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钢管混凝土
学****研究报告
土木建筑工程学院
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目录
任务分工4
钢管混凝土的结构性质4
一、钢管混凝土的基本源理:4
二、钢管混凝土的截面形式:4
三、依据钢管作用的差别,钢管混凝土柱又可分为两种形式:5
四、常用的拱桥截面形式:5
相对于钢筋混凝土钢管混凝土的优弊端6
长处:6
弊端:7
外国钢管混凝土的一些研究8
一、钢管混凝土的耐火性能的研究8
二、钢管混凝土火灾后节余承载力的研究8
三、实心钢管与空心钢管混凝土耐火性研究9
国内钢管混凝土的新技术9
薄壁钢管混凝土核心桩9
钢管混凝土在工程中的应用11
钢管内流态混凝土受力机理11
主拱钢管灌输混凝土次序对结构受力的影响12
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任务分工
钢筋混凝土国内新技术的查问:王乾
钢筋混凝土外国新技术的查问:王曾
新技术应用详细实例的查问:林宇恒
钢管混凝土结构性质以及钢管混凝土与钢筋混凝土优弊端的比较:黄正源
钢管混凝土的结构性质
一、钢管混凝土的基本源理:
1、利用横向钢管,对受压混凝土施加侧向拘束,使管内混凝土处于三向受压的应力状态,延缓其纵向微裂痕的发生和发展,进而提升其抗压强度和压缩变形能力。
借助内填混凝土的支撑作用,加强钢管壁的几何坚固性,改变窑钢管的失稳模态,进而提升其承载能力。钢管混凝士利用钢管和混凝土中资料在受力过程中的互相作用即钢管对混凝土的拘束作用使混凝土处于复杂应力状态之下,进而使混凝土的强度得以提升,塑性和韧性性能大为改良。同时,因为混凝土的存在可以防备或延缓钢管发生局部屈曲。可以保证其资料性能的充发散挥;其他,在钢管混凝土的施工过程中,钢管还可以够作为浇筑其核心混凝土的模板。总之经过钢管和混凝土组合而成为钢管混凝±,不只可以填补两种资料各自资料的弊端,并且可以充发散挥两者的长处,这也正是钢管混凝土组合结构的优势所在。
二、钢管混凝土的截面形式:
主要有圆形,正方形和矩形
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三、依据钢管作用的差别,钢管混凝土柱又可分为两种形式:
1、是构成钢管混凝土的钢管和混凝土在受荷早期即共同受力,如圆形截面
2、是外加荷载作用在核心混凝土上,钢管只起对其核心混凝土的拘束作用,即
所谓的钢管拘束混凝土柱,如方形截面。
四、常用的拱桥截面形式:
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相对于钢筋混凝土钢管混凝土的优弊端
长处:
1、承载能力大为提升,特别是在高层建筑中,钢管混凝土柱抗压和抗剪承载能
力相对一般钢筋混凝土优势较为明显和钢柱比较,抗压承载力虽略低,但却无局部失稳问题。并且钢管混凝土的塑性性能好,防备了管内砼的脆性损坏。在高层建筑中可以做到不限制轴压比。这是钢筋混凝土结构没法做到的。
2、塑性和韧性好,所以抗震性比钢筋混凝土更好。混凝土脆性较大,对于高强度混凝土更是这样,其工作的靠谱性所以大为降低。假如将混凝土灌入钢管中形成钢管混凝土,核心混凝土在钢管的拘束下,不单在使用阶段改良了它的弹性性质,并且在损坏时拥有很大的塑性变形。同时柱子截面大幅减小,相应的自重要幅减小,地震惹起的地震反响也相应减少。
2、扩大了使用空间。因为钢管混凝土柱的承载力高,不单柱子截面减小,并且
可以大柱网、大空间的框架结构系统。
3、拥有优秀的经济效应
相对钢筋混凝土,钢管混凝土可以大批节俭混凝土,减少自重,而用钢量却几乎相当也许略多,同时还可以减少模板
施工简单,可以大大缩散工期
,降低了地基基础的造价。采纳钢筋混凝土的高层建筑,其
~2t/m2(不包含基础)而采纳钢管混凝土柱钢梁结构时,一般自重都小于1t/m,在外国,~。明显,和采纳钢筋混凝土结构比较,采纳钢管混凝土柱可以减小地基上单位面积荷载25%以上,自然,基础尺寸也相应减少,降低了基础工程造价。
,可有效防备混凝土的脆性损坏,充发散挥高强度混凝土的承载力
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弊端:
1、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。当前还极罕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并且结构要求繁琐,经济效益不
佳。
2、从钢管构件的制作、安装要求讲也是拥有必然难度和繁锁性
,焊接、制作要求较高
,钢管的对接是一个难点。结构要求焊后的管肢要平
直,这就需要在焊接时采纳相应的举措和特别注意焊接的次序以及考虑到焊接变形的影响
从质量检查及施工方法上讲,这类结构构件形式也是存在弊端的
,混凝土的灌溉质量是
没法直观检查的。当采纳人工灌溉并振捣时,只好依赖操作人员的责任心
和严实的施工组织管理来保证施工质量。假如超声脉冲检测发现有不密实
部位,就得将钢管钻孔压浆补强,此后再将钻孔补焊封固。所以不论从质
量检测仍是圆满施工质量都是较为费工的。
。假如采纳泵送顶升法,施工就必然有与之配套
的泵及输送设施,并且对粗骨料的粒径、水灰比、坍落度要求比较严格。
采纳高位抛法施工,混凝土的配合比要求亦很严格。必然先进行配合比实
验来确立水灰比,此后才可以正式浇注。所以,不论采纳哪一种方式施工,
都必然有严实的施工组织管理。这也许会比一般钢筋砼结构施工更需要管
理。
3、相对于钢筋混凝土,钢馆混凝土的耐火性稍差。
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外国钢管混凝土的一些研究
一、钢管混凝土的耐火性能的研究
外国学者主要研究了钢管配筋混凝土结构的耐火极限且柱结构不采纳防火保护举措的状况,研究者对圆形和方形截面的钢管混凝土结构在火灾下的力学性能进行了大批的理论分,析和试验研究,并制定了各自的设计规程,因为钢管混凝
土是一种新式结构,当前国内还没有制定该类结构防火方面的规定,不单限制了该结构的推行,并且对于已建成结构的耐火极限也缺少必需的科学依据。有的依据钢筋混凝土结构的要求外包以混凝土,有的则按钢结构的要求涂以防火涂料。这样做固然可能保证防火要乞降结构的安全性,但多数偏于守旧而造成浪费。近来几年来,国内学者进行了圆形截面钢管混凝土结构耐火性能的研究工作,已获得可喜的成就,在方形截面和矩形截面钢管混凝土柱及钢管高强混凝土柱耐火性能的研
究方面也有了好多成就,结果表示,钢管混凝土拥有比钢结构更好的耐火性能,并形成了一套适用的抗火设计方法,成功地应用在国内钢管混凝土超高层建筑中规模最大的深圳赛格广场中,节俭了大批投资。
二、钢管混凝土火灾后节余承载力的研究
因为钢管混凝土结构拥有优秀的耐火性能,经过采纳合理的计算方法和防火结构可以知足结构所需要的耐火极限。国内外学者对在高温、恒高温、标准升温曲线等不同样状况下钢管混凝土结构的耐火性能和耐火极限做了大批的研究,我国的有关抗火设计规程也在编制之中。因为钢管混凝土耐火性能好,建筑物在遇到火灾后常常还拥有必然的承载能力,怎样评估和维修加固火灾后的结构是工程中面对的新问题,所以很有必需研究火灾后钢管混凝土结构的承载力,成立其节余承载力的计算理论和方法,为合理制定火灾后该类结构的修复加固供给决议的依据。
过去国内外尚缺少这方面的资料,福州大学进行了一系列火灾后钢管混凝土柱的节余承载力的试验研究,包含圆形截面、方形截面和矩形截面,并获得了有关成就
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三、实心钢管与空心钢管混凝土耐火性研究
对于实心钢管混凝土的耐火性能已有大批的实验研究,,对空心钢管混凝土进行了耐火实验研究,此中考虑了不同样的空心率,:在同样的荷载比下,,中空灌水对构件耐火时间的提升作用不明显;当空心率较大时,灌水对耐火时间的提升才表现出来.
国内钢管混凝土的新技术
薄壁钢管混凝土核心桩
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