钢管混凝土结构
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钢管混凝土结构范文第1篇
Meng Qingfang
（Beijing Jingcheng Xinxing Paper Engineering Technology Co.，Ltd.，Beijing 100176，China）
摘要：根据设计实例，对钢管混凝土结构在单层厂房结构设计中的应用提出自己看法，不同结构形式进行比较以及设计中应该注意事项，得出结论钢管混凝土结构在单层工业厂房结构中的推广和应用将极大的节约钢材，降低工程造价。
Abstract:According to design case, the author puts forward his own view on the application of concrete-filled steel tubular structures in the structural design of single-storey plant, compares different structure ways as well as design issues should be noted, and concludes that the promotion and application of the concrete-filled steel tubular structure will greatly save steel and reduce the project cost.
关键词：钢管混凝土柱 工业厂房 用钢量 降低成本
Key words: concrete-filled steel tube column；industrial plant；the volume of steel；reduce costs
中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）14-0121-01
1钢管混凝土结构的优点
钢管混凝土结构是指在钢管之内填充混凝土而形成的组合材料。在工业厂房中主要是采用圆钢管，圆钢管因能有效地约束核心混凝土，从而其混凝土的抗压强度和变形能力都显著提高。钢管混凝土具有强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点。此外还具有一些在施工工艺方面的独特优点：①钢管本身就是耐侧压的模板。②钢管本身就是钢筋。③钢管本身又是劲性承重骨架。
2以具体工程为例介绍钢管混凝土柱的作用
在单层工业厂房结构设计中，钢管混凝土柱主要应用于下柱，下面以一个具体工程为例对此进行介绍。邯钢设备制造有限公司新建铸铁车间为单层工业厂房，建筑面积8448m2，共三跨，每跨有2台Q=32/5t桥式吊车，工作级别为A5级，轨顶标高10.020m。北京中冶设备研究设计总院有限公司建筑院设计，厂房采用钢结构，上柱为实腹H形，下柱为双肢钢管混凝土柱，腹杆为Φ140X5钢管（不灌注混凝土），屋面采用梯形钢屋架，H型钢檩条，压型钢板屋面板；吊车梁为实腹工字型断面钢吊车梁；墙面板为压型钢板，卷边C型钢墙梁，墙皮柱间距6m。该工程在柱子系统和屋面系统节约大量钢材，本文着重介绍柱子系统，除去上柱及肩梁与一般钢结构柱子计算方法一样不做比较外，下柱采用钢管混凝土结构比普通钢结构节约钢材50%左右。
计算荷载取值：
①屋面荷载： 活荷载 0.5 考虑积灰荷载0.3
②风荷载： 0.45
③地震烈度： 7・（0.15g）
计算软件采用中国建筑科学研究院的PKPM-STS软件，用框排架模块计算。基本模型为排架平面内柱脚与基础刚接，上柱与屋架铰接；排架平面外柱脚与基础按铰接计算，靠柱间支撑保证平面外稳定。下柱支撑为双片交叉支撑，采用H250X125X6X9轧制H型钢分别与两个柱肢相连。下面仅对边列柱计算结果进行比较。
经计算当采用钢管混凝土结构时柱子断面见图1。
下柱为Φ355X6钢管，腹杆为Φ140X5。钢管中采用泵送顶升浇灌法浇注C40混凝土；上柱采用H600X350X12X16焊接H型钢；上下柱均为Q235B钢。钢柱的稳定应力比为0.8，平面外计算长细比为75，钢管外径与壁厚比值d/t=59，均满足《钢管混凝土结构设计与施工规程》3.1.5条的要求。整个下柱用钢量（不含肩梁）为1363kg。
在相同条件下下柱采用H型钢格构式双肢柱断面，经计算，断面为双H型钢H500X250X8X12，腹杆为双角钢L100X8。上柱同样为H600X350X12X16焊接H型钢；上下柱均为Q235B钢。应力比为0.85，长细比为120。整个下柱用钢量（不含肩梁）为1998kg。经比较每根柱子钢管混凝土结构比纯钢结构柱子可以节省钢材635kg，效果非常显著。同时腹杆采用钢管结构比采用双角钢结构减少了大量的焊接工作量。
3满足适合采用钢管混凝土结构的条件
3.1 轨顶标高不宜太高，因为钢管混凝土结构格构式柱子对于柱子的长细比要求较高，《钢管混凝土结构设计与施工规程》表3.1.5规定格构式柱子长细比限值为80，所以如下柱过高，则由于长细比的限制而导致钢管直径过大，使钢管混凝土的强度不能充分利用。
3.2 钢管混凝土柱子受压强度很高，但是受拉和受弯强度相对较差所以格构式柱子在除节点之外的部位不宜连接使柱子承受水平力的构件。
4采用钢管混凝土柱子时的注意事项
4.1 因为钢管混凝土结构一般管径较小，推荐采用泵送顶升浇灌法浇注混凝土以保证混凝土浇灌质量。应注意尽量采用骨料较小的混凝土，当采用泵送顶升浇灌法时一般为0.5~3cm，水灰比不大于0.45，塌落度不应小于15cm，当有穿心部件时，粗骨料粒径宜减小为0.5~2cm。为满足塌落度的要求，应掺适量减水剂。为减少收缩量，也可掺入适量的混凝土微膨胀剂。
4.2 柱子主要承重钢管尽量采用螺旋形缝焊接管或无缝钢管，焊接钢管必须采用对接焊缝，并达到与母材等强。钢管接长时也应采用等强度的破口焊缝。格构式柱子肩梁部位肩梁腹板和柱间支撑节点板穿过钢管时，穿过的板件与钢管宜采用破口焊缝。在工程实践中曾经发生过因为穿心板件与钢管焊接强度不足，导致在进行泵送顶升浇灌法浇灌混凝土时在焊接部位开焊。
4.3 柱肢和腹杆焊接时应避免使焊缝重合或交叉。
5结束语
工程实践表明，钢管混凝土与钢结构相比，在保持自重相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材50%，同时焊接工作量可大幅减小。因为钢管混凝土结构采用圆形钢管，外观新颖，造型美观大方。随着钢管混凝土设计与施工水平的不断提高，必将得到更大的推广。
参考文献：
钢管混凝土结构范文第2篇
矩形钢管混凝土结构的优越性已逐渐得到工程人员的认可，而且越来越多地被应用到实际工程中。从已有的实例看，钢管混凝土结构一般用于承受较大荷载的结构，如高层建筑和桥梁结构。钢管混凝土结构在我国已得到较为广泛的应用，并取得了较好的技术和经济效果。一、钢管混凝土在实际工程应用中的优点
钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中相互的组合作用，发挥了两种材料的优点，不仅使得混凝土的抗压强度提高、变形性能改善，而且避免或延缓了钢管发生局部屈曲。这决定了它在实际工程应用中的一些优点：
（一）承载力高。如果仅仅对于薄壁钢管而言，其临界承载力很不稳定。试验表明，它的实际承载力只有理论计算值的四分之一。但在钢管中填充混凝土以后，可以延缓或避免钢管过早地发生局部屈曲。钢管中的混凝土受到钢管的约束，可延缓其受压时的纵向开裂。两种材料相互弥补了彼此的弱点，可以充分发挥各自的长处，从而使钢管混凝土具有很高的承载能力，一般高于组成钢管混凝土的钢管及核心混凝土单独承载力之和。
（二）抗震和变形能力。对于钢管混凝土构件而言，其中的混凝土材料脆性很大，构件开裂后承载力和变形能力迅速降低。如果将混凝土灌入钢管中形成钢管混凝土，核心混凝土在钢管的约束下，不但在使用阶段它的弹性模量得以改善，在破坏时也具有较大的塑性变形。此外，若与钢结构相比，钢管混凝土结构由于混凝土的存在而提高了刚度，外力作用下的变形相对较小，在风荷载和地震荷载作用下，结构的水平位移可以严格控制。
（三）制作和施工方便。与钢筋混凝土柱相比，钢管可以兼作柱的外模和临时支撑，免去了绑扎钢筋、支模和拆模等工序；而且柱内无钢筋，混凝土浇灌也相对简单的多，可以做到多层一次施工，并能更好的配合施工中的泵送混凝土、高位抛落免振捣混凝土和自密实混凝土等技术。与钢结构构件相比，钢管混凝土的构造通常更为简单，焊缝少，更易于制作。
（四）耐火性能较好。众所周知，钢结构的耐火性能较差，构件温度升至600°C时结构完全丧失承载力，变形迅速增加，导致结构倒塌。因此，钢结构中构件要采用防火涂料进行保护。
（五）经济效果好。对于钢筋混凝土结构，由于轴压比的限制常常令柱截面尺寸很大，若改用钢管混凝土，柱截面将大大减小，建筑结构所占的面积也将大大减小，这对投资方而言会产生不小的经济效益。
二、矩形钢管混凝土节点的类型与性能
（一）钢管混凝土柱―钢筋混凝土梁节点
1.加强环肋板式节点
加强环肋板式节点由上下加强环和垂直肋板组成，垂直肋板和钢管及下环板焊接，钢筋混凝土预制梁端留一竖向糟，槽口顺肋板将梁放在下环上，用角焊缝将梁端预埋件与肋板及下环板相焊接，然后盖上上加强环，再将上环板与梁端预埋件焊接，如图1.1所示，这种刚性节点通过上下加强环传递梁端弯矩，垂直肋板传递剪力。这种节点型式的特点是传力可靠，在满足“强柱弱梁”的条件下设计好加强环，同时注意焊接质量，使塑性铰出现在梁端的情况下有良好的抗震性能。这种节点适用于多层工业与民用建筑。
图1.1 加强环肋板式节点
2.加强环承重销式节点
加强环承重销式节点是在梁顶用加强环分别和钢管及梁顶预埋件钢板焊接，预制梁端部做成下短、上长的变形截面形状搁在承重销上，如图1.2所示。加强环的作用是传递梁端弯矩所产生的拉力，承重销的作用是传递梁端传来的剪力，承重销多采用工字梁，它的腹板穿过钢管柱，上下翼缘则焊在钢管壁上。这种节点的优点是受力明确，刚度大，承载力高；缺点是构造较复杂，用钢量大，这种节点适用于重型工业厂房中。
图1.2加强环承重销式节点 图1.3 环梁节点
3.环梁节点
钢筋混凝土梁与圆钢管混凝土柱连接时，采用钢筋混凝土环梁节点。这种节点是围绕钢管柱设置现浇钢筋混凝土环梁，与钢管柱紧密箍抱，楼盖的纵筋锚固于环梁内，借环梁传递梁端弯矩；在钢管外侧位于环梁中部或靠近底部贴焊一或两根环形钢筋作为抗剪环传递梁端剪力，如图1.3所示。这种节点的传力方式是:梁的剪力传至环梁后，通过环梁和钢管间的粘结力、摩擦力和抗剪环传给钢管柱；梁的弯矩则由环梁承担并自行平衡或传至钢管柱。
（二）钢管混凝土柱―钢筋混凝土梁节点
1.内、外加强环节点
如图1.4所示为钢管混凝土外加强环节点。梁端剪力的传递采用焊接于钢管上的连接腹板实现，梁端弯矩的传递采用环绕钢管柱的加强环与钢梁上下翼缘焊接的办法实现。外加强环式节点是迄今为止实际工程中应用较多的一种节点型式，其传力路径简洁明确、节点刚度大、承载力高，在适当的截面设计下能较好地实现“强柱、弱梁、节点更强”的原则。
图1.4钢管混凝土外加强环式节点
内加强环式节点，即将钢梁翼缘板与腹板直接焊接在管柱外边，内环与梁的翼缘在同一水平面内，节点仍然能够满足刚性节点的要求。这种节点型式比外环节省钢材，但当管柱直径较大时才能采用，因为当管径较小时焊接困难，而且将妨碍管内混凝土的浇灌，我国1997年开始修建的深圳赛格广场大厦中重要的节点都采用了内加强环。
2.锚定板式节点
如图1.5所示为锚定板式节点，即在钢管内正对钢梁上、下翼缘处各焊一个T形锚定板，埋于柱核心混凝土内，以承受梁翼缘传来的力偶，剪力的传递则依靠梁腹板的竖直焊缝。其特点是构造简单、省钢材，但节点的整体刚度较小，适用于节点内力不大的情况，目前已在深圳赛格广场工程中应用。
图1.5锚定板式节点
参考文献：
[1]《高层钢管混凝土结构》 黑龙江科学出版社1999
[2]《新型方钢管混凝土柱―梁节点实验研究》 同济大学硕士学位论文 2000
钢管混凝土结构范文第3篇
关键词：钢管混凝土柱；设计规范；实例探讨
中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：
1钢管混凝土柱的特点
钢管混凝土柱是钢管和混凝土的组合结构,其特点如下。
1.1既发挥了钢材的弹塑性能好、抗拉压强度高,又发挥了混凝土抗压性能好的特性。钢管在承压时由于管壁薄容易失稳,当钢管内灌满混凝土后,可以有效地防止钢管失稳,从而可以提高钢管的承载力。同时在轴力作用下由于钢管的套箍作用,又大大提高了混凝土的抗压强度,提高了混凝土延性,改善了结构的抗震性能,同时也降低了造价。
1.2钢管混凝土柱和钢柱相比,可节约钢材50%左右,降低造价是显而易见的。
1.3钢管混凝土结构施工简单,它与钢柱相比,零件少、焊接工作量少;与混凝土结构相比,不用对柱子支模板,从而降低了支模板的费用,减少工作量,大大加快了施工速度。
1.4钢管混凝土柱耐火性能比钢柱好,但比钢筋混凝土柱差。用钢管混凝土柱可节约价格昂贵的防火涂料,同时内部混凝土的填充减少了钢柱的防腐处理面积,节约了防腐涂料,降低了厂房造价。
2钢管混凝土的相关设计规范
目前国际上主要采用的设计规范有美国的AISC-LRFD(1999年)、英国BS5400(1979年)、欧洲规范EC4(1994年)、日本AJJ(1997年)等。我国到目前为止颁布的有关设计规程主要有:
2.1国家建筑材料工业局标准JCJ 01-89钢管混凝土结构设计与施工规程;
2.2中国工程建设标准化协会标准CECS 28∶90钢管混凝土结构设计与施工规程;
2.3国家电力行业标准DL/T 5080-1999钢—混凝土组合结构设计规程;
2.4中国工程建设标准化协会标准CECS159∶2004矩形钢管混凝土结构技术规程。其中CECS 28∶90,CECS 159∶2004是推荐性行业标准。另外,福建、上海、天津等地也相继颁布了针对或包含钢管混凝土结构设计的地方标准。
3以具体工程为例介绍钢管混凝土柱的作用
在工业厂房结构设计中，钢管混凝土柱主要应用于下柱，下面以一个具体工程为例对此进行介绍。邯钢设备制造有限公司新建铸铁车间为单层工业厂房，建筑面积 8448m2，共三跨，每跨有 2台 Q=32/5t 桥式吊车，工作级别为 A5 级，轨顶标高 10.020m。北京中冶设备研究设计总院有限公司建筑院设计，厂房采用钢结构，上柱为实腹 H 形，下柱为双肢钢管混凝土柱，腹杆为 Φ140X5 钢管（不灌注混凝土），屋面采用梯形钢屋架，H 型钢檩条，压型钢板屋面板；吊车梁为实腹工字型断面钢吊车梁；墙面板为压型钢板，卷边 C 型钢墙梁，墙皮柱间距6m。该工程在柱子系统和屋面系统节约大量钢材，本文着重介绍柱子系统，除去上柱及肩梁与一般钢结构柱子计算方法一样不做比较外，下柱采用钢管混凝土结构比普通钢结构节约钢材 50%左右。
计算荷载取值：
①屋面荷载：活荷载 0.5 考虑积灰荷载 0.3
②风荷载： 0.45
③地震烈度：7·（0.15g）
计算软件采用中国建筑科学研究院的 PKPM-STS 软件，用框排架模块计算。基本模型为排架平面内柱脚与基础刚接，上柱与屋架铰接；排架平面外柱脚与基础按铰接计算，靠柱间支撑保证平面外稳定。下柱支撑为双片交叉支撑，采用H250X125X6X9轧制H型钢分别与两个柱肢相连。下面仅对边列柱计算结果进行比较。
经计算当采用钢管混凝土结构时柱子断面见 图1。
图1
下柱为Φ355X6 钢管，腹杆为Φ140X5。钢管中采用泵送顶升浇灌法浇注C40混凝土；上柱采用H600X350X12X16焊接H型钢；上下柱均为Q235B 钢。钢柱的稳定应力比为 0.8，平面外计算长细比为 75，钢管外径与壁厚比值 d/t=59，均满足《钢管混凝土结构设计与施工规程》3.1.5 条的要求。整个下柱用钢量 （不含肩梁）为1363kg。
在相同条件下下柱采用 H 型钢格构式双肢柱断面，经计算，断面为双H 型钢 H500X250X8X12，腹杆为双角钢 L100X8。上柱同样为 H600X350X12X16 焊接 H 型钢；上下柱均为 Q235B 钢。应力比为 0.85，长细比为 120。整个下柱用钢量（不含肩梁）为 1998kg。经比较每根柱子钢管混凝土结构比纯钢结构柱子可以节省钢材635kg，效果非常显著。同时腹杆采用钢管结构比采用双角钢结构减少了大量的焊接工作量。
4满足适合采用钢管混凝土结构的条件
4.1 轨顶标高不宜太高，因为钢管混凝土结构格构式柱子对于柱子的长细比要求较高，《钢管混凝土结构设计与施工规程》表3.1.5 规定格构式柱子长细比限值为 80，所以如下柱过高，则由于长细比的限制而导致钢管直径过大，使钢管混凝土的强度不能充分利用。
4.2 钢管混凝土柱子受压强度很高，但是受拉和受弯强度相对较差所以格构式柱子在除节点之外的部位不宜连接使柱子承受水平力的构件。
5采用钢管混凝土柱子时的注意事项
5.1 因为钢管混凝土结构一般管径较小，推荐采用泵送顶升浇灌法浇注混凝土以保证混凝土浇灌质量。应注意尽量采用骨料较小的混凝土，当采用泵送顶升浇灌法时一般为0.5~3cm，水灰比不大于 0.45，塌落度不应小于 15cm，当有穿心部件时，粗骨料粒径宜减小为 0.5~2cm。为满足塌落度的要求，应掺适量减水剂。为减少收缩量，也可掺入适量的混凝土微膨胀剂。
5.2柱肢和腹杆焊接时应避免使焊缝重合或交叉。
6需要完善的问题
6.1我国尚未制定有关钢管混凝土结构防火设计方面的规定,在某种程度上制约了该类结构的推广应用。对于已经建成的钢管混凝土结构,有的采用钢筋混凝土结构的要求外包混凝土,有的按照钢结构的要求涂防火材料(可能偏于保守造成浪费),缺乏科学性和统一性。因此,在理论研究和工程实践的基础上,应尽快编制适合我国国情的钢管混凝土结构防火规范。
6.2具有优越的抗震性能是钢管混凝土的重要特点,为合理而安全地在地震区推广这类结构,必须深入进行动力性能研究。但目前国内外对钢管混凝土的动力性能研究基本上只限于试验研究,尚没有提供可供规范使用的计算理论和设计公式;而且对钢管混凝土徐变和疲劳性能的研究大多还处在以试验研究为主,尚缺乏合理的设计方法上。
6.3实际使用的钢管往往由钢板焊接而成,焊接残余应力对钢管混凝土构件性能的影响较大,当管壁较薄时更为突出,且在施工中,内填混凝土浇筑前钢管也有相当的初应力。因此关于残余应力和初应力对结构性能的影响,仍需要深入和系统的研究。
结束语：
工程实践表明，钢管混凝土与钢结构相比，在保持自重相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材50%，同时焊接工作量可大幅减小。因为钢管混凝土结构采用圆形钢管，外观新颖，造型美观大方。随着钢管混凝土设计与施工水平的不断提高，必将得到更大的推广。
参考文献：
[1]《钢结构设计规范》GB50017-2003.
[2]《钢管混凝土结构设计与施工规程》.
钢管混凝土结构范文第4篇
关键词：中空夹层钢管混凝土；力学性能；综述
1?引言
中空夹层钢管混凝土，是将内外两根钢管以相同的形心放置后，在两钢管夹层间灌注混凝土而形成的整体受力构件。作为一种新型的钢管混凝土结构形式，它是在实心钢管混凝土的基础上发展而来的。中空夹层钢管混凝土内、外钢管可采用不同的截面形式，常用的钢管截面形式有圆形、方形和矩形，将其中任意两种两两组合，可以得出该类构件的多种截面类型。目前，海内外的专家学者主要研究的是以下五类截面。相比方、矩形截面来讲，圆形截面更不易发生局部屈曲，因此将圆形截面作为中空夹层钢管混凝土的钢管更有利，同时方形钢管作为外管有利于梁柱节点的连接。
2?研究现状
文献[1]进行了圆中空夹层钢管混凝土轴压短试件的力学性能试验，其截面形式如图1-3（a）所示，其钢管的径厚比（D/t，D为圆钢管的外径，t为圆钢管的壁厚）范围为43~169。构件在两层钢管之间灌注的混凝土为树脂混凝土，混凝土的圆柱体抗压强度为58.6Mpa。试验中进行的一次轴压加载的试验结果表明：试验时构件的荷载—变形关系在加载后期基本都出现了下降段，其轴压极限承载力比钢管和混凝土二者叠加的承载力要高出10~30%，同时在承载力峰值点处的应变值达到了1%，大于钢管或混凝土单独加载时各自峰值点处的应变值。试验结果还表明，钢管和混凝土之间的相互作用使得钢管的局部屈曲大大延迟，在钢管发生局部屈曲后，由于混凝土的存在使得钢管的屈曲发展较慢，这种情况一直保持到混凝土被压碎。对中空夹层钢管混凝土轴压构件的荷载-变形关系进行了初步分析，分析时考虑了钢管和混凝土之间的相互作用力。由于采用的分析方法无法考虑混凝土破坏后的情况，因而提供的方法仅能计算出构件的荷载-变形关系至峰值点处，无法更进一步准确的模拟出构件荷载—变形关系的下降段。
文献[2]报道了6个圆中空夹层钢管混凝土试件轴压力学性能的试验研究结果。试验过程中的主要变化参数为内管和外管所用的钢管尺寸大小，其钢管径厚比的变化范围大致为19~57。试验结果表明：试件具有很好的延性和能量吸收性能。试件的外管在试验过程中的破坏形态和普通钢管混凝土的外包钢管相类似，呈象腿状，但内管的破坏情况却有所不同，呈扭曲的钻石状。
文献[3]共进行了8个方中空夹层钢管混凝土轴压短试件的试验研究。在制作试件时，其所用的方管为冷弯薄壁型钢，方管的宽厚比（B/t，B为方钢管的外边长，t为方钢管的壁厚）范围为11~50。试验结果表明方中空夹层钢管混凝土试件与空钢管相比具有很好的延性和能量吸收性能。
文献[4]进行了5个中空夹层钢管混凝土试件的试验研究，表明中空夹层钢管混凝土试件在破坏时的跨中挠度要比空钢管试件高2倍左右。
文献[5]对圆中空夹层钢管混凝土压弯构件的滞回性能进行了试验研究。试验是以一个实桥的桥墩为原始模型，按1:10的比例共制作了4个中空夹层钢管混凝土试件和2个钢管混凝土对比试件。试验结果表明，中空夹层钢管混凝土试件的截面中空并未影响其变形能力，其极限承载力比相同外管的钢管混凝土试件高。
文献[6]对宽厚比为62.2、46.6、40的方中空夹层钢管混凝土构件固定轴力施加循环荷载时，发现当宽厚比为40时，中空夹层钢管混凝土试件不论在强度、延性及自重减轻上都有很好的效果。
文献[7]的研究表明中空夹层钢管混凝土柱的峰值应变约为无约束混凝土的1.6到2.3倍，表明混凝土受到了良好的约束。而中空夹层钢管混凝土柱的综合弹性模量为实心钢管混凝土柱的1.5倍以上，表明中空夹层钢管混凝土有着良好的轴向刚度。另外中空夹层钢管混凝土的抗弯能力也高于实心钢管混凝土。
3?研究展望
作为一种新型结构，有关中空夹层钢管混凝土的研究还有许多急需解决的课题，应开展以下几方面的研究工作。：
（1）中空夹层钢管混凝土节点、框架和结构体系的研究。作为一种新型的结构形式，要在工程中将其推广应用的话，需要对节点、框架和结构体系进行系统的研究。
（2）长期荷载作用和复杂受力状态下的影响。在桥梁、高层和超高层建筑结构中使用中空夹层钢管混凝土时，需要考虑长期荷载以及压弯剪扭等复杂受力作用下对其力学性能的影响。
（3）耐火性能和抗火设计方法的研究。在建筑结构中使用中空夹层钢管混凝土时，需要考虑突发火灾事故后承载力降低和整体结构安全性降低等问题，因此要对它的耐火性能和抗火设计方法进行研究。
（4）界面损伤与承载力的关系。由于具有外管和内管，中空夹层钢管混凝土中混凝土与钢之间的界面面积比实心钢管混凝土大，因此应该对中空夹层钢管混凝土的界面损伤与承载力的关系进行研究。
参考文献：
[1] S. Wei, S. T. Mau, C. Vipulanandan, S. K. Mantrala. Performance of New Sandwich Tube under Axial Loading: Analysis [J]. Journal of Structural Engineering. 1995, 121（12）: 1815-1821.
[2] X. L. Zhao, R. Grzebieta, M. Elchalakani. Tests of Concrete-Filled Double Skin Circular Hollow Sections[P]. First Inter. Confer. on Steel & Composite Structures. Pusan, Korea, June, 2001: 283-290.
[3] Elchalakani M, Zhao X L, Grzebieta R. 2002. Tests On Concrete Filled Double-Skin（Chs Outer And Shs Inner）Composite Short Columns Under Axial Compression. Thin-Walled Structures, 40（5）:415-441
[4] Xiao-Ling Zhao, Raphael Grzebieta . 2002. Strength and Ductility of Concrete Filled Double Skin（SHS Inner And SHS Outer） Tubes. Thin-Walled Structures, 40:199-213
[5] Yagishita, H. Kitoh, M. Sugimoto, T. Tanihira, K. Sonoda. Double Skin Composite Tubular Columns Subjected to Cyclic Horizontal Force and Constant Axial Force[P]. Proc. of 6th Inter. Confer. on Steel and Concrete Composite Structures. USA, Apr, 2000: 497-503.
钢管混凝土结构范文第5篇
关键词：高大模板；支撑系统；施工工艺
Abstract: the safety of the concrete structure template construction difficulties tall are mainly: the span of structural components and section size large, floor high and if there is a major, since the conversion layer reinforced content; Concrete structures of tall templates support display when high, big and heavy security construction are more important, now from template design, construction and management of concrete structure on the safety of the template construction technology of tall.
Keywords: tall template; Support system; Construction technology
中图分类号：TU755.2文献标识码：A 文章编号：
前言：
目前，在我国的建筑施工中的坍塌事故中模板坍塌事故的发生是主要原因之一。其中高大模板占绝大多数。显然在高大模板支撑的安全控制从施工前的模板设计、施工工艺和步骤、施工安全管理等因素紧密相联。现在从以下几个方面进行进一步的浅述：
一、高大模板的观点
根据建设部建质[2004]213号文件关于《危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法》的规定，高大模板（支撑系统高度超过8m，或跨度超过18m，施工总荷载大于10KN/m2，或集中线荷载大于15KN/m的模板支撑系统）的专项施工方案必须组织专家评审。高大模板支撑属于危险性较大工程，要编制安全专项施工方案，其施工方案须经过专家论证评审通过，方可实施施工。
二、 高大模板设计方面的考虑
1）对基础考虑，当高、重、大跨度梁板模板 支架支承在下层结构楼面上时，则要考虑下层楼面的结构承载力，必要时要进行加固处理。 当模板支架支承在泥土地面上时，应在平整、夯实后加设满足承载力要求的垫块支承立杆, 并采取排水措施。
2）对材料的考虑，钢管的承载力较大（可用步距调整），其平面间距主要受木枋的强度和 刚度影响。当木枋的强度和刚度满足不了要求时，可考虑使用双木枋（即两条木枋叠起来使 用）。由于木枋长度一般都是长2m，因此设计时垂直梁轴线方向的间距可以先定下来，一般 为2m的1/2、1/4或比之略小，而沿梁轴线方向的间距则要通过试算来决定。
3）作为专项方案，应体现出“专”字，那么在工程概况中就应该较为系统、全面地书写相关的内容。模板方案体现的是支架的材料、搭设方法、构件截面大小、楼层高低、支设的高度、地基土质承载力、排水以及建筑结构设计师的结构设计特点、特征等等。这些方面必须在工程概况中予以说明，使相关技术人员看了方案以后可以马上能理解其做法及大概的注意事项。
4）模板图标注问题，要标示出相应的平面、立面、剖面图，就进行理论计算，这一点是必要的。如果说没有了相关的图示，就说明不了相互的关系，不要说审查人员不能校对，过了一段时间后有时连编制人员本人都无法复原，解释不了相互之间的关系，所以必须有模板施工平面与大样图。
5）设计的取值
如恒载的计算中，要注意不要把钢筋混凝土与素混凝土的容重（25KN/m3和24 KN/m3）混回一谈，不要在计算了钢筋混凝土的重量后，重复计算钢筋的重量。可靠一点的计算方法应该把构件内含的钢筋用量单独测算，尽可能不要采用笼统计算方式。特别是大截面的转换梁，其配设的钢筋用量不是一般的，往往会远远超过一般用量。这样的计算会比较符合实际，结果也会更加合理。
6）计算公式
在计算多跨连续梁的最大弯矩、剪力时，要注意正确取用相应的系数，要分清恒载和活载的系数关系。如四跨连续梁弯矩的最大位置是在第二支座处，静荷均布载时系数为-0.107、集中单荷载时系数为-0.161、集中双荷载时系数为-0.286等都是不一样的；在方案的编制过程中，如四跨连续梁不要 单把弯矩的最大点选在跨中，如取值不当，计算结果将相差30～50%，影响相当大。
7）最不利荷载组合
计算中最不利的情况有两层意思：一是荷载最不利；二是位置最不利，没有进行组合。
一般的计算q=1.2q静+1.4q活，但事实上对构件的受力不应是这样简单的组合，它应该有一个最不利的组合。
8）扣件抗滑移力取值，特别是对双扣件的最大允许抗滑移力取值，编制方案时在单扣件不能满足抗滑要求时，采取多扣件进行加强。对最大允许抗滑移力不能只是简单的数字之和，如单扣件最大允许抗滑移力是KN，双扣件就简单的认为是2nKN等。采用节点上托支撑较好解决扣件抗滑问题。
9）注意在构造上的错误，在编制方案时要将基本的构件关系联系上满足符合实际情况。如大梁下的木楞条是横放还是纵放，木楞条的截面摆设等等，这些方面看看是小东西、是小问题，但一到计算时就是大问题，直接关系到结构体系，先算什么、后算什么就是在此体现。又如扫地杆问题，编制方案时要注意做到纵横拉结，起到双向约束作用。
10）梁与板的支架整体考虑，梁与板的支架要有一个统一的构造措施：相互间要进行有效连接，纵横间距一致；中间水平支撑（拉杆）要在同一个高度；整体的构造要系统化，计算梁的支模架时要考虑部分板的荷载；系统考虑竖向构件和水平构件的先后施工顺序和稳定关系等等。
三、施工工艺上的要求
1）由于施工中产生的振动荷载较大，竖向支撑由扣件式钢管脚手架组成，而安装的误差 很难保证杆件在竖直的一条线上，因此扣件式钢管脚手架要排列整齐和顺直，并要及时安设好纵横向水平拉杆、剪刀撑等。上下层立杆采用的对接扣件应按规范要求交错布置。组合钢门架加工制作应选择有资质的制作厂家，制作质量必须符合设计要求；各杆件搭接及螺栓拧紧度必须符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规程》（JCJl30-2002）规定。
2）施工搭设时要测算好梁底、板底的标高，一般约至梁底、板底要预留有安装上托位置。模板支撑有时也可能采用可调底座进行标高调节，《规范》亦有提及，但在实际施工中，特别是高支撑，当支撑系统整体基本搭设完成后，想利用可调底座进行局部的调节是难于操作的，而可调上托操作起来就容易得多。当施工到设计标高时，可采用可调上托配合调节使用，但其伸出的长度不宜超过300mm。当可调上托无法满足施工要求，可能要截短超出部分的钢管，对钢管以后的再使用不利，甚至好象有点浪费，但跟整体施工安全来比是微不足道的。如果在施工前中能事先做好立杆模数的计算，并合理进行钢管的长短选择搭配，截短钢管的现象还可以最大限度地避免。
3） 整体性构造层的要求：
a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；
b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；
c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；
d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。
4）混凝土的施工步骤注意事项
a）合理安排混凝土的浇筑顺序。先将柱、梁、板钢筋及模板全部施工完毕，待浇筑混凝土时，先浇筑柱混凝土至框架梁底，然后再紧跟着浇筑梁、板混凝土。
b)采用泵送混凝土时，不得将混凝土泵管固定在支撑系统上，避免混凝土泵的振动推力破坏支撑系统的整体稳定性。
四、施工安全管理工作
1）搭设过程中施工员、技术员、质安员跟班检查，对搭设过程中存在的问题及时指出，并监督整改。
2）要组织多名经验丰富、责任心强的同志组成支架监控验收小组，从材料进场到支架成型对每道工序分段分层进行过程检查。
3）搭设完成的支架由总工程师、安全总监共同组织相关人员对支撑体系进行全面检查，合格后才能进入下道工序。
4）预压是检验支架是否安全的最后一道关口，项目部要根据支架承受荷载的大小，可采用沙袋堆载预压方式进行堆载预压以确保支架稳定。
5）混凝土浇筑施工过程中，应安排专人进行监测，一旦发现支撑系统有变形、松动等异常现象，要立即停止施工，组织人员进行修整加固，不得侥幸蛮干，保证施工安全。
五、工程实例：
钢管混凝土结构范文第6篇
【关键词】钢管;混凝土;浇筑施工
0.引言
近年来，随着国家经济的迅猛发展，钢管混凝土结构在我国的高层建筑工程、地铁车站工程和大跨度桥梁工程中得到了较多的应用。此外，近年来在多层、高层民用住宅建筑中也已开始采用钢管混凝土柱和钢梁组成的框筒结构体系，并且经济效益显著。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广泛。
1.钢管混凝土柱的特点
随着经济的快速增长和社会需求的不断扩大，近年来我国加工制造业也飞速发展，重型及超重型设备的需求逐年增加，与之相应的超大设备加工机械也应运而生，为了满足超大型设备的布置以及各种先进生产工艺发展的需要，促使工业厂房不断朝着大跨度、大柱距、大吨位吊车的方向发展。而钢管混凝土作为一种新兴的主要结构，以轴心受压和作偏心较小的受压构件为主的组合结构，在大型工业厂房的设计应用中也越来越显示出其突出的优点。
1.1 承载力高
钢管混凝土在轴心压力的作用下，产生纵向压应变，由此将引起钢管和其内核心混凝土的环向变形;随着压力的持续增大，钢管内核心混凝土向外扩张的变形大于钢管的直径扩张变形，这就使钢管箍住了混凝土，阻碍了核心混凝土的直径扩张。由此而产生了钢管与核心混凝土之间的相互作用力，此力称为紧箍力。这样就使钢管和核心混凝土都处于三向应力状态，从而使混凝土的抗压强度大大提高。
1.2 塑性和韧性好
这点可以使材料性能得到充分发挥，钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管对其核心混凝土的约束作用，使混凝土处于复杂应力状态，从而使混凝土的强度提高，塑性和韧性性能改善。根据对钢材和混凝土在三向应力状态下的应力应变关系的分析研究，可以得出用作受压构件的钢管混凝土，由于钢管对混凝土的紧箍作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使混凝土的抗压强度大大提高，而且还由脆性材料转变为塑性材料，基本性能起了质的变化。同时，薄壁钢管的承载力由于薄壁的局部稳定，屈服强度常得不到充分利用。用作钢管混凝土时，内部存在混凝土，提高了薄壁钢管的局部稳定性，其屈服强度可以得到充分利用。在钢管混凝土构件中，两种材料能相互弥补对方的弱点，发挥各自的长处，因而是钢材与混凝土最佳的组合使用。
1.3 安全性能好
由于组成钢管混凝土的钢管和混凝土之间有相互贡献、协同作用和共同工作的优势，使其具有较好的耐火性。钢管混凝土的耐火极限高于钢结构，为防火而增加的保护材料比钢柱少，截面越大越优越。腐蚀面积比钢结构小，耐腐蚀性能好，防腐处理比钢结构更方便。钢管混凝土耐撞击的能力也比钢结构和钢筋混凝土结构都强。有防腐要求的厂房可优先选用钢管混凝土柱作为其下柱。
1.4 施工方便
在施工过程中，钢管可以作为其核心混凝土的模板，钢管本身就是钢筋，它兼有纵向钢筋(受拉和受压)和横向箍筋的作用，制作钢管远比制作钢筋骨架省工省料，而且便于浇灌混凝土。与传统钢筋混凝土相比，没有绑扎钢筋及支模和拆模等工序，施工简便。钢管本身又是劲性承重骨架。在施工阶段可起劲性钢骨架的作用，其焊接工作量远比一般型钢骨架为少，从而可简化施工安装工艺、节省脚手架、缩短工期，减少施工用地。
2.钢管混凝土柱的施工技术及其注意事项
我国尚未制定有关钢管混凝土结构设计方面的规定，在某种程度上制约了该类结构的推广应用。对于已经建成的钢管混凝土结构，有的采用钢筋混凝土结构的要求外包混凝土，有的按照钢结构的要求涂防火材料，缺乏科学性和统一性。因此，在理论研究和工程实践的基础上，应尽快编制适合我国国情的钢管混凝土结构规范。
钢管混凝土内的核心混凝土被钢管所包裹，所以其浇筑质量很难控制。如果钢管混凝土内核心混凝土浇筑得不密实，可能导致构件强度和刚度的降低，这种影响对轴压短构件相对较小，对轴压长构件相对较大，而对偏压构件影响最为显著。所以在混凝土的施工过程中，不仅要保证混凝土的强度，还要保证混凝土的密实度，确保其力学性能不受影响，以达到设计要求。常见的施工方法有:泵送顶升浇灌法、立式手工浇捣法或高位抛落无振捣法。钢管混凝土柱从减小变形和经济角度考虑，核心混凝土宜采用强度等级不低于C30的普通混凝土。
外包钢管宜采用无缝钢管或螺旋焊接钢管，钢管外径不应小于100mm，壁厚不小于4。钢管混凝土柱的核心混凝土浇筑后，尽量避免在其外包钢管上二次施焊，对核心混凝土性能产生影响。
钢管柱用插入式振捣棒密插短振，逐层振捣。振捣棒垂直插入混凝土内，要快插慢拔，振捣棒应插入下一层混凝土中5～10cm。振捣棒插点按梅花形均匀布置，逐点移动，按顺序进行，不得漏振，每点振捣时间不少于60s。管外配合人工木槌敲击，根据声音判断混凝土是否密实，每层振捣至混凝土表面平齐不再明显下降，不再出现气泡，表面泛出灰浆为止。钢管柱混凝土超声波检测，每4层进行一次，在混凝土强度达到100%后进行。施工综合技术简化了施工工艺，节约人工费，减少周转材料的投入，节约材料，减少施工用地，能确保工程质量，同时可缩短施工工期。
3.结束语
钢管混凝土柱外观效果很好，其用钢量及整体造价均比下柱用钢柱要低，并且由于钢管混凝土柱不易形成阴角，防腐处理非常方便。下柱可根据实际情况优先采用格构式钢管混凝土柱，钢管混凝土格构柱的用钢量，基本上是钢结构格构柱的用钢量的30%左右，大大节约了钢材。而且截面越大，下柱高度越高，其经济效益就越明显。随着钢管混凝土计算理论的不断完善，施工工艺水平的不断提高，钢管混凝土的应用一定会越来越广泛。 [科]
【参考文献】
［1］刘国玖,杰胜利,岳一民.钢管混凝土柱施工技术[J].四川建材,2010,(03).
［2］孙建安,朱晓忠.浅谈钢管混凝土工程特点及施工技术的应用[J].陕西建筑,2009,(11).
［3］常琳娜.钢管混凝土柱施工技术[J].包钢科技,2010,(02).
［4］洪清溪.某大型商业中心钢管混凝土柱施工技术[J].福建建筑,2010,(01).
钢管混凝土结构范文第7篇
关键词:再生混凝土;钢管再生混凝土结构;钢管混凝土结构;
0 引言
随着全球可持续发展战略的提出,各国都在研究和开发可再生能源,以达到保护环境、节约天然资源等目的。废弃混凝土块经破碎、清洗和分级后,按一定的比例与级配混和形成再生骨料,部分或全部代替天然砂子或石子等配置而成的新混凝土称之为再生骨料混凝土(简称再生混凝土)[1]。再生混凝土是一种绿色混凝土,符合可持续发展战略。因此,对废弃混凝土再生利用的研究已成为许多国家的前沿课题。国内研究人员也已经对再生混凝土骨料和再生混凝土的力学特性进行了深入的研究[2]。钢管再生混凝土结构可促进再生混凝土在土木建筑结构中的应用和发展,为废弃混凝土资源化提供一条有效的途径。并研究提高再生混凝土的工作性能,使其满足在实际工程中推广应用的相关要求,以及对钢管再生混凝土短柱的轴心受压力学性能进行分析比较,力求对以后钢管再生混凝土规范的推出提出一些数据参考
1、钢管再生混凝土的发展状况
再生混凝土在我国的发展时间的限制,钢管再生混凝土的研究发展在目前来看极其的有限。杨有福等[3]在《钢管再生混凝土轴压短柱力学性能初探》采用直焊缝圆钢管再生混凝土进行了研究。结论表明:1)钢管再生混凝土与钢管混凝土轴压短柱的荷载一变形关系曲线相类似,纤维模型法同样适用于钢管再生混凝土。2)钢管再生混凝土的强度承载力低于钢管混凝土的强度承载力,并且随着骨料取代率的增加而有降低的趋势,这主要是因为随着骨料取代率的增加,再生混凝土的强度逐渐低于普通混凝土。本文主要对无缝钢管再生混凝土轴压短柱的力学性能进行了进一步的研究。
福州大学的杨有福[4]在确定钢材与核心再生混凝土本构关系模型的基础上,采用数值方法对钢管再生混凝土轴心受压、纯弯曲和压弯构件的荷载-变形全过程关系曲线进行模拟,对此类构件的力学性能进行研究,理论分析结果与试验结果非常吻合。最后在参数分析结果的基础上,提出钢管再生混凝土压弯构件承载力的简化计算公式。为了考察钢管再生混凝土构件在一次加载下的静力性能,课题组完成了56个试件的试验研究,同时进行了钢管普通混凝土试件的对比试验。研究结果表明,钢管再生混凝土试件与相应钢管普通混凝土试件的荷载-变形关系曲线类似;但钢管再生混凝土试件的承载力和刚度均低于相应钢管普通混凝土试件。这主要是因为再生混凝土的强度和弹性模量均低于相同配合比的普通混凝土。
本课题组的试验结果表明,将再生混凝土灌入钢管,可有效改善再生混凝土的力学性能,同时由于钢管和再生混凝土之间的组合作用,使得钢管再生混凝土构件的下降段趋于平缓,延性和耗能能力有较大的提高,但是随着再生粗骨料取代率的提高,仍存在弹性模量逐渐降低,峰值应变增大的特点。在确定钢材和核心再生混凝土的应力-应变关系模型的基础上,采用纤维模型法和有限元法对钢管再生混凝土轴压短柱、纯弯构件和压弯构件的荷载-变形关系曲线进行了计算分析。总体上,两种数值方法的计算结果均与试验结果吻合较好。采用纤维模型法对钢管再生混凝土压弯构件的力学指标进行了大规模的参数分析,并提出了钢管再生混凝土轴压短柱、纯弯构件和压弯构件承载力的简化计算公式,公式的计算结果与试验结果均吻合较好,且总体偏于安全。本文的研究成果可为有关工程实践提供参考。
2、钢管混凝土及钢管再生混凝土的基本概念
钢管混凝土即为将混凝土灌注入钢管,形成的具有再生混凝土三向受力结构。钢管混凝土除了具有一般套箍混凝土的强度高、质量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优越的力学性能外,还具有以下一些在施工工艺方面的独特优点:
1.钢管本身就是侧压模板,因而浇混凝土时,可省去支模板;
2.钢管本身就是钢筋,兼有纵向钢筋和横向钢筋的功能;
3.钢管本身又是劲性承重骨架,在施工阶段它可起劲性钢骨架的作用。
钢管混凝土也是在高层建筑和大跨度桥梁中应用高强混凝土的一种最有效和最经济的结构形式。其原因有以下几个方面:
1.钢管对核心混凝土的套箍作用,能有效的克服高强混凝土的脆性;
2.钢管内无钢筋骨架,便于浇灌高强混凝土,而且因有钢管分隔,与管外楼盖梁板结构的普通混凝土互不干扰,无交错浇灌的麻烦;
3.钢管外面无混凝土保护层,能充分发挥高强混凝土的承载能力。
钢管再生混凝土即为将再生混凝土灌注入钢管,形成的具有再生混凝土三向受力的钢管混凝土[5]。钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用,即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于复杂应力状态之下,从而使混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善。同时,由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲,保证其材料性能的充分发挥。
3、钢管混凝土柱的特性
钢管混凝土柱是将混凝土注入封闭的薄壁钢管内形成的钢-混凝土组合构件。钢管混凝土柱可以充分发挥钢管与混凝土两种材料的优势,对混凝土来讲,混凝土受到钢管横向约束而处于三向受压状态,从而使管内混凝土有更高的抗压强度和变形能力。对钢管来讲,由于钢管壁较薄,在受压状态下容易局部或整体失稳而不能充分发挥其强度,填入混凝土后,大大增强了钢管壁的稳定性,使其强度潜力可得到充分利用。因此钢管混凝土柱具有强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击等优点[6]。由于钢管能对混凝土提供连续的约束,且钢管具有很大的抗剪和抗扭能力,故可以有效地克服高强混凝土脆性大、延性差的弱点,使高强混凝土的工程应用得以实现,经济效果得以充分发挥。
4、结论:
(1)钢管再生混凝土构件的力学性能和钢管混凝土构件的力学性能有很多相似之处。
(2)再生混凝土在钢管中的应用弥补了再生混凝土结构性能上的不足,使二者都能充分的发挥潜力。同时又有利于环保,在生态方面也有很大的意义。
(3)为再生混凝土在结构上的应用提供了广阔的空间。再生钢管混凝土短柱的研究很有必要,还有许多工作需要进一步展开。
参考文献:
[1] 刘数华,冷发光.再生混凝土技术[M].北京:中国建材工业出版社, 2007
[2] 肖建庄,李佳彬,兰阳.再生混凝土技术研究最新进展与评述.混凝土, 2003(10): 17-20
[3] 吴凤英,杨有福 钢管再生混凝土轴压短柱力学性能初探 福州大学学报(自然科学版),Vol.33 Supp.Oct.2005
[4] 杨有福. 钢管再生混凝土构件荷载-变形关系的理论分析[J].工业建筑,2007,37(12):1-6.
钢管混凝土结构范文第8篇
【关键词】钢管混凝土结构；框架结构；经济效益；成本
1、前言
在建筑行业突飞猛进的今天，高层、超高层建筑迎来了高速发展的时代。钢管混凝土组合结构由于具备多种优越性能而被广泛应用于高层、超高层建筑中，同时也成为学者们研究的热点。与钢结构相比，钢管混凝土结构具有耐火性能好、经济性好的优点；与混凝土框架结构相比，组合结构施工方便，速度快；同时，钢管混凝土组合结构还具有承载力高，可塑性及韧性好等优点。
目前，大部分关于钢管混凝土组合结构的研究集中在结构性能、抗震设计、构件受力等物理性分析方面，并且取得了一些研究成果。然而高层建筑采用何种结构材料方案，除考虑以上因素外，还应从建筑造价、有效使用面积、地基处理、建筑布置灵活、施工对周围环境影响、维护难度、回收利用情况等综合因素作全面、系统地分析，应以其综合经济效益为依据。本文试图从建造、拆除和回收几个阶段分析建筑物造价，并将由结构的优势带来的有效使用面积的增加和工期的缩短转换为经济价值，加入时间价值的概念，对钢管-混凝土组合结构建筑的综合经济效益进行分析。
2、钢管混凝土结构的综合经济效益分析
文章未考虑建筑材料生产和建筑设计阶段，因为材料生产阶段所需成本即是建造阶段购买材料所支付的费用，已计入总成本。设计阶段虽对成本有着至关重要的影响，但是其本身所需的费用占总成本的比例很小，且影响设计费用的主要因素为设计建筑面积及取费费率等，本文主要讨论组合结构本身的经济效益。
文中相关数据由该工程总承包单位提供。造价中均已经包括了承包商和各分包商的合理利润，亦已纳入成本考虑。文章以河南省三门峡市一栋超高层钢管混凝土结构建筑为例，案例基本信息如表1所示。
如上表所示，本案例为超高层钢管混凝土组合结构，在不考虑由结构体系和材料不同带来的经济效益时，结构总造价为20056.11万元，单方造价为2839元/㎡。在考虑了结构差异的优势之后，单方整体成本降为1739.95元/㎡。其中，租金的效益最大，主要由于工期的大幅提前，致使建筑物可以更快的投入运营，产生效益。由此可见，在决策选择何种结构方案时，不仅要分析其本身的结构造价，还需要综合由结构所带来的其他方面的经济效益，即是要全面考虑“整体成本”，从综合视角加以分析，以求作出最合理的决策。
3、结论
本文是旨在研究钢管混凝土组合结构的综合经济效益，在有了一定研究的基础上，利用实际工程案例和相关数据，与框架混凝土结构的平均经验数据加以对比，考虑钢管混凝土组合结构与框架混凝土结构相比，有着自重轻、结构所占比例小、工期大幅缩短、残值率高等优势，从基础造价减少；有效使用面积增加；租金收益增加、贷款利息减少；回收价值大等方面进行分析对比。
随着科技的进步，建筑业的快速发展，高新材料的广泛应用，钢管混凝土组合结构的造价可能会不断降低； 随着建筑高度的增加，组合结构的综合经济效益也将更加的凸显；尤其是从环保节能，废弃建材回收角度来讲，相比框架结构更有优势，有利于整个社会和国家的可持续发展。相信在未来，钢管混凝土组合结构凭借着自身的优势，将会有广阔的发展前景。
参考文献：
[1]付金栋，刘元春，王东，等.钢-混凝土结构住宅体系研究[J].施工技术，2002，31（8）：7-9.
[2]陶红林，刘甲铭.钢-温凝土组舍结构住宅建筑体系技术经济分析[J].建筑经济.2007，12.