鋼管混凝土柱的概況及優(yōu)缺點

　　鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成的構(gòu)件。鋼管混凝土研究最多的是圓鋼管，在特殊情況下也采用方鋼管或異型鋼管，除了在一些特殊結(jié)構(gòu)當(dāng)中有采用鋼筋混凝土的情況之外，混凝土一般為素混凝土。早在十九世紀(jì)八十年代就出現(xiàn)了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，最初用作橋墩，然后漸漸地用作建筑物中的柱子。

　　在我國，六十年代開始了這種結(jié)構(gòu)的研究，并首先用于首都地鐵工程中。北京站至蘋果園的地鐵線路上，在北京站和前門站的站臺工程中首次試用，經(jīng)濟效果很好；和傳統(tǒng)采用的鋼筋混凝土柱相比，不但施工簡捷得多，而且體積小，增加了地下有效使用空間，因此，在隨后建造的地鐵環(huán)線工程中，所有的站臺柱，全部采用了鋼管混凝土柱。從七十年代開始，在工業(yè)廠房、高爐和鍋爐構(gòu)架及變電和輸電塔架等工程中，鋼管混凝土得到了推廣應(yīng)用。工業(yè)廠房中采用鋼管混凝土柱的有本鋼、鞍鋼、首鋼及近幾年寶鋼工程中的大量重工業(yè)廠房，還有各地的造船廠和火力發(fā)電廠等，廠房跨度最大的L=54m，柱高達60—70m，，橋式吊車最大的為Q=l00t重級工作制吊車。鋼管混凝土在我國的應(yīng)用范圍很廣，發(fā)展很快。從應(yīng)用范圍和發(fā)展速度兩個方面都能列于世界前列。自八十年代后期開始，鋼管混凝土由于本身具有的優(yōu)點．開拓了兩個新的應(yīng)用領(lǐng)域。一個是公路和城市橋梁，另一個是高層和超高層建筑。

　　鋼管混凝土具有下列基本特點：

　　1. 承載力大大提高：試驗和理論分析證明，鋼管混凝土受壓構(gòu)件的強度承載力可以達到鋼管和混凝土單獨承載力之和的1.7~2.0倍。

　　2. 具有良好的塑性和抗震性能：在鋼管混凝土構(gòu)件軸壓試驗中，試件壓縮到原長的2/3，構(gòu)件表面已褶曲，但仍有一定的承載力，可見塑性非常好。鋼管混凝土構(gòu)件在壓彎剪循環(huán)荷載作用下，水平力P與位移；之間的滯回曲線十分飽滿，表明有很好的吸能能力，基本無剛度退化，它的抗震性能大大優(yōu)于鋼筋混凝土。

　　3. 經(jīng)濟效果顯著：和鋼柱相比，可節(jié)約鋼材50%，降低造價45%；和鋼筋混凝土柱相比，可節(jié)約混凝土約70%，減少自重約70%，節(jié)省模板100%，而用鋼量約略相等或略多。

　　4. 施工簡單，可大大縮短工期：和鋼柱相比，零件少，焊縫短，且柱腳構(gòu)造簡單，可直接插入混凝土基礎(chǔ)預(yù)留的杯口中，免去了復(fù)雜的柱腳構(gòu)造；和鋼筋混凝土柱相比，免除了之模、綁扎鋼筋和拆模等工作；由于自重的減輕，還簡化了運輸和吊裝等工作。