任意截面钢-混凝土组合柱的分析与设计

本文通过工程实例，介绍大直径钢管一混凝土劲性组合柱施工技术和工艺，以及承台面柱脚环板钢支撑架制作与固定，铜管、钢管芯一混凝土组合嘲柱施工工法在工程中的应用．

采用数值积分方法模拟计算了轴心受压铜骨一铜管高强混凝土组合柱的荷载一变形关系曲线，计算结果与试验结果吻合良好．在此基础上通过大量计算，研究了套箍指标、配骨指标、长细比和偏心距对组合柱承载力的影响． 计算分析表明，铜管、铜骨和混凝土的协同工作，可有效地提高柱子的承载力．

为了便于分析，通过等截面面积、等刚度换算，将圆形截面换算成矩形截面，并推导刚度的计算公式。然后对桩径、混凝土强度和受拉钢筋配筋率对桩体刚度影响进行了分析，为工程实践提供参考依据。

利用有限元方法建立部分包覆钢-混凝土组合柱(PEC柱)模型，对比既有试验数据，校核其可行性。经大量参数计算，在多高层建筑结构常见的柱子长细比范围内考察了压弯构件极限状态下轴力-弯矩相关曲线的特点。提出了采用轴力-弯矩相关方程表达的PEC柱单向面内压弯整体稳定承载力计算公式，利用既有试验数据、有限元计算数据对该公式的适用性、可靠性进行校核。结果表明，在绕强轴失稳与绕弱轴失稳的情况下公式均偏安全且经济，可用于实际工程中。

根据截面应符合平截面假定等基本假设提出了预应力钢2混凝土简支组合梁全过程工作中钢梁下翼缘应力 达到0. 2fsy 、钢梁下翼缘初始屈服、钢梁腹板下翼缘0. 3 hw 高度处屈服及构件正截面破坏这4 个特征状态的弯矩、 曲率计算公式。基于这些特征点, 运用最小二乘法分析得到组合梁截面弯矩2曲率关系的解析表达式。此外,利用 该解析表达式建立了组合梁的有限元分析模型, 推导了组合梁的单元刚度矩阵, 编制了相应的非线性全过程分析 程序。该方法考虑了混凝土压碎、钢梁材料硬化对结构性能的影响, 计算简单, 易于在计算机上实现, 计算结果 与实测结果较吻合。

本工程主楼为筒中筒结构，裙房为框架结构，其中主楼内外框筒设计采用现浇钢管混凝土组合柱；柱截面采用矩形截面和异形截面；框架柱内设置钢管，形成组合柱，柱内钢管采用无缝钢管，钢管接高采取两层或三层一接。外框筒钢管混凝土组合柱共70根；70根直径325×20mm的管从-5.45m-31.15m，70根直径299×16mm的管从31.15-66.25；钢管混凝土柱脚采用端承式，柱脚标高从-5.45处起（KZ-6从1.65处起）；-1层～10层采用C60混凝土，11层～16层采用C50混凝土，管内高强混凝土要求低收缩，低徐变，早强、后期强度有一定的增长、可泵送、不沁水不离析。

本资料为钢与混凝土组合结构设计，主要内容： 一、概述 二、钢与混凝土组合结构 三、钢与混凝土组合结构的发展与应用 四、高层建筑组合结构布置举例

内容简介 1、概述 某大桥北主引桥为50mT梁桥，共计16跨，单幅桥每个墩均为4根Φ170cm钻孔灌注桩承台基础。承台为六边形结构，其中2#～16#墩为水中墩， 2#墩承台顶标高+3.0m，底标高+0.0m；3#～16#墩承台顶标高+2.0m，底标高-1.0m。河床标高由北向南从+5.0m渐变到+0.0m，沉井下沉土层为粉砂和亚砂土。 桥址河段是xx江涌潮强度最大的河段之一，受弯道反射作用和丁坝影响，涌潮强度增大，大潮时涌潮高度达2.5m，涨潮流量可达20000m3/s以上，与百年一遇洪水流量27000m3/s相差不大。 大潮周期为半个月，持续时间为5～7天，涌潮高度一般为1.5～2.0m，沉井施工以来实测涨潮最大流速6.0m/s，落潮最大流速3.0m/s。引桥位置冲刷深度2～3m。

本图集是钢与混凝土组合楼盖结构构造，内容包括：组合梁结构构造、压型钢板与混凝土组合楼板结构构造。

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分析钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土梁的设计和计算的异同，重点探讨钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土梁的变形特点、裂缝、受弯承载力，在分析的基础上，加深对其的了解，从而知道钢-混凝土组合梁是组合结构中最常见的组合构件之一，是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型梁，它是由钢筋混凝土翼缘板，钢梁肋部和抗剪连接件组成的整体受力构件。钢与混凝土组合梁结构充分利用了钢材受拉性能好和混凝土受压性能好的特点，是将两种材料通过连接件组合成整体而共同工作发挥作用的一种新型结构。钢筋混凝土梁形式多种多样，是房屋建筑、桥梁建筑等工程结构中最基本的承重构件，应用范围极广。

目前，对于钢．混凝土组合梁在荷载长期效应下挠度的研究，我国现行规范是通过降低弹性模量的方法来考虑荷载的长期效应，而没有充分考虑混凝土的收缩、徐变的影响。此外，组合梁交接面的滑移对长期挠度的影响也不可忽视。综合现有研究成果，选取影响挠度的主要影响因素：混凝土的收缩、徐变和抗剪连接件的滑移进行考虑，推导出考虑混凝土的徐变、收缩和剪切件滑移的钢．混凝土组合梁长期挠度计算公式，并对一高层建筑中的两根典型组合梁进行了现场监测与分析。理论分析和实测结果表明：用现行规范中的计算方法计算出的组合梁的长期挠度值偏小，因此，对组合梁的设计和施工提出了一些建议。

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通过对钢—混凝土组合结构特点的总结,阐述了钢与混凝土组合结构的设计要点,根据结构体系间的不同组合方式,对钢—混凝土组合结构体系进行了分类,并列举了各种组合结构构件和结构体系的应用实例。

钢混凝土组合结构技术规程，内容详细丰富，可供网友参考下载。

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钢管砼叠合柱（steel tube-reinforced concrete column）是指由截面中部钢管砼和钢管外钢筋砼叠合而成的柱，简称叠合柱。按截面形态可分为矩形截面和圆形截面。叠合柱的内外组成部分可不同期施工，也可同期施工。同期施工是指，同时浇筑钢管内砼和钢管外砼。同期施工的叠合柱可称组合柱。东北传媒文化广场工程外框筒采用组合柱方式。钢管砼组合柱共70根，钢管采用无缝钢管，非定尺加工，现场提供的钢管长度为8—12m，层高为5.1m、3.9m。钢管连接的一般做法为一层一接，从而保证了钢管内外砼同时浇筑。若采用一层一接方式则须将钢管在现场切断，然后再接高，但增加了内衬管的用量以及焊接次数，且钢管接高位置不能设在梁柱核心区内，必有部分钢管不能使用，将会大大增加成本，工期也大大增加。钢管长度采用二层或三层一接，吊装临时固定采用专用卡具，钢管内砼浇筑施工时，提前在钢管上留设10*20cm浇筑孔，砼浇筑完毕及时进行封堵，满足二级焊缝要求。通过多项创新技术，解决了钢管吊装、钢管内外砼同时浇筑等技术难题，大大加快施工进度，取得了良好的经济效益。在此基础上形成本工法。

组合柱牛腿详图，完整规划CAD平立面图大样图和效果图，单体与总平面图吻合，彼此间对应关系准确，图纸中无错漏碰缺，欢迎下载。

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钢-混凝土组合结构试验研究及工程应用实践 包含中国博览会综合体 钢－混凝土组合梁破坏形态

钢一混凝土组合梁下通过的管道会导致建筑层高的增加而减小组合结构的优势。腹板开洞的钢一混凝土组合梁有效地减小了梁下所需的空间，从而从工程上解决了该问题。但是，洞口的存在影响了钢一混凝土组合梁的受力性能。如何设计腹板开洞钢一混凝土组合梁是一个重要且实际的结构难题，而我国目前尚没有规范可以遵循。本文介绍了ASCE和EC4关于腹板开洞简支组合梁的抗弯和抗剪设计方法，给出了算例，并进行了分析和评述，可供工程设计参考。

钢一混凝土组合扁梁楼盖不仅能很好地满足房屋建筑方面的要求，显著地降低建筑的层高、围护结构费用和基础压力，且能减少结构的总用钢量，降低结构的单位造价，但当扁梁处于边跨和施工阶段时受较大的偏心荷载，必须考虑扁梁的受扭?组合扁梁楼盖设计和施工时，应注意上述问题并采取抗扭构造措施。

本工程为广东钢混凝土组合悬臂梁大样及梁表，包含劲性梁钢结构俯视图、悬壁劲性梁钢结构俯视图、劲性梁钢结构立面图等，图纸内容完整，表达清晰，制图严谨，欢迎设计师下载使用。

本文简单介绍了钢—混凝土组合梁结构组合作用的机理，列举了抗剪连接件的分类，介绍了抗剪连接的试验方法和破坏形态以及一般的构造要求，着重介绍了栓钉连接的特点，受力分析并列举了诸多国家规范中规定的栓钉承载力计算和设计方法，并介绍其构造要求，最后简单介绍两种较为新型的抗剪连接件。

三峡人行桥是为跨越三峡工程对外交通专用公路整体式段而设，由于三峡工程对外交通专用公路为全封闭式公路，该路行驶的车辆为汽-36级重型车辆

任意截面钢-混凝土组合构件正截面承载力验算是复杂结构设计中一项重要工作。目前多采用国外软件进行计算，不利于工程师应用。作者借助C#开发了任意截面钢-混凝土组合构件承载力验算软SRCTRACT。本资料介绍了该软件的基本假定、主要功能及应用情况，该软件建模方便直观、计算稳定、计算结果可以图形或文本输出，可以有效解决任意截面的正截面承载力验算问题。

采用了弹塑性纤维单元模拟钢筋混凝土梁、柱杆件, 通过材料应力-应变本构关系对截面动态积分, 直接得到构件刚度及恢复力特性, 提出了适用于该模型的计算方法和相应的钢筋和混凝土材料单轴应力-应变本构关系。并应用通用有限元软件ABAQUS 对钢筋混凝土悬臂柱及钢筋混凝土框架进行了拟动力反复加载计算, 并与试验结果进行对比分析。

某组合柱牛腿节点构造详图(3)，共7个节点

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工程概况 本工程为框架剪力墙结构，其中框架柱设计采用现浇钢管高强混凝土组合柱，柱截面均采用矩形截面，除地下一层800×800外，其余层柱截面为600×600，矩形框架柱内设置钢管，形成组合柱。柱内钢管分无缝钢管和螺旋钢管两种，钢管混凝土组合柱共94根。管直径分别为377×16、377×12、377×10、244.5×10；地下室内框架柱预埋螺旋式钢管，其余框架柱预埋无缝式钢管，管内1-3层浇灌C100高强混凝土，地下室、4-9层框架柱内钢管内浇灌C80混凝土，其余层柱管内浇灌C60混凝土；柱管外地下室C70混凝土，1-5层柱管外C60混凝土，其余层柱管外C50混凝土；管内高强高性能混凝土要求达到免振自密实，低收缩，低徐变。 施工特点：本施工部位的施工难点为组合柱与框架梁、剪力墙纵横相交，柱外钢筋要求从管内通过，框架核心区钢筋密集，剪力墙钢筋与柱相交钢筋通过柱内钢管给管内外混凝土施工带来了许多技术上的难题，此外钢管内外混凝土强度等级分别设计给混凝土施工带来许多困难。第三，本工程采用C100高强混凝土，给施工配比、运输、浇筑也造成了一定的困难。

钢结构以其工期短、施工方便、节能、环保、抗震、产业化生产等优势和循环经济理念被越来越多的建筑所采用。建筑结构形式由传统的钢筋混凝土结构逐渐向钢结构与钢筋混凝土结构相结合的结构形式转变。尤其是一些高层、超高层的建筑中，钢结构已经占据工程结构的主体地位。为了实现建筑物的使用功能、结构安全性能、外观造型等多方面的需求，当传统的H型、箱型钢梁钢构件已经不能满足这些要求，钢结构的形式也向多样化发展，一些组合截面钢构件、复杂的桁架类构件逐渐用于一些大型的工程中。xx（三期）工程主楼高度330m，根据结构形式，采用核心筒组合截面钢构件及外框筒腰桁架来满足设计要求，保证结构受力及减少结构长细比，通过对组合截面钢构件及外框筒腰桁架制作工艺的实践，总结了工法。

2.1在下料时，严格控制下料的精度，充分考虑焊接的收缩留出收缩余量； 7.2.2腰桁架等复杂构件需进行预拼装，预拼装桁架在固定、坚实的胎架上进行，其不平度偏差≤3.0mm，预装用钢尺要与制作用尺一致； 7.2.3所有预拼装的构件经过验收合格，除柱、梁节点之间的连接孔不钻（待预拼装时套钻），其它尺寸及要求必须符合设计图纸。为保证钢构件、钢梁之间的高强度螺栓孔的准确性，所有连接板采用数控钻床进行钻孔； 7.2.4预拼装采用整片卧式拼装方法，在拼装平台上放出构件的尺寸大样。放样尺寸允许偏差见下表： 序号 项目 允许偏差(mm) 1 高度 0～1.5mm 2 节距 0～1.0mm 3 长度 0～2.0mm 4 对角线 ≤2.0mm 5 节距间对角线 ≤1.0mm

本工程为斜杆为双槽钢或双角钢组合截面与节点板的连接图，图纸内容完整，表达清晰，制图严谨，欢迎设计师下载使用。

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