钢管混凝土5.ppt

钢管混凝土 ★钢管混凝土的发展概况 ★钢管混凝土的特点 ★钢管混凝土研究现状及应用领域 ★钢管混凝土工程实例 ★钢管混凝土发展中存在的问题 ★混凝土受到钢管壁的紧箍作用，强度和韧性可大大提高。 ★钢管中填充了混凝土，可提高结构的稳定性并减少用钢量。 1994年建成的日本大阪奇爱思大厦 22 层，高 101m， 其双柱采用了外包填充钢管混凝土结构，钢管混凝土保证必要的抗力，外包混凝土部分提供刚度和充当表面防火层。 因此，选择合理的混凝土微膨胀率，以及科学的混凝土配合比，成为施工控制的关键因素之一。钢管内部混凝土质量对工程结构安全影响很大，稍有不慎，就可能造成质量事故或缺陷，如出现管内滞留空气、混凝土不饱满、混凝土与钢管间有大太的收缩空隙等引起结构承载力下降的现象。 在钢管中灌注的一般是C40以上的高性能微膨胀混凝土，其基本性能为:早期强度高、高流态、缓凝、自密实及可泵性良好，且具有微应力的特点。混凝土自身的微应力，将大大弥补与改善因采用普通灌注法造成的管内混凝土和钢管问存在间隙的缺陷。 结构承载力高 结构承载力高 另一方面承载力高，可使构件截面减小，增加使用空间，其次构件自重减轻，从而减小基础负担，降低基础造价。 塑性和韧性 在钢管混凝土中，核心混凝土由于受到钢管的约束，混凝土处于三向受力状态，这可以有效改变其在使用过程中的弹性性质，也使破坏时产生较大的塑性变形。钢管的套箍作用大大提高了混凝土的塑性和韧性，克服了单独受压时脆性大的缺点。试验证明，钢管混凝土受压构件属于塑性破坏。 塑性和韧性 塑性是指在静载作用下的塑性变形能力。钢管混凝土轴心受压试验表明，试件压缩到原长的3/4，纵向应变达20%以上时，试件仍有承载力，剥去钢管后，内部混凝土虽己有很大的鼓凸褶皱，但仍保待完整，并未松散，且仍有约5%的承载力，用锤敲击后才粉碎脱落。 耐火性能好 ★耐火性能差是钢结构建筑的致命隐患。 ★在火灾高温环境下，或在急剧降温情况下，裸露的混凝土会发生崩裂现象。 ★钢管混凝土内部灌注的混凝土，可以形成一个很大的吸热场。 耐火性能好 ★钢管混凝土结构在经受高温冲击时，核心混凝土可以接受钢管壁传来的热量，使其升温软化过程滞后。即使在钢管壁发生一定程度的软化时核心混凝土仍然可以保持较高的承载力，使结构不会发生突然破坏或坍塌。 抗震性能好 抗震性能是指在动荷载或地震作用下，具有良好的延性和吸能性。钢管混凝土用于高层建筑时，可不受轴压比的限制而由长细比进行控制，与钢筋混凝土柱相比，柱截面可大大减小，自重也随之减小，使得地震作用对结构产生的反应也减小。 抗震性能好 ★据有关资料分析，高层建筑中采用钢管混凝土柱和钢梁等结构体系比采用钢筋混凝土结构自重可以减少1/3--1/2，地震作用可减小一半。 　★圆钢混凝土任意轴均为对称轴，在各个方向的惯性矩、强度均相等，因此它非常适合受不确定方向地震作用、风载作用的高层建筑。在压弯反复荷载作用下，弯矩曲率滞回曲线表明，结构的吸能性能特别好，无刚度退化，且无下降段，和不丧失局部稳定性的钢柱相同。 施工方便 与混凝土结构相比，钢管本身就是耐侧压的模板，因此在浇灌混凝土时可以免去支模、拆模等一系列工序。 施工方便 同时，钢管还是“钢筋”，它兼有混凝土柱纵向受拉、受压钢筋和横向钢筋的作用，因此管内无需放置纵筋和箍筋，为混凝土的浇灌与振捣带来很大方便。 施工方便 钢管的制作远比钢筋骨架的绑扎省工得多 尤其是在北方严寒地区，还可以在冬季安装空钢管组成的框架或构架，开春后再浇灌混凝土，从而争取时间，加快建设速度。 施工方便 而且，在浇筑后，钢管内处于相当稳定的温度条件，水分不易蒸发，省去浇水养护工序，简化了混凝土的养护工艺。 施工方便 与钢构件相比,钢管混凝土结构构造简单,焊缝少,制作工艺要求也可适当降低.由于空钢管比钢构件、钢筋混凝土预制构件自重轻，因此现场吊装、运输费用都可大大减少。而且采用钢管混凝土也为逆作法施工提供条件，地上、地下同时进行施工可节省地下基础与地下室施工时间，并为现场施工带来很大方便。 经济效果显著 实践表明，钢管混凝土与钢结构相比，在保持自重相近和承载力相同的条件下，可节省钢材50%，并节省大量的焊接工作;与普通钢筋混凝土相比，在保持钢材用量相近和承载力相同的条件下，构件的横截面积可减少一半，从而使建筑空间得到加大，混凝土和水泥用量以及构件自重相应减少50%。另外，钢管混凝土本身的施工特点符合现代施工技术工业化的要求，可大量节约人工费用，降低工程造价。 ★掺加钙钒石类膨胀剂的水泥水化过程中最显著的特点是在水化早期和后期