钢管混凝土在冶金工业厂房中的应用.pdf
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1、第 4 3 卷第 5 期 2 0 1 5年 1 O月 现 代 冶 金 Mo de r n M e t a l l u r g y Vo 1 4 3 NO 5 Oc t 2 O15 钢管混凝土在冶金工业厂房 中的应用 王远坤 ,王林林 ( 大垣集团有限公司 , 江苏 南京2 1 1 1 1 2 ) 摘 要 :以唐 山某工 为 实例 , 讨论 了钢 管混凝土在 冶金 工程 中的应 用, 并采 用 MI D AS软件进行 了设计校核 。通 过 分析工程案例及 大量的统计数 据, 阐述 了钢 管混凝土运用在冶金工程 中所体现 出的优 点。 关键词 : 钢 管混凝 土;组合构件 ;冶金 工程 ; MI
2、D A S 中图分类号 : T U3 9 8 7 引 言 随着工业生产 的不断发展 , 现代冶金工程对建 筑材料以及建筑结构的要求越来越高, 不仅要求结 构的承载力、 耐久性等达到一定的要求 , 而且塑性和 韧性也要满 足要求 。如果用传统 的钢筋混凝土结 构 , 必将导致结构的“ 肥梁胖柱” 现象 , 同时会影响设 备的布置和使用空间。钢管混凝土是钢一 混凝 土组 合结构中的一种, 它能够适应现代工程结构 向大跨 度、 重荷载以及承受恶劣使用条件的需要 , 符合现代 施工技术 的工业化要求。钢管混凝土以其 自身独特 的优点出现在冶金建筑结构 中, 并逐渐形成 了继砖 石结构 , 混凝土结构,
3、 钢结构之后的第 4种结构 , 尤 其在最近几十年以迅猛的速度在实际工程中得到了 广泛的应用 , 因而正被越来越广泛地应用于重型工 业厂房、 高层框架厂房和地下结构 , 并取得了良好的 经济效益和建筑效果 , 钢管混凝土在冶金行业中是 一 个重要 的发展方向。 1 钢管混凝土结构优点 钢管混凝土结构在冶金工业厂房中应用的优点 如下 : ( 1 ) 钢管混凝土柱的抗压和抗剪承载力高。经实 验证明, 抗压承载力为混凝土柱的一倍 以上, 同时抗 剪承载力也 比钢筋混凝土柱高许多。和钢柱相 比, 抗 压承载力虽略低, 但却无局部失稳问题。而且钢管混 凝土的塑性好, 防止了管内混凝土的脆性破坏。 ( 2
4、 ) 扩大了使用空间。由于钢管混凝土柱的承 载力高 , 不但柱子截面小 , 而且 还可 以采用大柱网、 收稿 日期 : 2 0 1 5 - 0 4 - 2 9 大空间的框架结构体 系。经有关专家测算 , 在高层 建筑中采用钢管混凝土柱 比采用钢筋混凝土结构增 加使用面积 3 6 。 ( 3 ) 柱子截面减小, 降低了地基基础的造价 。采 用钢筋混凝 土的高层建 筑, 其 自重一般 为 1 5 2 t m。 ( 不包括基础) , 而采用钢管混凝土柱钢梁结构 时, 一般 自重都小于 1 t 1 T I 。 , 可以减小地基上单位 面积荷载 2 5 9 , 6 以上 , 因此, 基础尺寸也相应减小
5、, 降 低 了基础工程造价。 ( 4 ) 钢管混凝土柱的钢管较薄 , 简化了施工。在 高层建筑中采用钢管混凝 土柱 时, 钢管厚度一般不 超过 4 O mm, 而采用钢结构时, 需要 的钢板厚度可 达 8 O 1 0 0 mm甚至更大。这样 的厚板 , 目前国内 的产品质量保证率很低 , 大部分需 要从 国外进 口。 同时对厚板制作和对接的焊接质量要求也很高 , 特 别是现场进行柱段对接焊接相 当困难 , 有时可能成 为阻碍现场施工进度的一个复杂工序。 ( 5 ) 钢管混凝土柱的耐火性能好。由于钢管内 灌有混凝土, 能吸收大量 的热能 , 因此, 在遭受火灾 时 , 管柱截面温度场的分布很不均
6、匀, 增加 了柱子的 耐火时间。经实验统计数据表 明: 若需达到一级耐 火 3 h的要求 , 钢管混凝土柱与钢柱相 比, 可节约防 火涂料 1 2 2 3 甚至更多, 随着钢管直径增大, 节 约涂料也越多 1 。 2 设计实例 2 1工 程概况 唐山某钢铁集团拟建设 2 x 1 0 8 0 m 高炉喷煤 现代冶金 第 4 3卷 钢 管混凝土 中柱采 用 #96 6 0 mm1 2 mm 钢 管 , 内部浇筑 C 4 0混凝土。角柱采用 #9 5 2 9 mm1 0 mm钢管, 内部浇筑 C 4 0混凝 土。各截面材质均 为 Q2 3 5 B。 2 4设计分 析 2 4 1 建设施工的改进效果
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