鋼管混凝土結(jié)構(gòu)蘭州理工大學(xué)目錄鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況及應(yīng)用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及特點影響鋼管混凝土結(jié)構(gòu)承載力的因素鋼管混凝土構(gòu)件的設(shè)計與構(gòu)造鋼管混凝土的施工與發(fā)展第一節(jié)鋼管混凝土的發(fā)展概況及應(yīng)用1.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況鋼管混凝土（ConcreteFilledsteelTube）是在勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及螺旋配筋混凝土的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

最早采用鋼管混凝土工程之一是1879年英國的賽文鐵路橋橋墩。1923年日本發(fā)生關(guān)西大地震后，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)得到大量應(yīng)用。

前蘇聯(lián)在19世紀(jì)五六十年代對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量研究。

我國從1959年開始研究鋼管混凝土的基本性能。1963年將鋼管混凝土柱應(yīng)用于北京地鐵車站工程。20世紀(jì)六十年代后，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)被大量推廣運用。2.鋼管混凝土的應(yīng)用應(yīng)用推廣階段（20世紀(jì)60年代中期至80年代中期）單層工業(yè)廠房、多層工業(yè)廠房、設(shè)備構(gòu)架柱、輸電-變電塔等工程中運用了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（大連造船廠）（變電構(gòu)架）提高發(fā)展階段（20世紀(jì)80年代中期迄今）

高層和超高層建筑工程中運用的鋼管凝土結(jié)構(gòu)

（阜康大廈)（賽格廣場大廈）鋼管混凝土運用在公路和城市拱橋中（四川旺蒼縣東河橋）（廣州丫髻沙大橋）第二飲節(jié)杯鋼信管混舍凝土睬結(jié)構(gòu)馳的基帥本概暖念及閃特點1.定義鋼管棋混凝愿土（co所nc止re同te牢fi尾ll為ed興st糠ee勞l或t淺ub等e，簡不寫CF忙ST）是指毀在鋼臘管中改填充幣混凝摟土而譜形成粉的構(gòu)泄件。2.鋼管釣混凝貝土的習(xí)分類按截積面形追式不鎖同分煎為方鋼兆管混部凝土、圓鋼緒管混種凝土和多邊籠形鋼襪管混思凝土。工猜程中爹常用仗的幾圖種截童面形侵式有冤圓形絕、正中方形絲式和矩導(dǎo)形。按鋼扁管作敞用的仆差異霜，鋼慣管混賀凝土且柱可治分為洋兩種形清式:一是裝組成優(yōu)鋼管倉混凝款土的區(qū)鋼管巴和混娛凝土鉗在受呀荷載圖初期圓共同術(shù)受力，二適是外顫加荷宗載僅切作用松在核摧心混般凝土索上，崖鋼管糠只起軋對核拾心混呈凝土爪的約爬束作撕用，戒即所熱謂的鋼管綠約束泰混凝既土柱。按鋼川管內(nèi)謎部填傘充情田況分獵為：實心億鋼管兆混凝見土和中空耗夾層蹦鋼管濾混凝社土。中米空夾法層鋼摘管混贈凝土杯近些釀年開門始在始工程汗中得工到推百廣運止用，兆此種筐結(jié)構(gòu)求屬于殿新型叔結(jié)構(gòu)處。常見伴的幾領(lǐng)種鋼悲管混撥凝土熄截面鑒形式（a）圓妄形特（b）正她方形鞋（c）矩茅形3.鋼管侵混凝侮土的細(xì)特點承載雕力高塑性猾和韌緒性好施工題方便綠：與技鋼筋胃混凝覽土柱悉比，娃采用薦鋼筋舍混凝諒?fù)林螞]有冰綁扎訪鋼筋裂、支形模和罰拆模尼等工娛序，俘施工規(guī)簡便罰。耐火越性能市好經(jīng)濟踐效果熄好第三題節(jié)步影響扁鋼管充混凝球土結(jié)量構(gòu)的平因素1.長期餡荷載揮對鋼鏈管混馳凝土萄承載譯力的緒影響在長窄期荷銀載作土用下乏，鋼早管混菜凝土校由于方其核浸心混哄凝土壞的壓鋸縮徐懶變與蹈收縮呀，有靈兩種雅現(xiàn)象歸發(fā)生什：一扔是混毀凝土緊的模感量降煙低，始二是蛇在鋼奶管和舉核心例混凝缺土之責(zé)間將召產(chǎn)生是內(nèi)力膝重分饑布現(xiàn)架象。一般滿認(rèn)為以由于抹混凝音土的內(nèi)徐變略特性并會使不長期嗎荷載遍作用偷下的喬鋼管鞭混凝匹土構(gòu)桃件的瀉承載饞力有所糖降低。2.混凝土收縮對鋼管混凝土承載力的影響

鋼管混凝土構(gòu)件中混凝土的收縮分兩種情況。

第一，澆灌混凝土后立即封閉，多余水分無法揮發(fā)，混凝土處于密閉狀態(tài)下養(yǎng)生，混凝土由于水泥水化作用而產(chǎn)生的收縮是緩慢發(fā)生的，持續(xù)時間可達(dá)1年—2年之久；第二，澆灌混凝土后，隔一段時間在封閉，接近于在空氣中養(yǎng)生的條件。

對于第一種情況，可認(rèn)為混凝土的收縮是在

構(gòu)件承受荷載作用下發(fā)生的，因而由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的內(nèi)力重分布現(xiàn)象和徐變的效果相同。

對于第二種情況，構(gòu)件在未承受荷載作用前混凝土發(fā)生縱向收縮，此收縮量相當(dāng)大，以致使混凝土產(chǎn)生橫向裂縫，因而并不引起縱向收縮應(yīng)力。在構(gòu)件開始受載階段，荷載完全由鋼管承受，在鋼管的受壓縱向應(yīng)變等于混凝土收縮時的拉伸應(yīng)變后，橫向裂縫被壓而閉合，混凝土參與受力。

3.環(huán)境室溫度喊對鋼廣管混恥凝土稈承載獨力的椒影響溫度咐對鋼懲管混療凝土宜受壓高構(gòu)件刮的承垃載力城有影棒響，永設(shè)計揭時必沫須通丙過計發(fā)算進(jìn)勸行考罪慮。當(dāng)溫西度超難過10級0攝氏維度時暈，構(gòu)撲件的竭承載碌力會欄下降挪很多。均勻住升溫護(hù)到60攝氏帥度，旋軸壓利構(gòu)件萄的組盾合承員載力柳下降9%左右取，到80攝氏猜度時絡(luò)，軸擾壓構(gòu)畢件的色組合洲承載此力下邁降13猴%左右沾，到10釀0攝氏攏度時繡，下逐降18踏%，承載霞力下找降幅可度與獅含鋼掠率及沃混凝叮土強訴度基派本無跌關(guān)。4.焊接對鋼管混凝土承載力的影響

焊接會造成鋼管混凝土構(gòu)件核心混凝土強度指標(biāo)的下降，下降程度隨著焊接量大小而不同，焊接量越大，下降越多。

焊接過程中，由于核心混凝土吸收大量的熱量，只有一小部分的鋼材處于熱塑性狀態(tài)，在設(shè)計荷載作用下施焊時，構(gòu)件的剛度變化很小，對

其工作性能沒有明顯的影響，但不宜在同一構(gòu)件上多處同時施焊。

當(dāng)管徑越大時，局部施焊的影響將更小，因此從小尺寸構(gòu)件上得出的結(jié)論同樣適用于大尺寸構(gòu)件。第四妄節(jié)熔鋼虧管混圓凝土忽構(gòu)件使的設(shè)漁計與娃構(gòu)造各國覆的設(shè)悄計規(guī)屈范歐洲支規(guī)范EC龍4（19放94年）德國DI專N1核88注06第一鼻部分奇（19享84），鉛現(xiàn)已正修訂帽為DI糊N1療88巧06第五死部分澳大肉利亞辟規(guī)范白俄斯羅斯棵規(guī)范日本AI鉆J（19滑80）美國AI默SC妄19桌94推薦泥的設(shè)糊計規(guī)聽程LR疫FD我國CE話CS拋2泳8:驢90設(shè)計嘴與施字工規(guī)遼程鋼管施混凝挺土統(tǒng)周一理憐論其基散本思夫想是蠻：首逃先分掉別確承定鋼艱材和舞核心虹混凝姥土的街應(yīng)力—應(yīng)變蠻關(guān)系愁模型淹，然錄后利繪用數(shù)嫌值分忌析方漁法計決算出壤各類障構(gòu)件焦的綜皺合荷遍載—變形航全過饒程關(guān)運系曲利線，污由這免些曲集線推青導(dǎo)出騾鋼管蝴混凝主土的黎各種臉綜合踩力學(xué)闊性能罰指標(biāo)殖。1.軸心典受壓智構(gòu)件軸心裳受力厲作用身下鋼管蛇和混后凝土揚的受力獎狀態(tài)變示意單圖典型籍的鋼查管混發(fā)凝σ-ε關(guān)系四個還階段注：彈性驢階段彈塑孤性階榆段塑性胸強化候階段下降飛段破壞綿形態(tài)鋼管船混凝挪土的今破壞皇形態(tài)蓋主要委與含巖鋼率副有關(guān)迫，當(dāng)教含鋼膨率較昏低（ρ<4%）時妹，鋼炒管對陳核心支混凝郊土的紡側(cè)向等約束籠很小少，基恢本上瓣屬于唇單向酒受壓拴，其身承載江能力乒相當(dāng)甲于鋼昂管與董混凝肺土兩半者承采載能編力的該簡單糾疊加忘，其銅破壞姥形態(tài)祝屬于環(huán)脆性唉破壞稍。當(dāng)球含鋼加率在5%混∽6碑%時，罪表現(xiàn)其出明息顯的饅塑性僵性質(zhì)廚，強近度與旺變形歉能力萌都有轉(zhuǎn)顯著鋤提高界。當(dāng)ρ>6%時，歷鋼管通混凝視土強餓度與未變形肝均大吉大提盒高，恒鋼管面混凝禿土的寫優(yōu)越榆性得努到了蠻充分荒發(fā)揮躬。工嗽程實翻踐證苗明，汗鋼管滿混凝念土特的含妻鋼率口一般姥都應(yīng)塵在5%以上彩，通嚇常在5%善∽1壁8%最佳誦，其集破壞釀形態(tài)殺屬于論塑性葬破壞嘆。軸心船受壓坊構(gòu)件襲的設(shè)曲計軸心釣受壓賣構(gòu)件亦的承儀載力努包括逢強度置和穩(wěn)嘉定，蜘此外畝還有辛的鋼言管的敏局部貝穩(wěn)定詳和構(gòu)悄件的睡容許陽長細(xì)撒比的選規(guī)定皺。1.鋼管鼠混凝砍土的軌局部樹穩(wěn)定傘由限誼定鋼春管的考壁厚右來保驅(qū)證，撒要求女壁厚葬不得咐小于展直徑鬧的1%，即勉：D/逗t≤1延002.作為尾框架最柱時群，容紀(jì)許長流細(xì)比【λ】=執(zhí)80；用燦作平碎臺柱津時，柏放寬主到10肯0；用銹作桁霞架壓真桿時堆，可攪放寬派到12俱0。3.單管餐柱的濟設(shè)計4.格構(gòu)要式構(gòu)遲件的鼻設(shè)計2.軸心光受拉吼構(gòu)件工作否原理鋼管外混凝塔土結(jié)理構(gòu)主撫要是幅用于爛受壓料構(gòu)件粉。但慨在實情際工箭程中克有時樂出現(xiàn)器鋼管伸混凝秀土構(gòu)爸件或筆構(gòu)件涂的一逃部分拋處于貼受拉現(xiàn)狀態(tài)斥，如缺壓彎翠、受喊彎構(gòu)處件等短。鋼圖管混辟凝土渡軸心蓮受拉廊時，捷鋼管座縱向怠伸長鑼，徑煮向收蝴縮。秋由于胞鋼管伍內(nèi)混慨凝土付限制性鋼管柱的徑途向收尊縮，誼在鋼顯管與摟混凝刺土之者間產(chǎn)汗生了敵緊箍蕩力。速但是鴨混凝藍(lán)土的餡抗拉屋強度游很低趴，在竄拉力亞很小煙時，詠混凝良土橫健向開副裂，俘形成窗很多梅微細(xì)門的裂唯縫，取其受昨力特大點是陽鋼管骨為縱旬向、希環(huán)向至受拉腹，而徑向杠受壓奇，并事且一兔開始喝受力泳就產(chǎn)功生緊既箍力興，核蛇心混雙凝土主受環(huán)彩向和燦徑向蜻等值血側(cè)向婦壓力能的作銅用，站而縱年向不懸受力窩。總之搞，鋼贊管混息凝土對軸心泄受拉喬時鋼過管承神受縱風(fēng)向拉斷力，云內(nèi)部婆混凝根土僅陸起著矮約束迎鋼管巧橫向飾變形川的作耀用。誰混凝聰土的矩約束灣作用豪使鋼映管產(chǎn)故生緊弄箍力厘，從店而提刃高了刻鋼管懶的縱欺向承度載力肆。軸心海受拉嶺構(gòu)件畜的承莊載力愁計算根據(jù)憂鋼管芒混凝燒土軸后心受殼拉構(gòu)惰件的慎工作如原理濟，鋼土管混產(chǎn)凝土氏軸心繪受拉撓承載螞力可惰按鋼悠管計投算，觀即Ｎ=K舒.早fy.As3.偏心疾受壓蘆構(gòu)件工作餡原理當(dāng)鋼赤管混農(nóng)凝土股受到戒偏心缺力作蚊用時按，一媽開始獅就發(fā)文生了貫撓曲參，截暴面上售的應(yīng)慰力分濃布不聽均勻煤。如提果構(gòu)送件長將細(xì)比死較小硬（λ<1炕0），魂構(gòu)件疤在達(dá)朝到極瘦限承庸載力伏之前激截面縮慧按塑爆性發(fā)霞展，號構(gòu)件盯破壞苗為強特度破挨壞。寫當(dāng)構(gòu)萬件的子長細(xì)愧比較星大時豈，構(gòu)是件的牛承載筆力取狹決于挺穩(wěn)定峽。荷載—變形平曲線三階陡段：彈性搶階段腦（OA）彈塑祝性階掩段（AB）破壞顆階段顏（BC）承載召力計摔算鋼管援混凝碎土構(gòu)祝件受末力比步較復(fù)疾雜，梢但可套以認(rèn)身為鋼恩管混逗凝土綁偏壓股構(gòu)件準(zhǔn)受力睛實質(zhì)贊是受捕到軸搖向壓冷力N和彎打矩M同時態(tài)作用引，可崖簡化總為3種不被同加盾載路滴徑。4.鋼管鍋混凝挖土構(gòu)渾造的憶一般樓規(guī)定(1深)鋼材左的選資用，仰應(yīng)符篇合《鋼結(jié)鋼構(gòu)設(shè)醫(yī)計規(guī)賣范》的有樂關(guān)規(guī)閱定，瞞宜選鋒用Q2蛋35、Q3映45和Q3火90鋼。百混凝驚土采袋用普傍通混猛凝土淺，混鐘凝土歸強度研等級兔不宜秋低于C3巡壽0。（2）鋼紀(jì)管直北徑不償?shù)眯∑加?0借0m瘦m。根刃據(jù)焊隸接的晨需要遮，管蠶壁厚匪度不短宜小恨于4m滋m。鋼渠管外泥徑與貿(mào)壁厚眾之比糾值d/伏t，宜碧限制崖在20到85（3）鋼劉管混騎凝土禽的套密箍指生標(biāo)θ=AS.fy/(錢AC/fc),宜限座制在0.丸3到3之間態(tài)。（4）鋼唇管混圖凝土件構(gòu)件洋的長塌細(xì)比爭不宜涂超過嫩表里譯的限團制（5）格備構(gòu)柱轉(zhuǎn)的構(gòu)門造應(yīng)噸符合附下列屆要求1）腹羽桿宜躍采用深空鋼鑄管。尤格構(gòu)幟柱腹已桿和狡柱肢伶應(yīng)直侍接焊箱接，歇柱肢品上不明得開囑孔。2）斜零腹桿只格構(gòu)掀式柱尾。斜殃腹桿慨與柱某肢軸棕線夾闊角宜償為40怠o∽夏60繪o；桿襪件軸連線宜船交于乖節(jié)點山中心春或腹傾桿軸伙線交葉點與句柱肢呼軸線希距離并不宜扁大于d/微4（d為柱騰肢外減徑）習(xí)，當(dāng)揮大于d/尿4時，散應(yīng)計腰算其碰偏心掉影響耐；腹承桿端遮部凈耕距不唯小于50煤mm。3）平造腹桿媽格構(gòu)吐式柱池，腹治桿中丙心距尿離不站大于干柱肢南中心福距離冠的4倍；沉腹桿腰空鋼喬管面勒積不艦小于派一個恭柱肢橡鋼管叨面積宴的1/類4；腹學(xué)桿的您長細(xì)域比不襲大于么單個攤柱肢卵長細(xì)降比的1/攤2。4）三刃肢或炭四肢疏格構(gòu)迎式柱討應(yīng)沿淡柱高饅方向爐設(shè)置懇橫隔吵，橫脅隔間串距不奮應(yīng)大勇于柱顧截面莫長邊笨的9倍或8m。在芬受有豬較大施水平崇力處束和運偉輸單手元的碧端部極應(yīng)設(shè)援置橫綿隔，案沒格做運輸成單元第不應(yīng)橫少于招兩個上。（6）有恨防火錄要求病的鋼感管混夢凝土買結(jié)構(gòu)積，可走在鋼忍管外乒表面鉆涂刷羨防火森涂料炸，或蛋涂抹社厚度惕不小材于50漆mm的鋼濃絲網(wǎng)寧水泥忠石灰浪砂漿谷（1：2：8)。第五拔節(jié)蒙鋼管慘混凝蛋土的腹施工纖與發(fā)座展施工鋼管撲混凝刊土的鵝施工吹包括掩鋼結(jié)異構(gòu)施趣工和曬混凝糟土施努工兩魄部分粒，且孔各有乎特殊饒性。燈前者蒸是管致柱的繪制作兵與安還裝，射后者版是管關(guān)內(nèi)混且凝土童的澆胖灌。管柱痰的制尖作就說是鋼村結(jié)構(gòu)鈴的制慌作，舉其制當(dāng)作和批一般咳鋼結(jié)窮構(gòu)相炎同，萍都應(yīng)甲在正易規(guī)的霧鋼結(jié)沙構(gòu)制泄造廠殼中完遞成。考現(xiàn)場洪安裝胞則應(yīng)凍由有拌資質(zhì)由的安譽裝公林司承態(tài)包，劑對制咽作必稻須嚴(yán)京格要歉求，擺質(zhì)量凡應(yīng)該婚符合南有關(guān)拔規(guī)范芒對質(zhì)旺量的互要求錄。混凝去土澆貢灌都得應(yīng)在既現(xiàn)場避進(jìn)行硬，有怨土建舟施工喘單位垮承包殲。管我內(nèi)混生凝土店的澆鋪灌屬裳隱蔽喂工程纖，無旺法