高层钢管混凝土柱的抗火研究

钢管混凝土柱结构是近期在高层及超高层建筑中广泛采用的结构形式，本文主要从建筑结构专业的角度介绍作为该结构主要支撑构件钢管混凝土柱的结构防火设计特点和技术应用措施。

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钢管混凝土柱、尤其是圆钢管混凝土柱 , 以其优异的力学性能和便捷的施工 , 近年来在我国高层特别是超高层建筑结构中得到了越来越广泛的应用 , 体现了显著的技术经济性能。对钢管混凝土柱与型钢混凝土柱在超高层结构设计中常见的构件选型 , 通过对其延性和承载力等性能的综合比较 , 论述了圆钢管柱用于抗震区超高层结构的特点和显著优势。文章还进一步针对抗震性能、梁柱节点、混凝土浇筑、防火喷涂等钢管柱在设计及施工的典型问题 , 结合当前理论研究和工程实践的最新进展进行了全面的阐述和比较。钢管柱的合理设计 , 须将抗震性能要求、施工质量控制、工程进度与造价等一系列因素 , 紧密结合工程特点 , 进行统筹考虑 , 提出了设计建议以供参考。

摘要：本文研究了在钢管上开孔对配有圆钢管的钢骨混凝土柱O 钢筋混凝土梁组合框架节点受力性能的影响。介绍了三 种节点承受低周反复荷载的试验，第一种是不开孔的，第二种是开穿筋小圆孔的，第三种是开矩形大孔的。试验结果表明， 开穿筋小圆孔的节点受力性能最好。主要原因是穿过圆钢管的梁主筋与钢管内的混凝土有很好的粘结；在钢管的小孔处 形成了钢筋混凝土抗剪销钉，小圆孔也使得钢管内外的混凝土得以沟通；同时钢管参加受剪的主要部位位于节点高度的 中部，故在节点上下边缘处开小圆孔对节点受剪性能影响不大。本文研究成果已用于南京新世界大厦，并对研究其他的组 合框架节点有参考价值。

对于超高层结构设计很好的一篇文章

配筋凝土柱抗火性能的试验研究，本文主要研究配筋混凝土柱的抗火性能。得出几条结论，对混凝土结构的抗火设计有一定的知道意义。未经本人同意不得转载

加强环式节点是钢管混凝土柱－钢梁体系的常见连接形式，认识此类节点的受力性能对结构设计至关重要。在国内外已有的试验及理论研究中，主要针对钢管混凝土柱与钢梁垂直正交节点，到目前为止尚未见到对斜交节点的研究报道，本文通过对6个多向相交节点的试验，分析了斜交节点核心区在静力加载全过程中的应变与转角变化特点。结合试验现象，对此类节点的设计提出一些建议，为今后类似结构的设计提供了依据，建立了加强环式斜交节点的承载力计算经验公式。

目的分析钢管混凝土组合柱研究中的不足，提出了钢管一钢骨混凝土组合柱的概念。研究钢管一钢骨混凝土组合柱的破坏机理、受力性能．方法对钢管一钢骨混凝土组合柱的破坏机理、受力性能。进行了3个含钢率不同的偏心受压钢管一钢骨混凝土短柱的试验．结果钢管混凝土柱存在内外部分破坏不同步的可能，通过试验，明确了钢管一钢骨混凝土柱的破坏特征，含钢率对承载力自寺影响，含钢率越大，构件的承载力及延性的相应增加．结论试验结果表明，当含钢率大于0．36％时，钢管混凝土柱与其外测的钢骨混凝土能够共同工作直至破坏，其承载力明显高于钢管混凝土核心柱的承载力，为组合结构的发展提供了一种新的结构型式．

重载柱的节点设计对结构整体防倒塌能力具有重要意义。通过对一种新型组合重载柱节点的 低周反复荷载试验,对该类节点的抗震性能作出评估。试验结果表明,新型重载柱节点具有较高的抗剪承载 力和良好的抗震性能。

钢管混凝土柱的防火保护层厚度的计算方法

配有圆钢管的钢骨混凝土柱的设计方法v配有圆钢管的钢骨混凝土柱的设计方法

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钢管混凝土柱内部缺陷修补工法的特点主要有以下特点： (1)需在钢管柱体外进行，钢框架混凝土柱不密实孔洞检查需借助专项检测仪器进行柱身全数检查，做到科学合理。 （2）钢框架混凝土柱内混凝土浇筑不密实部位需采用专用设备进行开孔作业、注浆、恢复加固施工专业性强，属特种作业需特种设备和特种施工资质。 （3）孔洞注浆材料需流动性大、强度高、材料粘接融合性能好，注浆设备为小型设备。

立式高位抛落免振捣法浇筑管内混凝土，混凝土按照现有规范规定，混凝土配合比设计必须满足施工环境及设计要求，包括坍落度损失的控制、可泵性、初终凝时间、早期强度等

通过 4个 1 /2比例的钢管混凝土分叉柱与钢梁连接节点的拟静力试验 ,对其滞回性能、 刚度退化、 延性性能、 耗能能力以及破坏特征进行了研究与分析,并与纤维杆元模型模拟的结果进行了比较。结果表明:节点在梁端塑性铰破坏模式下钢管混凝土树状节点的抗震性能较好;在局部焊接破坏模式下延性较低 ,抗震性能相对较差;钢管分叉柱长宽比较大时,设置纵向隔板能更好地保证节点区域的稳定性。

利用三维实体单元，对”带内隔板的方钢管混凝土柱一削弱梁端的钢与混凝土组合梁框架节点”建立了考虑几何非线性和材料非线性的有限元理论分析模型，通过对已有试验模型的模拟分析，验证了有限元方法的正确性，进而模拟分析了”框架节点”在单调和低周反复荷载作用下的受力性能，深入研究了其荷载一位移曲线、节点区梁端的应力分布规律、耗能能力及破坏特征．研究表明：混凝土楼板的组合作用可以适当提高节点的承载力和刚度，且对削弱梁端节点区的应力分布影响较小；梁端削弱组合梁各节点的承载力和刚度均比梁端无削弱组合梁节点的有所降低，但降低幅度不大；梁端削弱组合梁各节点均表现出良好的延性及耗能能力．

天津津塔为钢管混凝土柱框架 + 核心钢板剪力墙体系 + 外伸钢臂抗侧力结构体系，其独特的结构形式要求钢板剪力墙与钢管柱、钢管柱与外伸臂桁架等连接节点必须做到构造合理、安全可靠、易于焊接、降低制作安装难度。在节点深化设计阶段对各类因素进行了综合分析，在实际施工中取得了良好效果。

绿景纪元大厦地下3层,地上56层,建筑总高度273m。结合工程实践,主要介绍绿景纪元大厦15层以下钢管混凝土叠合柱结构综合施工技术,围绕钢管柱的分段、深化设计、钢板工厂卷制、拼装焊接、现场安装、钢筋安装、模板加固、混凝土浇筑等一系列细节问题进行阐述。解决了工厂制作钢管时开斜向孔、管壁焊接螺母的模板加固方法等难点问题,保证了结构的施工质量,取得了较好的效果。

通过一超高层钢管混凝土框架一钢筋混凝土核心筒结构的抗震设计，给出结构的抗震性能分析结果及薄弱环节的加强措施。抗震设计除采用常见的小震分析方法和指标外，还研究中震下构件抗力与地震作用的关系，并与大震动力弹塑性时程分析的损伤情况进行比较。通过抗震设计发现，结构的屡间位移角变化率反映弯曲型变形结构的竖向刚度变化，刚度急剧变化处的剪力墙在大震下易出现损伤；构件抗震富余承载力与地震效应之比揭示了结构的薄弱环节，钢管混凝土柱具有较高的富余抗力，而核心筒底部在拉弯内力下该比值偏低，大震下核心筒出现明显受拉损伤。

本工法适用于工业与民用建筑及构筑物的钢管混凝土柱的施工。本工法所反映的钢管混凝土柱是指在圆形钢管内填灌混凝土的钢管混凝土结构。

主要介绍了新达城广场钢管砼柱与钢筋混凝土框架梁的节点构造的设计思路，指出对不同的结构部位宜采用不同的节点构造，还介绍了钢管混凝土柱的一些特殊构造及耐火设计。

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多(高)层建筑钢管混凝土柱施工工法，内容详细，可供大家下载参考。

主体结构:结构宽度40.70m，为五跨单层断面。结构主要尺寸:顶板1000mm，顶纵梁1200mm×2000m，底板厚1100mm，底纵梁1200mm×2200m，侧墙厚700mm， φ800mm 钢管混凝土柱。（柱网尺寸8m×8m）

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钢管混凝土柱安装示意图（带配筋图），图纸设计非常详细，绘制精确，供大家下载参考。

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内容简介 钢结构设计说明、柱定位图、钢柱平面布置图、幕墙柱柱平面布置图、屋面钢梁布置图、屋面次钢梁布置图、节点图、玻璃分格布置图共9张图纸。 幕墙柱柱平面布置图 屋面钢梁布置图 玻璃分格

介绍高层建筑中，复杂钢管混凝土柱的混凝土高抛法施工浇筑技术。通过具体工程实例，重点介绍了自密实混凝土在钢管混凝土柱中的应用和钢管内混凝土浇筑质量控制的方法。

本文结合工程实例，对大直径圆钢管混凝土柱柱脚设计方法进行了研究，并着重介绍了埋入武钢柱脚的传力机制、构造原则及计算要点，给出了计算公式。

柱底板详图、柱脚详图共1张图纸。