预留口杯中，免去了复杂的柱脚结构，由于管壁较薄，重量小，大大减轻交通运输和吊装工作，同时也取消现场配置电焊设备的投入。

与钢筋混凝土相比较，免去了支撑模板、绑扎钢筋和拆模等工序，浇筑混凝土更为简单且不用担心浇筑时发生漏浆现象。

3.4耐火性能好。

就城市建设而言，由于管内存在混凝土，能吸收钢管传来的热量，从而使钢管升温滞后，故耐火极限高于钢结构，为抗火而增加保护材料用量也比钢柱省略。