混凝土鋼管柱及其特點
1.2 施工方便,工期大大縮短
混凝土鋼管柱結構施工時,鋼管可以做為勁性骨架承擔施工階段的施工荷載和結構重量,施工不受混凝土養護時間的影響;由于鋼管混凝土內部沒有鋼筋,便于混凝土的澆注和搗實;鋼管混凝土結構施工時,不需要模板,既節省了支模、拆模的材料和人工費用,也節省了時間。
1.3 有利于鋼管的抗火和防火
由于鋼管內填有混凝土,能吸收大量的熱能,因此遭受火災時管柱截面溫度場的分布很不均勻,增加了柱子的耐火時間,減慢鋼柱的升溫速度,并且一旦鋼柱屈服,混凝土可以承受大部分的軸向荷載,防止結構倒塌。組合梁的耐火能力也會提高,因為鋼梁的溫度會從頂部翼緣把熱量傳遞給混凝土而降低。經實驗統計數據表明 : 達到一級耐火 3 小時要求和鋼柱相比可節約防火涂料 1/3 一 2/3 甚至更多,隨著鋼管直徑
增大,節約涂料也越多。
1.4 耐腐蝕性能優于鋼結構
鋼管中澆注混凝土使鋼管的外露面積減少,受外界氣體腐蝕面積比鋼結構少得多,抗腐和防腐所需費用也比鋼結構節省。鋼管混凝土構件的截面形式對鋼管混凝土結構的受力性能、施工難易程度、施工工期和工程造價都有很大的影響。圓鋼管混凝土受壓構件借助于圓鋼管對其內部混凝土有效的約束作用,使鋼管內部的混凝土處于三向受壓狀態, 使混凝土具有更高的抗壓強度。 但是圓鋼管混凝土結構的施工難度大施工成本較高。相比之下,方鋼管混凝土結構的施工較為方便,但鋼管混凝土受到的約束作用較小,結構的承載力較低。
1.5 施工方面
混凝土鋼管柱的零件較少,焊縫少,構造簡單,柱腳常采用在棍凝土基礎上預留杯口的插人式柱腳,因而工廠制造比較簡單,同時構件自重較小,運輸和吊裝也較易,施工很簡便,而且鋼管餛凝土柱采用板材卷制,板材厚度都不大,一般在 40m以內,無論工廠焊接和現場進行對接,都沒有什么困難。同時,與鑰筋混凝土柱相比,鋼管混凝土柱的外皮鋼管具有鋼筋的功能,兼有縱向鋼筋和橫向箍筋的作用,所以管內沒鋼筋,省了鋼筋下料和綁扎鋼筋等一系列工藝,又由于柱外皮鋼管本身就是耐側壓的模板,同時也省了支模和拆模等工序。近年來,泵送磚相當普遍,現場澆灌并無困難,我國創造并廣泛使用的高位拋落不振搗混凝土的施工方法,更簡化了現場灌混凝土的工序,簡便了施工。也有在管柱下部開臨時澆灌孔,用混凝土泵自下而上灌注混凝土的方法,既快,又保證澆灌質量。而且,在澆筑后,鋼管內處于相當穩定的濕度條件,水分不易蒸發,省去澆水養護工序,簡化了混凝土的養護工藝。在鋼管構件的制作、安裝要求方面 :①鋼管混凝土柱用的鋼管,焊接、制作要求較高。一般應優先采用螺旋焊管,無螺旋焊接管時,也可以用滾床自行卷制鋼管,但卷管的方向應與鋼板壓延方向垂直且對管的內徑有一定的要求。焊接時除一般鋼結構的制作要求外要嚴格保證管的平、直,不得有翹曲、表面銹蝕和沖擊痕跡。 特別是它對鋼管內壁的除銹要求。 可能會增加鋼管的制作周期 ;②在構件制作過程中, 鋼管的對接是一個難點。結構要求焊后的管肢要平直,這就需要在焊接時采取相應的措施和特別注意焊接的順序以及考慮到焊接變形的影響。 管肢對接焊接前, 對于小直徑鋼管應采用點焊定位 . 對于大直徑鋼管應另用附加鋼筋焊于鋼管外壁作臨時固定聯焊。在鋼管對接焊過程中,如發現點焊定位處的焊縫出現微裂縫,則該微裂縫部位必須全部鏟除重焊。為了確保聯接處的焊縫質量,在現場拼接時,在管內接縫處必須設置附加襯管。對于格構式柱要求往的肢管和各種腹桿的組裝連接尺寸和角度必須準確。特別是腹桿與肢管聯接處的間隙,應采用自動切管機按照相接面管的直徑和角度切割成空間相交曲線的管端。如無自動切割機時應按板金展開圖進行放樣切割。在高層建筑中常常采用變徑的鋼管,變徑管的對接就又是一個施工難點,變徑處節點構造較為復雜,無疑會影響到施工的進度。
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