钢管结构

《建筑学名词》第二版。 2100433B

以圆钢管或方钢管或矩形钢管作为主要材料所制成的结构。

---化学热处理是使贵州结构钢管表面渗入一种或几种化学元素的原子，从而改变贵州结构钢管表面的化学成分、组织和性能。经淬火和低温回火后，贵州结构钢管表面具有高的硬度、耐磨性和接触疲劳强度，而贵州结构钢管的芯部又具有高的强韧性。

--- 化学热处理贵州结构钢管的主要技术参数是硬化层深度和表面硬度。硬化层深度还是要用维氏硬度计来检测。检测从贵州结构钢管表面到硬度降到50HRC那一点的距离。这就是有效硬化深度化学热处理贵州结构钢管的表面硬度检测与表面淬火热处理贵州结构钢管的硬度检测相近，都可以用维氏硬度计、表面洛氏硬度计或洛氏硬度计来检测，只是渗氮厚的厚度较薄，一般不大于0.7mm，这时就不能再采用洛氏硬度计了，可以选用显微硬度计。2100433B

钢管砼柱因其结构特征，同时具备了钢管和混凝土两种材料的性质。即管柱外部包裹钢管材料，管柱内部充填混凝土材料，因钢管壁对管内混凝土形成的刚性拘束作用，防止了管内混凝土的脆性破坏。实验和理论分析证明，钢管混凝土在轴向压力作用下，钢管的轴向和径向受压而环向受拉，混凝土则三向皆受压，钢管和混凝土皆处于三向应力状态。三向受压的混凝土抗压强度大大提高，同时塑性增大，其物理性能上发生了质的变化，由原来的脆性材料转变为塑性材料。正是这种结构力学性质的根本变化，决定了钢管砼的基本性能和特点，并作为新型的第五种建筑组合结构显示出巨大的生命力和发展前景。

在高层建筑中，钢管砼的特征与优势如下：

1、钢管砼柱的抗压和抗剪承载力高，相当于钢管和混凝土二者之和的2倍以上；

2、钢管砼柱截面比钢筋混凝土柱可减少60%以上，轮廓尺寸也比钢柱小，扩大了建筑物的使用空间和面积；

3、柱子截面减小，自重减小，有利于结构抗震，相当于设防烈度下降一级；

4、钢管砼柱自重减少，减轻了地基承受的荷载，相应降低了地基基础造价；

5、钢管壁薄便于选材、制造与现场焊接，是施工最为快捷的建筑结构；

6、钢管砼柱内的混凝土可大量吸收热能，其耐火性优于钢柱，从而比钢柱可节省耐火涂料50%以上；

7、钢管砼具有的核心混凝土三向受压特性，利于刚刚问世的C60～80高强度混凝土安全可靠地推广应用。

由于上述各项优点，采用钢管砼柱时可节省大量的建筑材料，且素混凝土无须振捣，施工方便，工期短。根据计算，与钢筋混凝土柱相比，可节约混凝土60~70%，同时降低造价。若与全钢结构的钢柱相比，则可节约钢材50%，其工程造价也可降低45%。

在高层建筑设计中，钢管砼柱可以仅控制长细比而不必限制轴压比。此外因其整体性能好，还克服了普通钢结构钢柱存在的局部失稳的缺点。因此，与钢筋混凝土柱相比，截面设计可以减少60%以上。

例如，北京国际贸易中心塔楼的原结构设计由美国提供，采用的是钢筋混凝土结构，钢筋混凝土柱的截面设计尺寸为2200×2200mm，十分庞重。后改用了国内的钢管混凝土设计方案后，钢管砼柱的截面仅为φ1400×30mm，截面面积减少了2/3。

全国闻名的深圳赛格广场大厦，采用了钢管砼结构设计，其钢管砼柱最大截面仅为φ1600×28mm，若用钢筋混凝土柱，截面则应为2400×2200mm，柱截面面积减少了63%，粗略估算使整个大厦增加了使用面积八千多平方米。

显然，采用钢管砼结构的高层建筑，其经济效益非常显着。