鋼管砼結構的性能及應用
發布時間:2014-08-05
鋼管砼是在鋼管中填入砼後形成的建築構件,按截麵形狀可分為方鋼管砼、圓(yuan)鋼(gang)管(guan)砼(tong)和(he)多(duo)邊(bian)形(xing)鋼(gang)管(guan)砼(tong)。它(ta)利(li)用(yong)鋼(gang)管(guan)和(he)砼(tong)兩(liang)種(zhong)材(cai)料(liao)在(zai)受(shou)力(li)過(guo)程(cheng)相(xiang)互(hu)之(zhi)間(jian)的(de)組(zu)合(he)作(zuo)用(yong),充(chong)分(fen)地(di)發(fa)揮(hui)了(le)這(zhe)兩(liang)種(zhong)材(cai)料(liao)的(de)優(you)點(dian),使(shi)砼(tong)的(de)塑(su)性(xing)和(he)韌(ren)性(xing)大(da)為(wei)改(gai)善(shan),且(qie)可(ke)以(yi)避(bi)免(mian)或(huo)延(yan)緩(huan)鋼(gang)管(guan)發(fa)生(sheng)局(ju)部(bu)屈(qu)曲(qu),使(shi)鋼(gang)管(guan)砼(tong)整(zheng)體(ti)具(ju)有(you)承(cheng)載(zai)力(li)高(gao)、塑性和韌性好、經濟效益優良和施工方便等優點。
鋼管砼雖由兩種材料組合而成,但對構件業而言,它被視為一種新材料,即所謂的"組合材料"(不再區分鋼管和砼)。而且鋼管砼構件在不同荷載組合作用下的性能變化是連續的和統一的;鋼管砼構件的性能隨幾何參數,如含鋼率、長細比和空心率等的改變是連續的和統一的;鋼管砼構件的性能隨著物理參數,如
鋼材和砼的強度等的變化是連續的和統一的;鋼管砼構件的性能隨其截麵形狀,如圓形、多邊形、八邊形、六邊形和正方形等的改變也是連續的和統一的等。
在"鋼管砼統一理論"指導下,業界對鋼管高強度砼的力學性能和設計方法以及鋼管砼耐火性能及防火設計方法進行了研究。
鋼管高強度砼性能的研究高強度砼(世界各國對高強度砼的定義有所不同,在我國,一般認為強度等級為C60及以上的砼為高強砼)是(shi)近(jin)年(nian)來(lai)國(guo)內(nei)外(wai)學(xue)者(zhe)研(yan)究(jiu)的(de)熱(re)門(men)課(ke)題(ti)。這(zhe)類(lei)高(gao)強(qiang)度(du)砼(tong)優(you)點(dian)是(shi)強(qiang)度(du)高(gao),可(ke)以(yi)節(jie)約(yue)水(shui)泥(ni),減(jian)小(xiao)構(gou)件(jian)截(jie)麵(mian)尺(chi)寸(cun),減(jian)輕(qing)結(jie)構(gou)自(zi)重(zhong),因(yin)而(er)常(chang)用(yong)於(yu)荷(he)載(zai)很(hen)大(da)的(de)結(jie)構(gou),如(ru)高(gao)層(ceng)建(jian)築(zhu),地(di)下(xia)工(gong)程(cheng)和(he)大(da)跨(kua)結(jie)構(gou)的(de)支(zhi)柱(zhu)等(deng)。然(ran)而(er),高(gao)強(qiang)砼(tong)的(de)弱(ruo)點(dian)是(shi)脆(cui)性(xing)大(da),延(yan)性(xing)差(cha)大(da),這(zhe)就(jiu)阻(zu)礙(ai)它(ta)在(zai)實(shi)際(ji)工(gong)程(cheng)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong),尤(you)其(qi)在(zai)複(fu)雜(za)受(shou)力(li)狀(zhuang)態(tai)下(xia),結(jie)構(gou)受(shou)脆(cui)性(xing)破(po)壞(huai)控(kong)製(zhi),其(qi)工(gong)作(zuo)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。如(ru)果(guo)將(jiang)高(gao)強(qiang)度(du)砼(tong)灌(guan)入(ru)鋼(gang)管(guan)高(gao)強(qiang)度(du)砼(tong),高(gao)強(qiang)度(du)砼(tong)受(shou)到(dao)鋼(gang)管(guan)的(de)有(you)效(xiao)約(yue)束(shu),其(qi)延(yan)性(xing)將(jiang)大(da)為(wei)增(zeng)強(qiang)。此(ci)外(wai),在(zai)複(fu)雜(za)受(shou)力(li)狀(zhuang)態(tai)下(xia),鋼(gang)管(guan)具(ju)有(you)很(hen)大(da)的(de)抗(kang)剪(jian)和(he)抗(kang)扭(niu)能(neng)力(li)。這(zhe)樣(yang),通(tong)過(guo)二(er)者(zhe)的(de)組(zu)合(he),可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)克(ke)服(fu)高(gao)強(qiang)砼(tong)脆(cui)性(xing)大(da)、延yan性xing大da的de弱ruo點dian,使shi高gao強qiang砼tong的de工gong程cheng應ying用yong得de以yi實shi現xian,經jing濟ji效xiao益yi得de以yi充chong分fen發fa揮hui。大da量liang實shi例li證zheng明ming,與yu普pu通tong強qiang度du砼tong的de鋼gang管guan砼tong和he鋼gang柱zhu相xiang比bi,鋼gang管guan高gao強qiang度du砼tong可ke節jie約yue
鋼材50%左右,降低造價;和鋼筋砼柱相比,不需要模板,且可節約砼50%以上,減輕結構自重50%以上,而耗鋼量和造價略多或約相等。
采用在鋼管內填充高強度砼而形成的鋼管砼,除了具備鋼管普通強度砼的其它優點外,至少可節約砼60%以上,減輕結構自重60%以上。
youyugangguantongshiyizhongxinxingjiegou,muqianguoneishangweizhidinggaileijiegoufanghuofangmiandebiaozhun,zhebudanzhiyuelegaijiegoudetuiguang,erqieduiyuyijianchengjiegoudenaihuokaohequefabiyaodekexueyiju。yinci,shenruyanjiugangguantongdenaihuoxingneng,quedingqifanghuoshejifangfajibiaozhunshifenzhongyao。
鋼管砼工程應用新進展鋼管砼結構宜用於軸心受壓或偏心較小的壓柱。