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DOI:10.7672/sgjs2015030044
施工技术
CONSTRUCTION TECHNOLOGY
2015年2月上第44卷第3期
高层建筑施工过程中湿混凝土荷载对方钢管
混凝土柱性能影响研究
马建峡'，胡建琴2
（1.甘肃建投钢结构有限公司，甘肃兰州730050；2．兰州石化职业技术学院土木工程系，甘肃兰州730060）［摘要】方钢管混凝土柱受力性能合理，施工方便，在高层建筑的设计和施工中获得了广泛应用。施工阶段方钢管为混凝土的泵送提供永久性模板，节省大量施工费用和劳动力成本。采用有限元法研究了高层建筑中方钢管混凝土柱在施工中湿混凝土自重和水平侧压力对钢管柱受力性能的影响。考虑了钢管相邻两板件不同焊缝连接形式，不同的柱高宽比，以及不同混凝土泵送层数和柱1/2高度是否设置支撑等的影响，提出了钢管中钢板宽厚比限值的计算方法。通过分析得到湿混凝土荷载作用下方钢管侧向变形和钢管柱轴向应力的结果，分析了钢管侧向变形对增加混凝土泵送体积的影响。
【关键词］混凝土；高层建筑；方钢管混凝土柱；泵送；长细比；挑度
［中图分类号】TU375.3
【文献标识码］A
[文章编号】1002-8498(2015)03-0044-05
ResearchonWetConcreteLoadingonPerformanceofConcreteFilled
RectangularSteelColumnsDuringtheTallBuildingConstruction
Ma Jianxia'，HuJianqin
(1. Steel Structure Co. , Ltd. of Gansu Pronince Construction Ineestment (Holdings) Co. , Lanzhou, Gansu 730050, China; 2. Civil Engineering Department, Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology, Lanzhou, Gansu 730060, China)
Abstract : Concrete filled rectangular steel columns are increasingly used in the construction and design of tall buildings. The external rectangular steel pipe provides permanent and integral formwork for the concrete, thereby it reduces construction and labor costs. This paper studies the influence of wet concrete loading, self-weight and lateral pressure on bearing performance of rectangular steel columns in tall buildings. Considering the connection types between two steel plates, different height-width ration of columns, different concrete pumping stories, and supports at middle height of the columns, this paper proposes the width-thick ratio of the plate in the steel rectangular column. Through analysis the lateral deflections and axial stresses of rectangular steel pipe under wet concrete loading are presented, as well as the influence of steel pipe lateral deflections on increasing pumping concrete volume.
Key words: concrete; tall buildings; concrete filled rectangular steel columns; pumping; slenderness ratio; deflection
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引言
方钢管混凝土柱在国内外高层和超高层建筑
中大量使用。综合考虑钢材和混凝土的材料和劳动力成本时，楼面施工中钢框架结构和混凝土框架结构的成本基本持平，因此整个建筑物的成本和施工周期通常由柱的结构形式和建筑材料选取决定。钢柱施工周期短，但材料昂贵；在目前劳动力成本
[作者简介］马建峡，高级工程师，E-mail：gxjtgjmzy@tom.com【收稿日期］2014-09-04
较低情况下，混凝土柱的施工更加经济。目前国内多高层建筑中，钢框架结构仅占30%。
方钢管混凝土柱中，混凝土处于三向受压状态，强度和延性大幅度提高：另外，外部钢管提供永久模板，节省施工费用。例如美国西雅图联合广场项目在钢管中灌注高强混凝土，与型钢混凝土结构相比，减少施工和材料费用超过60%12]。按照我国《钢管混凝土结构技术规程》CECS28：2012[3]《矩形钢管混凝土结构技术规程》CECS159：2004[4] 设计，钢管混凝土柱承载力一般比相同材料的钢管