《鋼管混凝土在住宅建筑中的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、鋼管混凝土在住宅建筑中的應(yīng)用鋼管混凝土在住宅建筑中的應(yīng)用【摘要】：本文簡要介紹了鋼管混凝土的發(fā)展史和研究現(xiàn)狀及其在實際工程中的應(yīng)用,闡述了鋼管混凝土在鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑中的應(yīng)用,并對今后需要進(jìn)一步研究的問題進(jìn)行了展望?！　　　′摴芑炷晾娩摴芎突炷猎谑芰^程中的相互作用使混凝土處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，從而使混凝土的強(qiáng)度得以提高，塑性和韌性性能大為改善；同時由于混凝土的存在可以避免或延緩鋼管發(fā)生局部屈曲，從而保證材料性能的充分發(fā)揮?？梢?，二者相互貢獻(xiàn)，協(xié)同互補(bǔ)，共同工作，提高了鋼管混凝土構(gòu)件的整體性，使

2、其具有承載力高、塑性和韌性好、抗震性能好、施工方便、較好的耐火性能和良好的災(zāi)后可修復(fù)性以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)等優(yōu)點，因而得到了廣泛的應(yīng)用?！　∽钤绮捎娩摴芑炷两Y(jié)構(gòu)的工程之一是1879年英國的Severn鐵路橋的橋墩，當(dāng)時在鋼管內(nèi)填充混凝土在承受壓力的同時也用來防止鋼管銹蝕。早期的研究不考慮鋼管及其核心混凝土之間的相互作用對構(gòu)件承載力的提高，只是對兩者進(jìn)行簡單地迭加。隨著研究的深入，人們發(fā)現(xiàn)在受力過程中，由于鋼管對混凝土的約束作用使混凝土處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，從而使混凝土的強(qiáng)度得以提高，塑性和韌性性能大為

3、改善;同時由于混凝土的存在可以避免或延緩鋼管發(fā)生局部屈曲，二者相互作用協(xié)同互補(bǔ)，提高了鋼管混凝土的整體性，使其具有一系列優(yōu)越的力學(xué)性能和先進(jìn)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。　　對鋼管混凝土力學(xué)性能的研究存在各種不同的研究方法，如實驗研究、實驗系數(shù)回歸、極限狀態(tài)分析法、以及纖維模型法和有限元法等的數(shù)值解法，它們的區(qū)別在于如何估算鋼管與核心混凝土之間的相互約束作用，這種約束作用的存在導(dǎo)致了其力學(xué)性能的復(fù)雜性。由于研究者們從不同角度對上述問題進(jìn)行研究，對鋼管和混凝土之間的緊箍效應(yīng)理解不同，因此所獲計算方法和計算結(jié)果就會有所

4、出入。各國研究者分別對鋼管混凝土構(gòu)件在靜力、動力、火災(zāi)作用下以及鋼管混凝土與鋼梁或鋼筋混凝土梁組成的框架結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。　　世界各國在有關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上分別制訂了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程，如歐洲的EC4、DIN18800，美國的ACI-319-89、SSLC、LRFD，日本的AIJ。我國是在上世紀(jì)60年代開始研究鋼管混凝土的，主要集中在鋼管中灌素混凝土，雖然起步較晚，特別是近十幾年取得了令人矚目的成就，已頒布了幾個設(shè)計規(guī)程，如JCJ01-89、CECS28:90、DL/T508

5、5-1999和GJB1029-XX。這些規(guī)程的制定，拉開了鋼管混凝土在我國建筑業(yè)中廣泛應(yīng)用的序幕?！　?0世紀(jì)60-80年代鋼管混凝土開始應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑。隨著理論研究的深入、設(shè)計規(guī)程的頒布和其自身具有的優(yōu)點，鋼管混凝土被越來越廣泛地應(yīng)用于單層和多層工業(yè)廠房柱、設(shè)備構(gòu)架柱、各種構(gòu)架、支架、棧橋柱、地鐵站臺柱、送變電桿塔、桁架壓桿、樁、空間結(jié)構(gòu)，近10年又被應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)、高層和超高層建筑中，特別是近2-3年，它被越來越多地應(yīng)用于住宅建筑中，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和建筑效果?！　∫环矫媸且驗殇摻Y(jié)

6、構(gòu)自身具有科技含量較高,利于環(huán)境保護(hù),且可再生利用等優(yōu)點，另一方面是由于我國鋼產(chǎn)量大幅度增加，世界鋼產(chǎn)量日趨飽和，鋼材價格隨之下降，所以近年來我國開始大力推廣鋼結(jié)構(gòu)，鼓勵采用鋼結(jié)構(gòu)。建設(shè)部等部門也為此制定了加速推廣建筑鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展和應(yīng)用的目標(biāo),確定"十五"期間以推廣住宅鋼結(jié)構(gòu)為重點，力爭在"十五"期間使我國建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量達(dá)到全國鋼材總產(chǎn)量的3%,到XX年達(dá)到6%[6]。住宅建筑歷來居建筑業(yè)首位，所以在住宅建筑中推廣鋼結(jié)構(gòu)勢在必行?！　∽≌摻Y(jié)構(gòu)，有低層、多層和高層之分。3層以下為低層，9層以下為多

7、層，9層以上為高層，10～12層又稱小高層。住宅鋼結(jié)構(gòu),考慮抗震要求，一般不宜超過12層，同時又由于我國人口眾多,土地資源相對不足，城市住宅需求量迅速增長,所以宜發(fā)展多層和小高層鋼結(jié)構(gòu)住宅，但在人口密度大的城市，仍然是以高層為主。住宅鋼結(jié)構(gòu),具有柱子用量少,室內(nèi)有效使用空間大，房屋空間布置靈活，結(jié)構(gòu)性能好等優(yōu)點。它所選擇的結(jié)構(gòu)體系一般是：5～6層以下，框架體系或框架-支撐體系；6層以上，框架-支撐體系或框架-混凝土剪力墻體系；多層，大多采用雙重體系。鋼結(jié)構(gòu)住宅采用的框架柱有H型鋼柱，鋼管砼柱和鋼骨

8、砼柱，后兩種為組合柱。在小高層建筑中，組合柱比H型鋼柱省鋼，進(jìn)而也就可以降低工程造價，但是，鋼骨砼柱的施工較鋼管混凝土柱施工復(fù)雜，因此，在住宅鋼結(jié)構(gòu)中推廣鋼管混凝土勢在必行?！　∥覈谏虾?、天津、遼寧、新疆等地分別興建了一些以鋼管混凝土作為框架柱的鋼結(jié)構(gòu)住宅試點工程，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國的發(fā)展歷程。眾所周知，上海人口密度大，土地資源寶貴，因此，上海的試點鋼結(jié)構(gòu)住宅多選用高層。而天津、遼寧、新疆等地人口密度相對較小，所以多選用了小高層和多層。表1列出了這些地區(qū)在高層住宅中采用鋼管混凝