浅谈钢管混凝土结构在建筑工程中的应用与前景(2)

（2）制作钢管柱。钢管柱要求各部件的制作、焊接尺寸、位置、标高必须准确。为减少现场工作量．保证质量，钢管及内衬管、环形封顶板、抗剪环箍、柱脚定位环板及螺栓配件等的制作、组焊集中在工厂内完成，经检验合格运至现场安装。

（3）钢管柱的拼接组装

①构件除锈、防腐处理

②钢管的长度，可根据运输条件和吊装条件确定，一般以不长于12m为宜，也可根据吊装条件，在现场拼接加长。

③钢管对接时应严格保持焊后肢管的平直。焊接时，除控制几何尺寸外，还应注意焊接变形对肢管的影响．焊接宜采用分段反向顺序，分段施焊应保持对称。

④接前，对小直径钢管可采用点焊定位；对大直径钢管可另用附加钢筋焊于钢管外壁作临时固定，固定点的间距可取300mm左右．且不得少于3点。钢管在焊接过程中如发现点焊定位处的焊缝出现微裂缝，则该微裂缝部位须全部铲除重焊。

⑤为确保连接处的焊接质量．可在管内接缝处设置附加衬管，其宽度为20mm，厚度为3mm，与管内壁保持0．5mm的膨胀间隙，以确保焊缝质量。

（4）钢管柱的吊装安装

（5）钢管混凝土柱环梁钢筋的制作安装与施工

3、钢管混凝土结构在建筑工程中的应用

钢管混凝土结构能适应现代工程结构向人跨、高耸、重载发展和受恶劣条件的需要，符合现代施工技术的工业化要求，因而被越来越广泛地应用于单层和多层工业厂房、各种支架、地铁站台柱、设备构架柱、送变电杆塔、桁架压杆、桩、空间结构、高层和超高层建筑以及桥梁结构中，并取得了良好的经济效果和建筑效果。在我国，采用钢管混凝上的大工程已有200项左右。我国钢管混凝土结构技术的开发和应用也已有近40年的历史。在我国，钢管混凝土结构主要应用于以下领域中

（1）单层和多层工业厂房柱

钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱及普通钢柱相比，其突出优点是比较轻巧，因而被广泛地用做厂房柱。单层工业厂房柱多属于偏心受压构件，为了充分发挥钢管混凝上结构特点，多数工程的柱子设计成格构式组合柱，如双肢柱、三肢柱、四肢柱。

（2）高层和超高层建筑

钢管混凝土结构应用于高层和超高层建筑，具有抗压、抗扭和抗剪性能好，承载力高、抗震性能优越、延性好的优点。此外所用钢板厚度小，取材容易，价格低，制造和安装都很方便。施工简单，可为逆作法施工创造条件，钢管混凝上的耐火性能也优于钢结构。另外当采用高强混凝上时，可有效地防止高强混凝上的脆性破坏，能充分发挥高强混凝土的承载力。如表1，列举了我国采用钢管混凝土工艺建造的高层建筑

表1.国内采用钢管混凝土建造的部分高层建筑

（3）大跨度桥梁工程

在拱桥结构中，钢管混凝上构件主要用来承受轴向压力，拱桥的跨度很大时。拱肋将承受很大的轴向压力，采用钢管混凝上构件是非常合理的。除了用作受压构件，钢管还可以作为桥梁安装架设阶段的劲性骨架和灌注混凝土的模板。将钢管混凝上用于拱桥，符合拱桥建设中要求材料高强和拱圈无支架施工及轻型化的发展要求，因而深受桥梁工程师的青睐。钢管混凝上拱桥一般可分为两种：一种是拱桥结构的主要受力直接由钢管混凝上来承担，同时钢管混凝上也作为结构施工时的劲性骨架，截面设计由前者控制；另一种是先将钢管用于施工时的劲性骨架，然后再内灌混凝土并与外包混凝上共同形成断面，钢管混凝上参与拱桥建成后的受力，截面设计以施工阶段控制。

三、管混凝土结构研究的发展趋势

1、高强度材料的应用

将高强混凝土灌入钢管中形成高强钢管混凝土，由于受到钢管的约束作用，混凝土处于三向受压状态，其延性将大为提高，而其构件的承载力也得到了相应的提高。因此，高强钢管混凝土具有很大的发展潜力。

2、耐火性能的研究

我国还没有制定针对钢管混凝土结构的防火规定。对于已经建成的钢管混凝土结构，有的采用钢筋混凝土结构的要求外包混凝土，有的按照钢结构的要求涂防火材料，都没有统一规定和科学的依据。近年来，国内学者就钢管混凝土的耐火性能问题进行了研究，已经取得了可喜的成绩，应尽快编制出适合我国国情的钢管混凝土结构防火规范。

3、节点动力性能的研究

节点是结构设计中的关键部位，也是施工的难点。对于钢管混凝土节点，其合理与否直接关系到结构的安全性和整个工程的造价。钢管混凝土节点可以分为两种；钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接节点和钢管混凝土柱与钢梁的连接节点。目前，国内对于钢管混凝土节点静力性能的研究较多，而对于节点动力性能的研究报导还较少。

4、钢管混凝土结构体系抗震性能的研究

在对采用钢管混凝土柱及钢筋混凝土柱的框架结构进行了抗震性能的对比试验研究，并从理论上分析比较了两种结构的动力性能，得出了钢管混凝土框架结构的抗震性能明显优于钢筋混凝土框架结构的结论。但目前对钢管混凝土结构抗震性能的研究，主要还是集中在基本构件方面，而对于钢管混凝土整体结构的抗震性能的研究还不多。应开展这方面充分的研究，以提供合理的抗震设计参数，便于工程应用。

结语

近20年来。钢管混凝士结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中，随着建筑物高度的增加，钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。随着钢管混凝土技术的日益完善．钢管混凝土势必成为高层建筑和大跨度桥梁等建筑工程中应用高性能混凝土的一种最有效和最经济的结构形式。

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