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3PE无缝钢管--钢管混凝土结构




钢管混凝土由于具有承载力高、塑性和韧性好以及施工方便等一系列优点,到目前为止已被广泛应用于国内外的工业厂房、地铁、高层建筑和拱桥等结构中,取得了良好的经济效益和建筑效果。而冷弯型钢作为一种高效经济型材,近年来其在国内的生产和应用也有不断扩大的趋势,尤其是其中的管材如圆管和方矩形管,不仅具有较好的抗弯、抗扭刚度,而且具有较小的防腐、防火表面,适合在钢结构中被采用。但由于受生产能力的限制,长期以来国内厂家生产的冷弯空心型钢的截面尺寸都偏小,如方、矩管的边长通常在20~280 mm之间,且钢管管壁较薄,因而其在建筑结构中的使用范围通常为网架、网壳和桁架等结构中受力较小的杆件。


 
由于钢管和混凝土两种材料之间的相互作用,使得钢管混凝土具有如下特点。
 
(1) 承载力高。对于薄壁钢管而言,由于其对局部缺陷很敏感,因而临界承载力极不稳定。试验证明,薄壁钢管的实际承载力往往只有理论计算值的1/3~1/5,当有残余应力存在时,影响将更大。在钢管中填充混凝土形成钢管混凝土后,钢管约束了混凝土,在轴心受压荷载作用下,混凝土三向受压,延缓了受压时的纵向开裂。同时混凝土的存在还可以避免或延缓薄壁钢管过早地发生局部屈曲,两种材料相互弥补了彼此的弱点,却可以充分发挥彼此的长处,从而使钢管混凝土具有很高的承载力,高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独承载力之和。
 
(2) 塑性和韧性好。普通混凝土属脆性材料,使其工作的可靠性大为降低,对于高强混凝土更是如此。如果将混凝土灌人钢管中形成钢管混凝土,核心混凝土在钢管的约束下,不但在使用阶段改善了它的弹性性质,而且在破坏时具有很大的塑性变形。因而这种结构有很好的抗震性能和承受冲击荷载及振动荷载的能力。
 
(3)施工方便。与钢筋混凝土柱相比,采用钢管混凝土柱无需绑扎钢筋、支模和拆模等工序,施工方便;且因管内无钢筋,浇灌容易,振捣密实。特别是目前采用泵送混凝土、高位抛落不振捣混凝土和免振自密实混凝土等施工工艺,更可加速钢管混凝土构件的施工进度。
 
(4)耐火性能较好。由于组成钢管混凝土的钢管和其核心?昆凝土之间具有相互贡献、协同互补、共同工作的特点,这种结构具有较好的耐火性能。
 
(5)经济效果好。作为一种较为合理的结构形式,采用钢管混凝土可以很好地发挥钢材和混凝土两种材料的特性和潜力,使材料得到更为充分和合理的应用,因此,钢管混凝土具有良好的经济效果。



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