鋼管結(jié)構(gòu)

《建筑學名詞》第二版。 2100433B

以圓鋼管或方鋼管或矩形鋼管作為主要材料所制成的結(jié)構(gòu)。

---化學熱處理是使貴州結(jié)構(gòu)鋼管表面滲入一種或幾種化學元素的原子，從而改變貴州結(jié)構(gòu)鋼管表面的化學成分、組織和性能。經(jīng)淬火和低溫回火后，貴州結(jié)構(gòu)鋼管表面具有高的硬度、耐磨性和接觸疲勞強度，而貴州結(jié)構(gòu)鋼管的芯部又具有高的強韌性。

--- 化學熱處理貴州結(jié)構(gòu)鋼管的主要技術(shù)參數(shù)是硬化層深度和表面硬度。硬化層深度還是要用維氏硬度計來檢測。檢測從貴州結(jié)構(gòu)鋼管表面到硬度降到50HRC那一點的距離。這就是有效硬化深度化學熱處理貴州結(jié)構(gòu)鋼管的表面硬度檢測與表面淬火熱處理貴州結(jié)構(gòu)鋼管的硬度檢測相近，都可以用維氏硬度計、表面洛氏硬度計或洛氏硬度計來檢測，只是滲氮厚的厚度較薄，一般不大于0.7mm，這時就不能再采用洛氏硬度計了，可以選用顯微硬度計。2100433B

鋼管砼柱因其結(jié)構(gòu)特征，同時具備了鋼管和混凝土兩種材料的性質(zhì)。即管柱外部包裹鋼管材料，管柱內(nèi)部充填混凝土材料，因鋼管壁對管內(nèi)混凝土形成的剛性拘束作用，防止了管內(nèi)混凝土的脆性破壞。實驗和理論分析證明，鋼管混凝土在軸向壓力作用下，鋼管的軸向和徑向受壓而環(huán)向受拉，混凝土則三向皆受壓，鋼管和混凝土皆處于三向應(yīng)力狀態(tài)。三向受壓的混凝土抗壓強度大大提高，同時塑性增大，其物理性能上發(fā)生了質(zhì)的變化，由原來的脆性材料轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄圆牧?。正是這種結(jié)構(gòu)力學性質(zhì)的根本變化，決定了鋼管砼的基本性能和特點，并作為新型的第五種建筑組合結(jié)構(gòu)顯示出巨大的生命力和發(fā)展前景。

在高層建筑中，鋼管砼的特征與優(yōu)勢如下：

1、鋼管砼柱的抗壓和抗剪承載力高，相當于鋼管和混凝土二者之和的2倍以上；

2、鋼管砼柱截面比鋼筋混凝土柱可減少60%以上，輪廓尺寸也比鋼柱小，擴大了建筑物的使用空間和面積；

3、柱子截面減小，自重減小，有利于結(jié)構(gòu)抗震，相當于設(shè)防烈度下降一級；

4、鋼管砼柱自重減少，減輕了地基承受的荷載，相應(yīng)降低了地基基礎(chǔ)造價；

5、鋼管壁薄便于選材、制造與現(xiàn)場焊接，是施工最為快捷的建筑結(jié)構(gòu)；

6、鋼管砼柱內(nèi)的混凝土可大量吸收熱能，其耐火性優(yōu)于鋼柱，從而比鋼柱可節(jié)省耐火涂料50%以上；

7、鋼管砼具有的核心混凝土三向受壓特性，利于剛剛問世的C60～80高強度混凝土安全可靠地推廣應(yīng)用。

由于上述各項優(yōu)點，采用鋼管砼柱時可節(jié)省大量的建筑材料，且素混凝土無須振搗，施工方便，工期短。根據(jù)計算，與鋼筋混凝土柱相比，可節(jié)約混凝土60~70%，同時降低造價。若與全鋼結(jié)構(gòu)的鋼柱相比，則可節(jié)約鋼材50%，其工程造價也可降低45%。

在高層建筑設(shè)計中，鋼管砼柱可以僅控制長細比而不必限制軸壓比。此外因其整體性能好，還克服了普通鋼結(jié)構(gòu)鋼柱存在的局部失穩(wěn)的缺點。因此，與鋼筋混凝土柱相比，截面設(shè)計可以減少60%以上。

例如，北京國際貿(mào)易中心塔樓的原結(jié)構(gòu)設(shè)計由美國提供，采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土柱的截面設(shè)計尺寸為2200×2200mm，十分龐重。后改用了國內(nèi)的鋼管混凝土設(shè)計方案后，鋼管砼柱的截面僅為φ1400×30mm，截面面積減少了2/3。

全國聞名的深圳賽格廣場大廈，采用了鋼管砼結(jié)構(gòu)設(shè)計，其鋼管砼柱最大截面僅為φ1600×28mm，若用鋼筋混凝土柱，截面則應(yīng)為2400×2200mm，柱截面面積減少了63%，粗略估算使整個大廈增加了使用面積八千多平方米。

顯然，采用鋼管砼結(jié)構(gòu)的高層建筑，其經(jīng)濟效益非常顯著。