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钢管砼结构特点

钢管砼结构特点

钢管砼在高层建筑工程中,主要是作为受压管柱的建筑构件使用,与钢梁和梁柱节点等共同构成建筑物的框架结构体系。

钢管砼柱因其结构特征,同时具备了钢管和混凝土两种材料的性质。即管柱外部包裹钢管材料,管柱内部充填混凝土材料,因钢管壁对管内混凝土形成的刚性拘束作用,防止了管内混凝土的脆性破坏。实验和理论分析证明,钢管混凝土在轴向压力作用下,钢管的轴向和径向受压而环向受拉,混凝土则三向皆受压,钢管和混凝土皆处于三向应力状态。三向受压的混凝土抗压强度大大提高,同时塑性增大,其物理性能上发生了质的变化,由原来的脆性材料转变为塑性材料。正是这种结构力学性质的根本变化,决定了钢管砼的基本性能和特点,并作为新型的第五种建筑组合结构显示出巨大的生命力和发展前景。

在高层建筑中,钢管砼的特征与优势如下:

1、钢管砼柱的抗压和抗剪承载力高,相当于钢管和混凝土二者之和的2倍以上;

2、钢管砼柱截面比钢筋混凝土柱可减少60%以上,轮廓尺寸也比钢柱小,扩大了建筑物的使用空间和面积;

3、柱子截面减小,自重减小,有利于结构抗震,相当于设防烈度下降一级;

4、钢管砼柱自重减少,减轻了地基承受的荷载,相应降低了地基基础造价;

5、钢管壁薄便于选材、制造与现场焊接,是施工最为快捷的建筑结构;

6、钢管砼柱内的混凝土可大量吸收热能,其耐火性优于钢柱,从而比钢柱可节省耐火涂料50%以上;

7、钢管砼具有的核心混凝土三向受压特性,利于刚刚问世的C60~80高强度混凝土安全可靠地推广应用。

由于上述各项优点,采用钢管砼柱时可节省大量的建筑材料,且素混凝土无须振捣,施工方便,工期短。根据计算,与钢筋混凝土柱相比,可节约混凝土60~70%,同时降低造价。若与全钢结构的钢柱相比,则可节约钢材50%,其工程造价也可降低45%。

在高层建筑设计中,钢管砼柱可以仅控制长细比而不必限制轴压比。此外因其整体性能好,还克服了普通钢结构钢柱存在的局部失稳的缺点。因此,与钢筋混凝土柱相比,截面设计可以减少60%以上。

例如,北京国际贸易中心塔楼的原结构设计由美国提供,采用的是钢筋混凝土结构,钢筋混凝土柱的截面设计尺寸为2200×2200mm,十分庞重。后改用了国内的钢管混凝土设计方案后,钢管砼柱的截面仅为φ1400×30mm,截面面积减少了2/3。

全国闻名的深圳赛格广场大厦,采用了钢管砼结构设计,其钢管砼柱最大截面仅为φ1600×28mm,若用钢筋混凝土柱,截面则应为2400×2200mm,柱截面面积减少了63%,粗略估算使整个大厦增加了使用面积八千多平方米。

显然,采用钢管砼结构的高层建筑,其经济效益非常显着。

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钢管砼造价信息

  • 市场价
  • 信息价
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焊接钢管大小头

  • D1020×D820外壁环氧煤沥青漆特加强级六油两布,干膜厚度≥0.60mm内壁采用饮用水环氧涂料(无毒饮水舱漆涂料)两底四面,干膜厚度≥0.30mm
  • 鑫水源
  • 13%
  • 佛山市鑫水源钢管有限公司
  • 2022-12-06
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焊接钢管大小头

  • D426×D325外壁环氧煤沥青漆特加强级六油两布,干膜厚度≥0.60mm内壁采用饮用水环氧涂料(无毒饮水舱漆涂料)两底四面,干膜厚度≥0.30mm
  • 鑫水源
  • 13%
  • 佛山市鑫水源钢管有限公司
  • 2022-12-06
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焊接钢管大小头

  • D820×D630外壁环氧煤沥青漆特加强级六油两布,干膜厚度≥0.60mm内壁采用饮用水环氧涂料(无毒饮水舱漆涂料)两底四面,干膜厚度≥0.30mm
  • 鑫水源
  • 13%
  • 佛山市鑫水源钢管有限公司
  • 2022-12-06
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焊接钢管大小头

  • D630×D426外壁环氧煤沥青漆特加强级六油两布,干膜厚度≥0.60mm内壁采用饮用水环氧涂料(无毒饮水舱漆涂料)两底四面,干膜厚度≥0.30mm
  • 鑫水源
  • 13%
  • 佛山市鑫水源钢管有限公司
  • 2022-12-06
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双金属涂塑螺旋钢管

  • DN250;壁厚(mm)8;涂层材质:环氧树脂
  • m
  • 复宗牌
  • 13%
  • 上海复宗管业有限公司
  • 2022-12-06
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钢管

  • Ф51×3.5
  • m
  • 阳江市2022年10月信息价
  • 建筑工程
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钢管

  • Ф51×3.5
  • m
  • 茂名市2022年10月信息价
  • 建筑工程
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钢管

  • m
  • 清远市2022年3季度信息价
  • 建筑工程
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钢管

  • Ф51×3.5
  • m
  • 茂名市电白市2022年9月信息价
  • 建筑工程
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钢管

  • DN150×6mm
  • m
  • 惠州市2022年9月信息价
  • 建筑工程
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钢管外防腐(外包)

  • 钢管外防腐(外包)
  • 1m²
  • 3
  • 中高档
  • 含税费 | 含运费
  • 2022-06-08
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外包钢管

  • DN2000×δ18 Q345B
  • 4000m
  • 3
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2016-11-22
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外包钢管

  • DN1800×δ16 Q345B
  • 2000m
  • 3
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2016-11-22
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无缝钢管(结构)

  • 273×32 20#
  • 6689t
  • 1
  • 三泰
  • 中档
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2015-11-05
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无缝钢管(结构)

  • 245×32 20#
  • 2141t
  • 1
  • 三泰
  • 中档
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2015-04-20
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钢管砼钢管砼的结构特点

钢管砼柱因其结构特征,同时具备了钢管和混凝土两种材料的性质。即管柱外部包裹钢管材料,管柱内部充填混凝土材料,因钢管壁对管内混凝土形成的刚性拘束作用,防止了管内混凝土的脆性破坏。实验和理论分析证明,钢管混凝土在轴向压力作用下,钢管的轴向和径向受压而环向受拉,混凝土则三向皆受压,钢管和混凝土皆处于三向应力状态。三向受压的混凝土抗压强度大大提高,同时塑性增大,其物理性能上发生了质的变化,由原来的脆性材料转变为塑性材料。正是这种结构力学性质的根本变化,决定了钢管砼的基本性能和特点,并作为新型的第五种建筑组合结构显示出巨大的生命力和发展前景。

在高层建筑中,钢管砼的特征与优势如下:

1、钢管砼柱的抗压和抗剪承载力高,相当于钢管和混凝土二者之和的2倍以上;

2、钢管砼柱截面比钢筋混凝土柱可减少60%以上,轮廓尺寸也比钢柱小,扩大了建筑物的使用空间和面积;

3、柱子截面减小,自重减小,有利于结构抗震,相当于设防烈度下降一级;

4、钢管砼柱自重减少,减轻了地基承受的荷载,相应降低了地基基础造价;

5、钢管壁薄便于选材、制造与现场焊接,是施工最为快捷的建筑结构;

6、钢管砼柱内的混凝土可大量吸收热能,其耐火性优于钢柱,从而比钢柱可节省耐火涂料50%以上;

7、钢管砼具有的核心混凝土三向受压特性,利于刚刚问世的C60~80高强度混凝土安全可靠地推广应用。

由于上述各项优点,采用钢管砼柱时可节省大量的建筑材料,且素混凝土无须振捣,施工方便,工期短。根据计算,与钢筋混凝土柱相比,可节约混凝土60~70%,同时降低造价。若与全钢结构的钢柱相比,则可节约钢材50%,其工程造价也可降低45%。

在高层建筑设计中,钢管砼柱可以仅控制长细比而不必限制轴压比。此外因其整体性能好,还克服了普通钢结构钢柱存在的局部失稳的缺点。因此,与钢筋混凝土柱相比,截面设计可以减少60%以上。

例如,北京国际贸易中心塔楼的原结构设计由美国提供,采用的是钢筋混凝土结构,钢筋混凝土柱的截面设计尺寸为2200×2200mm,十分庞重。后改用了国内的钢管混凝土设计方案后,钢管砼柱的截面仅为φ1400×30mm,截面面积减少了2/3。

全国闻名的深圳赛格广场大厦,采用了钢管砼结构设计,其钢管砼柱最大截面仅为φ1600×28mm,若用钢筋混凝土柱,截面则应为2400×2200mm,柱截面面积减少了63%,粗略估算使整个大厦增加了使用面积八千多平方米。

显然,采用钢管砼结构的高层建筑,其经济效益非常显着。

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钢管砼钢管混凝土的发展前景与工程应用

我国在钢-混凝土组合结构的学术研究与工程应用方面,一直处于国际领先地位。1988年创立的"国际钢-混凝土组合结构合作研究协?quot;,其首届与第二届主席,即由我国的中国钢结构协会常务理事、中国钢协钢-混凝土组合结构协会理事长、博士及博士后导师、着名的建筑钢结构专家和学者、哈尔滨建筑大学钟善桐教授担任。现已82岁高龄的钟善桐教授,至今仍担任着该国际学术组织的名誉主席。

与此同时,钟善桐教授居世界领先创立了"统一理论",并将其应用于钢管混凝土的理论研究与工程设计方面,使钢管混凝土结构演变成一个完整和独立的建筑新学科。在此基础上,提出了一整套设计公式,并就钢管混凝土柱及节点的优化设计创编了CFST软件,现已被广泛应用于工程实践当中。

钢管混凝土的实际工程应用,最早见于19世纪80年代,曾用作桥墩,以后渐渐用于建筑物支柱的建造,并且其用途日益拓宽。

20世纪50年代始,前苏联、美国、日本和欧洲部分先进国家对其进行了大量的试验研究,并在一些房屋建筑和桥梁工程中得到应用。

我国钢管混凝土的研究开发始于60年代中期,首例应用为北京的地铁工程,并成功地用于"北京站"和"前门站"站台柱的建造,之后环线地铁工程的站台柱全部采用了钢管混凝土结构。70年代以后,我国的钢管混凝土逐渐应用于单层和多层工业厂房、高炉和锅炉构架、送变电构架及各种支架结构中,建成的建设工程超过百项。

80年代初,日本率先采取了先进的泵送混凝土施工方法,成功地解决了进行钢管柱的混凝土浇灌复杂工艺问题,既保证了工程质量,又降低了工程造价,从而促使钢管混凝土结构进入了一个新的发展阶段。日本、澳大利亚和美国等国相继建成了一些钢管混凝土的高层建筑和拱桥。

80年代末至90年代,我国的钢管混凝土工程应用也进入成熟阶段,并居世界前列将其拓展为公路与城市拱桥和高层与超高层建筑的两大工程应用领域。近10年来,我国达百米和超过百米的钢管砼结构的高层建筑已有20多座。其中最高的是深圳72层的赛格广场大厦,结构高度291.6米,堪称世界之最。

至20世纪末,钢管混凝土无论是理论研究还是工程应用,我国均已处于世界前列。

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钢管砼结构特点常见问题

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钢管砼钢管砼在高层建筑中应用的典型实例

●澳大利亚墨尔本的联邦中心大厦

这是澳大利亚第一次采用钢管砼结构的高层建筑物,钢管砼管柱50×8~16mm,为一座46层的办公大楼,于1991年建成。

●美国西雅图的联合广场大厦

这是一座58层、高220米的的建筑物,在核心筒中采用四根φ3050mm钢管砼管柱,建筑物的用钢量仅为58公斤/平方米,于80年代末建成。

●美国西雅图的太平第一中心大厦

这是一座44层高的建筑物,在核心筒中采用八根φ2300mm钢管砼管柱,周边采用φ760mm钢管砼管柱,于90年代初建成。与全钢结构相比,该建筑物大致节约一半钢材左右。

●日本琦玉县雄师广场高层住宅楼

这是日本第一座最高的采用钢管砼结构的高层建筑,设计55层、高185.8米,于1998年建成。

●中国福建泉州市邮局大楼等15座高层建筑

中国福建泉州市的邮局大楼,是我国第一座采用钢管砼结构的高层建筑,16层,高87.5米,于1992年建成。随后的短短的数年里,国内采用钢管砼结构先后建成了二十几幢高层建筑,主要有:

厦门阜康大厦,25层,高86.5米,1994年建成;

厦门金源大厦,地下水层,30层,高96米,1995建成;

广州好世界广场,地下3层,地上22层,高116.3米,1995年建成;

天津工商银行办公大楼,地下2层,地上36层,高125.5米,1996年建成;

福州环球广场,地下3.5层,地上38层,1997年建成;

福州侨益大厦,地下2层,地上32层,高115.7米,1997年建成;

天津今晚报大厦,地下2层,地上38层,高137米,1997年建成;

北京世界金融中心大厦,地下3层,地上33层,高156米,1998年建成;

深圳邮电信息枢纽中心大厦,地下3层,地上48层,高180米,1998年建成;

广州新中国大厦,地下5层,地上43层,高200米,1999年建成;

重庆环球广场大厦,地下2层,地上31层,高110.6米,1998年建成;

昆明邦克大厦,地下3层,地上36层,高126.1米,1998年建成;

重庆世界贸易中心,地下5层,地上55层,高210米,1999年建成;

深圳赛格广场大厦,地下4层,地上72层,高291.6米,1999年建成。

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钢管砼典型实例

●澳大利亚墨尔本的联邦中心大厦

这是澳大利亚第一次采用钢管砼结构的高层建筑物,钢管砼管柱50×8~16mm,为一座46层的办公大楼,于1991年建成。

●美国西雅图的联合广场大厦

这是一座58层、高220米的的建筑物,在核心筒中采用四根φ3050mm钢管砼管柱,建筑物的用钢量仅为58公斤/平方米,于80年代末建成。

●美国西雅图的太平第一中心大厦

这是一座44层高的建筑物,在核心筒中采用八根φ2300mm钢管砼管柱,周边采用φ760mm钢管砼管柱,于90年代初建成。与全钢结构相比,该建筑物大致节约一半钢材左右。

●日本琦玉县雄师广场高层住宅楼

这是日本第一座最高的采用钢管砼结构的高层建筑,设计55层、高185.8米,于1998年建成。

●中国福建泉州市邮局大楼等15座高层建筑

中国福建泉州市的邮局大楼,是我国第一座采用钢管砼结构的高层建筑,16层,高87.5米,于1992年建成。随后的短短的数年里,国内采用钢管砼结构先后建成了二十几幢高层建筑,主要有:

厦门阜康大厦,25层,高86.5米,1994年建成;

厦门金源大厦,地下水层,30层,高96米,1995建成;

广州好世界广场,地下3层,地上22层,高116.3米,1995年建成;

天津工商银行办公大楼,地下2层,地上36层,高125.5米,1996年建成;

福州环球广场,地下3.5层,地上38层,1997年建成;

福州侨益大厦,地下2层,地上32层,高115.7米,1997年建成;

天津今晚报大厦,地下2层,地上38层,高137米,1997年建成;

北京世界金融中心大厦,地下3层,地上33层,高156米,1998年建成;

深圳邮电信息枢纽中心大厦,地下3层,地上48层,高180米,1998年建成;

广州新中国大厦,地下5层,地上43层,高200米,1999年建成;

重庆环球广场大厦,地下2层,地上31层,高110.6米,1998年建成;

昆明邦克大厦,地下3层,地上36层,高126.1米,1998年建成;

重庆世界贸易中心,地下5层,地上55层,高210米,1999年建成;

深圳赛格广场大厦,地下4层,地上72层,高291.6米,1999年建成。

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钢管砼结构特点文献

钢管砼结构的抗震性能研究 钢管砼结构的抗震性能研究

钢管砼结构的抗震性能研究

格式:pdf

大小:108KB

页数: 未知

钢管砼除具有承载能力高,节约材料,施工简便等优点之外,还具有抗震性能好的优点。本文对钢管砼和钢筋砼抗震性能进行比较,通过一定的理论分析对比了两种结构的动力特性,综合评定了钢管砼的抗震性能,并且对钢管砼结构的防震隔震提出了建议。

钢管砼结构在民用建筑中的应用 钢管砼结构在民用建筑中的应用

钢管砼结构在民用建筑中的应用

格式:pdf

大小:108KB

页数: 4页

近年来,钢-混结构体系以其突出的优点已日益为建筑界所关注,而在钢-混结构体系中,钢管混凝土结构及轻钢组合染板结构又是其中的佼佼者。本文通过实例,从采用钢管砼柱、轻钢组合染板结构的有钢量、建筑物自重、增加有效使用面积、缩短施工周期等方面进行了分析与比较,并指出,钢-混结构体系在综合造价方面的明显优势。

钢管砼结构的性能及应用

【学员问题】钢管砼结构的性能及应用?

【解答】钢管砼是在钢管中填入砼后形成的建筑构件,按截面形状可分为方钢管砼、圆钢管砼和多边形钢管砼。它利用钢管和砼两种材料在受力过程相互之间的组合作用,充分地发挥了这两种材料的优点,使砼的塑性和韧性大为改善,且可以避免或延缓钢管发生局部屈曲,使钢管砼整体具有承载力高、塑性和韧性好、经济效益优良和施工方便等优点。

钢管砼虽由两种材料组合而成,但对构件业而言,它被视为一种新材料,即所谓的“组合材料”(不再区分钢管和砼)。而且钢管砼构件在不同荷载组合作用下的性能变化是连续的和统一的;钢管砼构件的性能随几何参数,如含钢率、长细比和空心率等的改变是连续的和统一的;钢管砼构件的性能随着物理参数,如钢材和砼的强度等的变化是连续的和统一的;钢管砼构件的性能随其截面形状,如圆形、多边形、八边形、六边形和正方形等的改变也是连续的和统一的等。

在“钢管砼统一理论”指导下,业界对钢管高强度砼的力学性能和设计方法以及钢管砼耐火性能及防火设计方法进行了研究。

钢管高强度砼性能的研究高强度砼(世界各国对高强度砼的定义有所不同,在我国,一般认为强度等级为C60及以上的砼为高强砼)是近年来国内外学者研究的热门课题。这类高强度砼优点是强度高,可以节约水泥,减小构件截面尺寸,减轻结构自重,因而常用于荷载很大的结构,如高层建筑,地下工程和大跨结构的支柱等。然而,高强砼的弱点是脆性大,延性差大,这就阻碍它在实际工程中的应用,尤其在复杂受力状态下,结构受脆性破坏控制,其工作的可靠性大大降低。如果将高强度砼灌入钢管高强度砼,高强度砼受到钢管的有效约束,其延性将大为增强。此外,在复杂受力状态下,钢管具有很大的抗剪和抗扭能力。这样,通过二者的组合,可以有效地克服高强砼脆性大、延性大的弱点,使高强砼的工程应用得以实现,经济效益得以充分发挥。大量实例证明,与普通强度砼的钢管砼和钢柱相比,钢管高强度砼可节约钢材50%左右,降低造价;和钢筋砼柱相比,不需要模板,且可节约砼50%以上,减轻结构自重50%以上,而耗钢量和造价略多或约相等。

采用在钢管内填充高强度砼而形成的钢管砼,除了具备钢管普通强度砼的其它优点外,至少可节约砼60%以上,减轻结构自重60%以上。

由于钢管砼是一种新型结构,目前国内尚未制定该类结构防火方面的标准,这不但制约了该结构的推广,而且对于已建成结构的耐火考核缺乏必要的科学依据。因此,深入研究钢管砼的耐火性能,确定其防火设计方法及标准十分重要。

以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。

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钢管混凝土构件冲击性能研究项目摘要

结合我国目前常用的钢管砼材料,以圆形钢管砼为对象,开展侧向撞击试验、静载破坏对比试验、撞击有限元分析和塑性动力学简化理论分析,利用落锤装置实现冲击加载,完成平头及楔形体撞击物对钢管砼的侧向冲击试验研究。记录冲击力的时程曲线,测量钢管砼的整体变形、撞击点的局部变形及动态应变,观察其破坏特征,调整各种试验参数以寻求临界破坏能量和冲击抗力。分析钢管砼在侧向冲击下的损伤和破坏机理及各种因素对其影响,建立合

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方钢管高强砼力学性能与设计项目摘要

方钢砼虽然在轴压时取得的紧箍力不及圆钢管砼,但方钢管砼结点构造简单,(平面)装修方便,有弯矩作用时,方形截面更有利,综合考虑设计、制造和施工等因素,开展方钢管砼的研究具有重要意义。本项目研究高强砼工复杂受力时的力学反应,方钢管高强砼的工作机理,确定各项承载力设计指标,提出合理适用的设计计算方法。.. 2100433B

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