浅析钢管混凝土结构在建筑工程中的应用

张艳

关键词：钢管混凝土；建筑工程；应用

1钢管混凝土结构的应用特点

1.1钢管混凝土的相容性较好

钢管混凝土能够在在高层建筑中，具有很好的相容性。不仅能够代替一些混凝土柱，充分发挥混凝土结构的作用，从而更好的解决高层建筑中存在的钢筋混凝土的脆弱性问题。与此同时，还能够发挥钢柱在结构体系中的作用，大大降低了钢材的使用量。

1.2钢管混凝土的延伸性和抗震性较强

根据大量的研究结果表明，在钢管混凝土中，钢管混凝土的中心部分会受到来自三个方向的压力，使得混凝土受到很大的损害，导致塑料发生变形、破损等想象。但是，钢管混凝土结构在压力的反复作用下，却因为自身的延伸性能和抗震性能，而不会受到明显的损伤。这说明了钢管混凝土结构具有很强的延伸性和抗震性。

1.3钢管混凝土的柱节点构造变动较大

对于钢管混凝土结构而言，它的结构体系并没有发生太大的改变主要是柱节点的构造发生了变动。比如，根据不同的楼层进行施工，柱节点需要向每一栋楼的每一层进行混凝土的浇灌。

2钢管混凝土结构的应用现状

现阶段，钢管混凝土因其自身的抗震性能强、延伸性能好等优势，受到了结构工程界的青睐。下面，笔者将对钢管混凝土结构的应用现状进行详细的分析：

2.1钢管混凝土结构应用到单层工业厂房中

一般而言，单层工业厂房比较偏向于压缩结构，要能够使钢管混凝土得到更好的应用，可以对工程结构进行重新排列，诸如双肢柱以及三墩柱。将钢管混凝土结构与一般的混凝土柱进行比较，不难发现，钢管混凝土结构的柱子几乎没有重量，钢材使用量也非常小，十分方便施工。钢管混凝土结构在单层工业厂房中的人应用，可以将混凝土浇灌到钢管中并进行安装，可以有效的减少施工工程所需要花费的时间。

2.2钢管混凝土结构应用到大跨度桥梁中

近几年来，社会经济的快速发展，对大跨度桥梁的安全性、经济性和美观性提出了更高的要求。钢管混凝土结构以其自身的刚度硬、质量轻得到了结构工程界的充分认可，同时还能够满足大跨度桥梁建设的基本需求。

过去，传统的钢管混凝土结构基本是用在桥梁建设的工程中。而近几年来对钢管混凝土的不断研究，使得钢管混凝土也逐渐得以在大跨度桥梁中应用。上个世纪90年代，我国的第一架钢管混凝土大跨度桥梁在四川落成，这座钢筋混凝土桥梁的跨径长达115米，跨度比例高达1比6。此后，钢筋混凝土结构开始广泛应用到大跨度桥梁的建设之中。钢管混凝土结构在大跨度桥梁中的应用，最大限度的降低了施工工程的拱圈质量，大大提高了拱圈的稳定性。

2.3钢管混凝土结构应用到地铁和高层建筑中

事实上，钢管混凝土结构最早被应用到地铁建筑项目中。过去，地铁都会在下方安装一些钢管混凝土结构，以结构的刚度来促进轴承性功能的提高，尽可能降低柱子的截面面积，最大限度的利用钢管混凝土的空间。

对于部分高层建筑而言，钢管混凝土是主要的组成结构。将钢管混凝土应用到高层建筑中，能够有效的提高高层建筑的承受能力，增加高层建筑的稳固性，从而产生更好的抗震力。同时，钢管混凝土结构比一般混凝土具有更加突出的优势。比如，普通的混凝土在使用一段时间后，经常会发生底层脱落的情况。但钢管混凝土很少会有类似情况的发生，从而提高了高层建筑的稳定性，实现了人们对高层建筑提出的实际要求。

2.4钢管混凝土结构应用到大型建筑中

一般情况下，大型建筑物的结构都使用的是钢管混凝土结构，大部分地铁站台的柱子也都是采用的是钢管混凝土结构，使得钢管混凝土结构的受力性能得到最大限度的发挥，提升了大型建筑物的美感，大大降低的施工时间。因此可以说，钢管混凝土结构在大型建筑中的应用，能够充分发挥结构受力性能的优势，解决了一般混凝土无法完成的现场浇筑功能，切实提高大型建筑的稳固性和牢靠性。这一钢管混凝土结构，究其根本，其实是钢管混凝土和刚型混凝土最佳结合的体现。

3钢管混凝土结构在建筑工程中的应用

3.1高层建筑工程

在高层建筑结构中，钢管混凝土结构的应用十分普遍，钢管混凝土结构所具备的优势就是有着较高的承载力和较好的抗震性，能够在一定程度上取代钢筋混凝土，在当前的建筑结构中，普通钢筋混凝土结构存在底部“胖柱”现象，高强钢筋混凝土结构中柱的破坏属于脆性破坏，由此，钢管混凝土则可以替代钢筋混凝土，继而解决上述问题。钢管混凝土还能取代钢结构体系中的钢柱，减少钢材使用量，强化结构抗侧移刚度。建筑工程若全部使用的是钢管混凝土，可选择“全逆作法”“半逆作法”，这两类施工方法可缩短施工工期。在钢材取材、厚度和成本等方面，钢管混凝土柱均有着突出的优势，同时，与钢柱相比较可知，钢管混凝土柱的防火性和耐腐蚀性更强。

3.2单层及多层工业厂房柱

就单层的工业厂房柱，该类型的厂房柱属于偏心受压构件，因而要想保证钢管混凝土结构所具备的特点得以最大限度的发挥，相当多的工程会以双肢柱、三肢柱以及四肢柱等格构式组合柱为主要形式，将偏心弯矩向轴心力转变。

3.3大跨度桥梁工程

在我国拱桥结构中，钢管混凝土的应用比较广泛，其中斜拉桥结构中也有其应用。拱桥结构主要承担的是轴向压力，它的跨度和拱肋所承受的压力之间成正比的关系，对此，需要通过钢管混凝土，以便于更好的适用于拱桥结构。实践表明，在拱桥修建过程中，劲性钢骨架的作用除了施工受力，对于作为成桥后的受力结构而言也是比较理想。弦杆采用钢管混凝土结构，提高了强度与稳定性，同时施工过程中钢管还具有浇筑混凝土模板与钢筋的作用。因此，对于大跨度桥梁工程而言，钢管混凝土的使用还是比较合理的。

3.4其他应用

钢管混凝土同时还广泛应用于工业厂房柱，为了发挥结构的特点，很多工程中的柱采用格构式组合，直接把偏心弯矩变为轴心受力，使整个结构变得更加轻巧而刚度大的同时节约了钢材。

地铁车站也普遍地采用钢管混凝土结构，钢管混凝土在这里能显示出更多的优越性，有效地利用地下空间，通常采用逆作法表现为深埋或者浅埋，通过先施工地下室的顶盖，在顶盖保护下进行开挖，然后从顶到底顺序进行施工。钢管混凝土柱将施工阶段划分为临时和永久结构，因此是最好的选择。

4结语

随着我国建筑业的不断发展，我国钢管混凝土结构施工方法也得到了极大的提升，为了保证我国建筑工程项目的质量不断提高，相关研究人员一定要对钢管混凝土结构的施工方法进行不断研究，以此推动我国社会的整体发展。

参考文献：

[1]祝雯.钢管混凝土结构的研究现状及发展趋势[J].广州建筑，2011（01）.

[2]郭远宏，李芳.浅谈钢管混凝土结构的特点和应用[J].山西建筑，2010（17）.