鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在建筑中的運用探究論文

　　在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)之前，我國建筑行業(yè)一直沿用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)即利用剛才進(jìn)行建筑活動，因為這種建筑模式主要材料就是鋼材，所以它鋼材消耗量很大，同時成本也比較高昂。鋼管混凝土是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)主要利用鋼管和混凝土兩種材料，將混凝土注到鋼管中使鋼管對混凝土形成制約作用，從而利用兩種不同材料各自的優(yōu)點將兩種材料混合的優(yōu)點發(fā)揮到最大化。兩者互相擠壓的強(qiáng)大受力作用以及鋼管對混凝土的約束，使得混凝土一直處于高度復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下，由此極大程度上優(yōu)化了混凝土原本的性能，大大加強(qiáng)了其可塑性和承壓能力。

　　1 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。

　　第一，節(jié)約建筑成本。與純鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)大大節(jié)約了建筑成本。據(jù)估計如果建筑企業(yè)采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)而不去采納鋼結(jié)構(gòu)，那么大概可以節(jié)約一半鋼材和近一半的混凝土，所以鋼管混凝土結(jié)構(gòu)可以說是既節(jié)省了建筑材料，也降低了建筑成本，整體工程造價大大降低，在國際上此類采用不同建筑架構(gòu)導(dǎo)致建筑成本上漲或下降的例子也屢見不鮮。第二，承壓能力強(qiáng)。由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)本身的特殊性使得它的承載力較于鋼結(jié)構(gòu)有較大的增強(qiáng)，將混凝土注入鋼管，鋼管對混凝土的束縛使得混凝土一直處于三向受壓應(yīng)力狀態(tài)，從而混凝土的抗壓能力和變形能力都顯著增強(qiáng)； 第三，優(yōu)良的可塑性。混凝土本身較為“脆弱”,當(dāng)它和鋼筋混合以后，因為受力原因自身的延展性，韌性和可塑性大大提高； 第四，抗震性能較強(qiáng)。自然災(zāi)害的發(fā)生也使得人們對建筑的安全問題愈加關(guān)注，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑抗震性能要優(yōu)于純粹的鋼結(jié)構(gòu)。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)使得混凝土一改自身的“脆性”,擁有了較強(qiáng)的韌性和延展性，再加之鋼管本身的優(yōu)良的抗壓能力和吸能性，使得這種新型結(jié)構(gòu)即使在經(jīng)過反復(fù)的壓磨和搖晃情況下，也依然能保持最初的架構(gòu)模式。第五，耐火能力強(qiáng)。土可以用來壓制火勢，而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的開發(fā)研究也正是考慮到了這一點。相比于鋼材，混凝土具有較大的比熱容，能在短時間內(nèi)更好的吸附熱量。因此雖然鋼管在遇火時升溫較快，但是鋼管內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu)又起到了降溫的作用，這樣一來就有效地提升了鋼管的耐熱時間。

　　2 鋼管混凝土的研究狀況。

　　雖然鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)已經(jīng)有了較長時間的歷史，但在世界范圍內(nèi)興起使用的時間并不是很久遠(yuǎn)。大致在二十世紀(jì)六十年代到七十年代之間，世界各國開始了對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的具體研究和探索，通過實驗測試其在建筑業(yè)中的可行性和優(yōu)勢。而我國因為改革開放時間相對較晚，因此對鋼管混凝土方面的研究也相對較為滯后。當(dāng)下，我國建筑業(yè)對于鋼管混凝土的研究主要表現(xiàn)在一下幾個方面：

　�。� 1） 基本理論的研究。本著理論指導(dǎo)實踐的原則，對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)基本理論的研究可以說一直是建筑業(yè)對鋼管混凝土研究的重點。鋼管和混凝土的巧妙結(jié)合，很好的中和了兩種材料各自的劣勢，充分發(fā)揮了鋼管和混凝土的優(yōu)勢特色，使得整個鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有了超越純鋼造結(jié)構(gòu)的一系列優(yōu)越品性；（ 2） 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的研究。近年來，自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生也使得社會越來越關(guān)注房屋建筑的安全性，其中很重要的一點就是抗震性能。雖然以前的建筑都各自聲稱可以抵抗多少級地震，但實際上能抵抗的震級都是理論意義上可以達(dá)到的目標(biāo)，而實際上能達(dá)到的抗震級別其實并沒有那么高。因此在面度新型的鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，建筑業(yè)人士也就更關(guān)心這個問題。為此，國內(nèi)外眾多專家學(xué)者利用實驗等一系列辦法對鋼管混凝土的抗震性做了具體研究和調(diào)查，但目前所能暫時確定的只是鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能優(yōu)于純鋼結(jié)構(gòu)，至于到底有多大的優(yōu)越性和具體的抗震參數(shù)并沒有實質(zhì)性的報道。目前，我國乃至世界在鋼管混凝土抗震性能方面的研究還有所欠缺，應(yīng)大力推進(jìn)，以便于建筑工程對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步利用；（ 3） 鋼管混凝土的防火性能研究。隨著高層居民樓的流行和普及，住戶和開發(fā)商都對建筑的各種防災(zāi)害性能予以了高度的關(guān)注和重視。對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性研究，主要有兩方面，一是建筑整體的空間構(gòu)架，二是火災(zāi)發(fā)生時建筑結(jié)構(gòu)的變化情況。在對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能研究中發(fā)現(xiàn)，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的防火抗火性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于純鋼結(jié)構(gòu)模式。但是現(xiàn)階段對鋼管結(jié)構(gòu)抗火性的研究還不盡完善，針對這方面的研究還需要進(jìn)一步調(diào)整和提高。

　　3 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在建筑中的運用。

　　鋼管混凝土自從二十世紀(jì)六十年代在我國流行普及開來，并廣泛運用到了我國的各項建筑工程制造中。首先，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)最常見的應(yīng)用模式就是運用在單層和多層的工業(yè)廠房中。這種建筑房型較為簡單，但是與其他建筑的不同之處就在于其起間高要大于一般的居民住房，此外，單層工業(yè)廠房的承力柱屬于偏心受壓構(gòu)件，所以也就對廠房建造時的支撐柱承壓力提出了較高的要求。而鋼管混凝土由于其自身抗壓能力好承載力強(qiáng)的特點，能在這種房屋構(gòu)建中充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢和特色。在這種類似的工程中，很多建筑企業(yè)將承壓柱設(shè)計成了網(wǎng)格式組合柱進(jìn)一步提升了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的性能。尤其是我國現(xiàn)在工業(yè)方面發(fā)展迅猛，各地廠房的需求不斷上升，采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造是一個上乘的選擇。另外一種鋼管混凝土使用較為常見的建筑就是高層居民住宅樓。高層建筑相對于低層建筑來說，對建筑的承載性能，防火抗火性能，抗震性能等方面要求更高也更加嚴(yán)格。在這種情況下，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)就具有較大的優(yōu)勢，兩種不同材料的糅合使得每種材料的長處都得到了充分的發(fā)揮。鋼管混凝土本身的優(yōu)勢一方面取代了鋼筋混凝土的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，另一方面也很好地解決了高層建筑架構(gòu)中傳統(tǒng)鋼筋混凝土和純鋼結(jié)構(gòu)底部的“井柱”“并柱”問題，也彌補(bǔ)了以往架構(gòu)中鋼筋韌性太差以致整體結(jié)構(gòu)脆弱的缺陷。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中的使用，一方面取代了鋼架構(gòu)中的鋼柱，大大減少了鋼材的用量，從而節(jié)約了建筑成本，另一方面也極大地提高了整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)度，減少了地基基礎(chǔ)的負(fù)擔(dān)，從而也降低了工程的整體造價。高層建筑采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，這個架構(gòu)中所需鋼材厚度較小，取材容易，價格也相對較低，其抗腐蝕和防火抗火性能也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于純鋼柱和鋼筋柱。整體而言，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)因其工藝相對較為簡單，所以這種建筑模式的使用會大大縮減工期，節(jié)約成本，但與此同時也大大提升了建筑各方面的性能。

　　4 結(jié)語。

　　通過上述各方面對鋼管混凝土架構(gòu)的分析和討論，可以看出鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在我國的使用依然處于雛形階段，但是發(fā)展前景依舊一片光明。鋼管混凝土相對于傳統(tǒng)的純鋼架構(gòu)和鋼筋混凝土建構(gòu)模式，有著其自身巨大的優(yōu)越性。尤其是在我國當(dāng)下建筑行業(yè)發(fā)展迅速的大環(huán)境下，鋼管混凝土模式的使用也是大勢所趨。因此，應(yīng)該大力加強(qiáng)有關(guān)于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究和測試，使其早日在我國普及開來，為我國建筑業(yè)的發(fā)展的創(chuàng)新和進(jìn)步助力，同時也為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)。

　　[1]周全。 結(jié)構(gòu)工程施工中的鋼管混凝土的運用[J]. 城鄉(xiāng)建設(shè)，2010（ 1） : 123.

　　[2]張占義。 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用[J]. 中國科技博覽，2011（ 29） : 633.

　　[3]譚燕秋，張景麗，陳林。 鋼骨鋼管混凝土在單柱式橋墩中的應(yīng)用研究[J]. 工程建設(shè)與設(shè)計，2010（ 12） :75 - 78.

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