專利名稱：:鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與應(yīng)用技術(shù)的制作方法本發(fā)明屬于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)與應(yīng)用技術(shù)。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)為在鋼管內(nèi)灌注混凝土，其應(yīng)用范圍僅限于承受荷載較大、對(duì)壓縮變形不太敏感的、單層及低層數(shù)受壓柱或單獨(dú)式結(jié)構(gòu)物，現(xiàn)有技術(shù)認(rèn)為鋼管服從VonMises屈服條件，其分析理論與計(jì)算方法均是以核心混凝土的承載能力被鋼管中存在的緊箍力所強(qiáng)化，作為鋼管混凝土軸向受壓柱承載能力提高的主要因素來考慮的;現(xiàn)有技術(shù)對(duì)鋼管混凝土受壓桿件的極限承載能力取值偏高。對(duì)于不同含鋼率以及具有不同標(biāo)號(hào)核心混凝土的鋼管混凝土桿件不具備相等、同一的標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定計(jì)算中的承載能力曲線不連續(xù);現(xiàn)有技術(shù)不能夠明確區(qū)分鋼管混凝土各工作階段的應(yīng)力組成，對(duì)承載能力組成分析不明確;現(xiàn)有技術(shù)尚未提出關(guān)于壓縮變形的可行計(jì)算方法。詳見建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)1卷1期、3卷1期、5卷6期。本發(fā)明的目的在于提供一種新型建筑結(jié)構(gòu)，以便大量地節(jié)約鋼材，加快工程施工進(jìn)度，并取得最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明的特征在于1.提出了力平衡場(chǎng)假設(shè)鋼管混凝土軸向受壓柱承受荷載時(shí)，核心混凝土在三向受力狀態(tài)下工作，鋼管則在二向受力狀態(tài)下工作。核心混凝土在軸向壓力作用下不僅產(chǎn)生軸向壓縮變形，而且還產(chǎn)生橫向變形。由于混凝土的泊桑比v′c的增長(zhǎng)速度大于鋼管的泊桑比v′a的增長(zhǎng)速度，且當(dāng)v′c＞v′a時(shí)，迫使鋼管在軸向產(chǎn)生壓縮變形的同時(shí)，在環(huán)向也產(chǎn)生了拉伸變形。變形是荷載效應(yīng)的結(jié)果，同時(shí)變形也迫使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的抗力。因此在結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)成了各內(nèi)力的平衡狀態(tài);在垂直于軸向的任意截面上構(gòu)成了內(nèi)力與外力的平衡狀態(tài)，亦即構(gòu)成力的平衡場(chǎng)。因此我們也可以假設(shè)每個(gè)任意與軸向相垂直的截面中，都存在著力平衡場(chǎng)。結(jié)構(gòu)的破壞，即力平衡場(chǎng)的破壞。2.關(guān)于主力場(chǎng)分階段出現(xiàn)的假設(shè)在鋼管混凝土柱中，有三種形式的力平衡場(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱力場(chǎng))，即軸向力場(chǎng)，以“1”表示;環(huán)向力場(chǎng)，以“2”表示，及荷載效應(yīng)力場(chǎng)以“3”表示。這三種力場(chǎng)在不同的應(yīng)力階段，隨著橫向變形系數(shù)曲線斜率的改變，分別表現(xiàn)為主場(chǎng)與次場(chǎng)，組成共同的結(jié)構(gòu)抗力，并同時(shí)存在于與鋼管混凝土桿件軸向相垂直的任意截面之中。3.本發(fā)明提出了荷載效應(yīng)力場(chǎng)假設(shè)荷載效應(yīng)力場(chǎng)即自應(yīng)力力場(chǎng)。鋼管混凝土軸向受壓桿件在外部壓力作用下，鋼管與核心混凝土在產(chǎn)生軸向壓縮變形ε’ac-1的同時(shí)，也存在著νε’ac-1的橫向變形。因此鋼管在環(huán)向力場(chǎng)內(nèi)產(chǎn)生相似于預(yù)壓應(yīng)力的效果，即荷載效力場(chǎng)，并具有承載能力。這一承載能力主要存在于ν’ac≤0.4及ν’ac＞1.0這樣兩個(gè)承載能力階段。ν’ac≤0.4是軸向力場(chǎng)為主力場(chǎng)的階段，νε’ac-1隨ε’ac-1的增大而增大，其產(chǎn)生的自應(yīng)力處于集蓄增長(zhǎng)階段。因此可以在環(huán)向力場(chǎng)形成新的承載能力。當(dāng)ν’ac＝0.5時(shí)，鋼管所表現(xiàn)出的塑性狀態(tài)，是由于環(huán)向變形影響的結(jié)果，此時(shí)環(huán)向力場(chǎng)上升為主力場(chǎng)，不能夠形成新的荷載效應(yīng)力場(chǎng)。當(dāng)ν’ac＞1.0且軸向力場(chǎng)與環(huán)向力場(chǎng)的壓應(yīng)力與拉應(yīng)力都達(dá)到屈服應(yīng)力fy后，鋼管的軸向力場(chǎng)及環(huán)向力場(chǎng)都不再具有繼續(xù)增長(zhǎng)的承載能力，并且在原來外部荷載的作用下將產(chǎn)生較大的塑性壓縮變形ε’a-1，與此同時(shí)也存在著一個(gè)較大的νε’a-1值的增量，并且形成新的荷載效應(yīng)力場(chǎng)。鋼管混凝土軸向受壓柱也就表現(xiàn)出平緩上升的承載能力曲線，這一承載能力與含鋼率及屈服應(yīng)力的大小成正比。4.本發(fā)明對(duì)“混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€的試驗(yàn)研究”一文提出了兩點(diǎn)推論(參見圖-1)①當(dāng)ν’ac＝0.5時(shí)，無論低標(biāo)號(hào)混凝土或高標(biāo)號(hào)混凝土以及水泥砂漿，核心混凝土(及砂漿)必然產(chǎn)生裂縫。因此核心混凝土承載能力的繼續(xù)提高將受到限制。②當(dāng)ν’ac＝0.5時(shí)，即核心混凝土的細(xì)微裂縫開始出現(xiàn)時(shí)，在核心混凝土部分存在的壓應(yīng)力σc＝0.7R20，相當(dāng)于棱柱強(qiáng)度值。這也就確定了變形特征點(diǎn)ν’ac＝0.5時(shí)，核心混凝土的實(shí)際存在的壓應(yīng)力數(shù)值。當(dāng)ν’ac＜0.5時(shí)，核心混凝土的視體積按(1-ε+2νε)縮小。當(dāng)ν’ac＝0.5時(shí)，核心混凝土的視體積按(1-ε+2νε)恢復(fù)到未承受外部荷載時(shí)的初始狀態(tài)。這種體積的變化，是由于核心混凝土的應(yīng)力已達(dá)到棱柱強(qiáng)度，并已產(chǎn)生細(xì)微裂縫的結(jié)果。當(dāng)ν’ac＞0.5時(shí)，核心混凝土的視體積按(1-ε+2νε)增大。這是隨著荷載的增大，核心混凝土本身裂縫充分發(fā)展、擴(kuò)大所形成的。根據(jù)全曲線的試驗(yàn)研究，無約束的棱柱體混凝土，當(dāng)ν’c＞0.5時(shí)，承載能力明顯下降。但是由于鋼管環(huán)向力場(chǎng)的存在，形成對(duì)核心混凝土的彈性約束，限制了核心混凝土承載能力的下降。5.本發(fā)明通過對(duì)“鋼管混凝土基本力學(xué)性能的研究”一文的探討及對(duì)文內(nèi)所載Z-78-119組試件的荷載、應(yīng)變、橫向變形系數(shù)曲線的分析，進(jìn)一步揭示了鋼管在雙向壓一拉應(yīng)力作用下的應(yīng)力、應(yīng)變關(guān)系。當(dāng)ν’ac＝0.5時(shí)，鋼管在軸向開始進(jìn)入變形屈服狀態(tài)，并服從VonMises屈服條件，但并不是應(yīng)力屈服條件。此后隨著荷載的增長(zhǎng)，軸向壓應(yīng)力和環(huán)向拉應(yīng)力可分別達(dá)到屈服應(yīng)力fy。在ν’ac＝0.5～1.0這一階段，應(yīng)力與應(yīng)變?nèi)苑幕⒖硕伞?.鋼管混凝土軸向受壓柱的計(jì)算公式①鋼管混凝土軸向受壓柱各階段承載能力的分析鋼管混凝土軸向受壓柱的典型荷載，應(yīng)變、橫向變形系數(shù)曲線表明(參見圖-2，附表)，當(dāng)ν’ac＞1.0以后，鋼管混凝土軸向受壓柱呈塑性工作狀態(tài)。當(dāng)ν’ac＝1.0時(shí)，ε’ac-1＝2500×10-6;εac-2＝1400×10-6。其軸向壓應(yīng)變值已超出我們?cè)趯?shí)際工程中采用的鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及磚石結(jié)構(gòu)的壓應(yīng)變數(shù)值。且ν’ac＝1.0時(shí)，σa-1＝f’y，σa-2≈fy，因此鋼管混凝土軸向受壓柱各階段承載能力的計(jì)算分析，主要是討論ν’ac≤1.0這一區(qū)段的承載能力。鋼管混凝土軸向受壓柱在承受荷載時(shí)，軸向力場(chǎng)及環(huán)向力場(chǎng)，始終都存在著相互影響。橫向變形系數(shù)ν’ac＝0.9～1.0這一區(qū)段，鋼管混凝土軸向受壓柱屬于彈塑性工作階段，因其塑性應(yīng)變還不太大，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，在ν’ac＝0.3～1.0這一區(qū)段，均按彈性工作階段計(jì)算分析承載能力。僅在ν’ac＝1.0時(shí)，作一些承載能力計(jì)算數(shù)值的調(diào)整。各階段計(jì)算承載能力公式如下N＝Na-1+Na-2+Na-3+Nc-1Na-1＝σa-1AaNa-2＝(σa-2·2t)/(D0)AcNa-3＝(σa-3·2t)/(D0)AcNc-1＝σc-1Ac當(dāng)ν’ac＝0.5時(shí)，σc-1＝0.7RNc-1＝0.7RAc附鋼管混凝土軸向受壓柱各階段計(jì)算承載能力N組成分析表(附表)通過以上計(jì)算分析表明鋼管混凝土軸向受壓柱承載能力提高的主要因素是由于核心混凝土的鋼管中開辟了環(huán)向力場(chǎng)，以及荷載效應(yīng)力場(chǎng)的存在。從而充分發(fā)揮和利用了鋼管這一勻質(zhì)高強(qiáng)材料的雙向強(qiáng)度而形成的組合承載能力。②鋼管混凝土軸向受壓柱計(jì)算極限承載能力的確定通過對(duì)鋼管混凝土軸向受壓柱承載能力組成的分析，表明鋼管混凝土軸向受壓柱在承受荷載的過程中，鋼管在軸向和環(huán)向力場(chǎng)內(nèi)均可達(dá)到屈服應(yīng)力，在這以后的受荷過程將產(chǎn)生較大的塑性變形。因此應(yīng)以屈服應(yīng)力的出現(xiàn)作為計(jì)算極限承載能力的特征。承載能力組成分析表也同樣進(jìn)一步證明對(duì)于“混凝土應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€的試驗(yàn)研究”一文所提出的兩點(diǎn)推論是正確的。因此鋼管混凝土軸向受壓柱的計(jì)算極限承載能力可按下式求算。Nu＝fyAa+(fy·2t)/(D0)Ac+0.7RAc對(duì)于Z-78-119組試件fy＝8050kgf/cm2R＝5100.7R＝357Aa＝9.71cm2Ac＝78.54cm2t＝0.3cmDl＝10cmD＝10.6cmDo＝10.3cmD＝10.6cmNu＝3050×9.71+(3050×2×0.3)/10.3×78.54+357×78.54Nu＝71.6091計(jì)算值與圖示承載能力相符。③關(guān)于安全系數(shù)取值的分析鋼管混凝土軸向受壓柱進(jìn)入塑性工作階段，是由于鋼管在軸向力場(chǎng)及環(huán)向力場(chǎng)的應(yīng)力均達(dá)到屈服應(yīng)力的結(jié)果。組成分析表進(jìn)一步表明鋼管的環(huán)向力場(chǎng)及荷載效應(yīng)力場(chǎng)的存在是其承載能力得以提高的主要因素。因此鋼管混凝土軸向受壓桿件應(yīng)屬于鋼結(jié)構(gòu)。其安全系數(shù)應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)取值。對(duì)于普通鋼結(jié)構(gòu)的一般構(gòu)件K＝1.4。取新結(jié)構(gòu)系數(shù)Kl＝1.05總安全系數(shù)Kac＝1.4×1.05＝1.47④穩(wěn)定計(jì)算本發(fā)明穩(wěn)定計(jì)算的特點(diǎn)在于分別對(duì)鋼管與核心混凝土的承載能力按其各自不同的長(zhǎng)細(xì)比λa與λc確定不同的折減系數(shù)。ψ、α與β。對(duì)于鋼管除承受軸向壓力的作用，還承受環(huán)向拉力的作用。但環(huán)向拉力是由于核心混凝土的橫向變形所引起的，并構(gòu)成均勻的徑向張力。這一現(xiàn)象在本質(zhì)上是一組平衡力系，因此對(duì)于鋼管的穩(wěn)定計(jì)算，可以只考慮軸向力場(chǎng)的作用。核心混凝土的穩(wěn)定計(jì)算則不同于鋼管的穩(wěn)定計(jì)算。環(huán)向力場(chǎng)所承擔(dān)的載力Na-2，及荷載效應(yīng)力場(chǎng)所承擔(dān)的載力Na-3，首先是作用于核心混凝土，只是由于外部鋼管的存在，形成了對(duì)核心混凝土的彈性約束，并在一定程度上提高了核心混凝土的計(jì)算強(qiáng)度。(σc＝0.7R)對(duì)于Na-2及Na-3這兩部分外力核心混凝土則以加大橫向變形的方式轉(zhuǎn)由鋼管承擔(dān)，因此在核心混凝土的穩(wěn)定計(jì)算中的軸向壓力應(yīng)包含Nc-1，Na-2，Na-3這樣三個(gè)部分，由于Na-3可以省略不計(jì)，所以核心混凝土的計(jì)算軸向壓力由Nc-1及Na-2這樣兩部分組成，所以核心混凝土所受到的壓應(yīng)力一般都高于所用材料的比例極限。因此本方案以擴(kuò)大折減系數(shù)的方法進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，對(duì)于不同的含鋼率確定了不同的折減系數(shù)。由于采用了本方案所提出的以屈服應(yīng)力作為極限承載能力的計(jì)算特征，所以穩(wěn)定計(jì)算中的承載能力曲線表現(xiàn)為連續(xù)的，計(jì)算承載能力更接近于實(shí)測(cè)值。鋼管混凝土軸向受壓柱承載能力的計(jì)算公式為Nu=φa·fyAa+β·α·φc(fy·2tD0·Ac+0.7RAc)Kac]]><tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">3號(hào)鋼16錳α0.820.77</table></tables><tablesid="table2"num="002"><tablealign="center">μ0.16～0.120.12～0.090.09～0.060.06～0.04β3號(hào)鋼1.001.061.091.1216錳1.001.061.101.13</table></tables>7.關(guān)于小偏心受壓柱的計(jì)算由于本方案提供了截面上各種應(yīng)力組成的分析方法，所以對(duì)小偏心受壓柱的計(jì)算采用了近似于鋼筋混凝土小偏心受壓柱的計(jì)算公式N(eo+ro)≤m〔0.7R(nAa+Ac)+(0.3fy·2t)/(D0)Ac+2/3(fy-0.7RnAa)〕ro其中計(jì)算公式右側(cè)括弧中的第1、2項(xiàng)為鋼管與核心混凝土在小偏心受壓過程中所承擔(dān)的內(nèi)力，第3項(xiàng)是由于偏心壓力的作用，在鋼管的部分截面上存在的壓應(yīng)力，參見圖-3。括弧右側(cè)的m為工作條件系數(shù)。小偏心的控制條件eo/D≤0.3當(dāng)小偏心受壓構(gòu)件考慮縱力彎曲影響時(shí)，按下式計(jì)算N(eo+ro)≤m〔ψa.0.7RnAa+αβψc(0.7RAc+(0.3fy·2t)/(D0)Ac)+2/3(fy-0.7RnAa)〕ro先對(duì)右邊括弧〔〕中的第1，2項(xiàng)按穩(wěn)定計(jì)算確定該受壓桿件所能承擔(dān)的荷載，然后再按小偏心受壓計(jì)算。8.本發(fā)明的適用范圍、控制條件及軸向受壓柱與小偏心受壓柱的工作曲線設(shè)計(jì)區(qū)段本方案的適用范圍，①3號(hào)鋼μ＝0.04～0.16②16錳鋼μ＝0.04～0.12③eo/D≤0.3④l/D≤20控制條件(Nu)/(Kac)≤0.80×1.12×0.7R((Ea)/(Ec)Aa+Ac)m一般工程的鋼管混凝土軸向受壓柱及小偏心受壓柱實(shí)際工作階段的荷載、應(yīng)變曲線對(duì)應(yīng)于橫向變形系數(shù)曲線ν’ac＝0.3～0.7;允許有稍大壓縮變形的結(jié)構(gòu)ν’ac＝0.3～1.0;允許有較大壓縮變形的特殊結(jié)構(gòu)物或單獨(dú)式結(jié)構(gòu)νac＝0.3～1.2。這是設(shè)計(jì)所選定的工作曲線。因鋼管混凝土軸向受壓柱在這一曲線段的工作其軸向壓縮變形相對(duì)地比較小，其壓縮變形值ε’ac-1接近或等于現(xiàn)在應(yīng)用的鋼結(jié)構(gòu)的壓縮變形值ε’a。因此選定鋼管混凝土軸向受壓柱的工作曲線段是很重要的，這主要由控制條件(Nu)/(Kac)≤0.80×1.12×0.7R((Ea)/(Ec)Aa+Ac)m決定。當(dāng)計(jì)算不滿足此條件時(shí)則應(yīng)重新選擇截面、含鋼率及核心混凝土標(biāo)號(hào)?？刂茥l件0.7R((Ea)/(Ec)Aa+Ac)是鋼管混凝土軸向受壓柱在ν’ac＝0.5這一特征點(diǎn)時(shí)軸向力場(chǎng)所具有的承載能力;根據(jù)對(duì)圖-2、附表的分析環(huán)向力場(chǎng)，荷載效應(yīng)力場(chǎng)所具有的承載能力在ν’ac＝0.3～0.5階段大約相當(dāng)于各階段對(duì)應(yīng)承載能力之和的百分之十一左右即(Na-2+Na-3)/(Na-1+Nc-1)＝0.11;因此在確定了ν’ac＝0.5這一特征點(diǎn)的軸向力場(chǎng)的承載能力之后，再乘以1.12即可認(rèn)為是這一特征點(diǎn)各力場(chǎng)承載能力之和;系數(shù)0.80是將這一特征點(diǎn)的承載能力降低至ν’ac＝0.4時(shí)鋼管混凝土軸向受壓柱所具有的承載能力，目的是減小軸向壓縮變形;m是工作條件系數(shù)。所以控制條件也可以按下式表達(dá)(Nu)/(Kac)≤0.627R((Ea)/(Ec)Aa+Ac)m9.鋼管混凝土軸向受壓柱壓縮變形的計(jì)算計(jì)算壓縮變形首先應(yīng)驗(yàn)算外力NF≤(Nu)/(Kac)，當(dāng)滿足控制條件時(shí)即可進(jìn)行壓縮變形的計(jì)算。壓縮變形的計(jì)算首先要確定軸向力場(chǎng)的壓應(yīng)力。σ’c-1＝(0.89NF)/(nAa+Ac)n＝(Ea)/(Ec)σ’a-1＝nσ’c-1ε’a-1＝(σa-1)/(Ea)Na-2＝(vεa-1·Ea·2t')/(D0)Acσa-2＝(Na-2D0)/(2tAc)εa-2＝(σa-2)/(Ea)εa-1·2＝νεa-2εa-1·2·由環(huán)向拉伸變形引起的軸向收縮變形ε’acl＝(ε’a-1+εa-1·2)l10.容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法的提出①由于鋼管混凝土軸向受壓柱實(shí)際工作階段的荷載，應(yīng)變曲線位于橫向變形系數(shù)曲線ν’ac＝0.3～1.0所對(duì)應(yīng)的區(qū)段內(nèi)，且Na-1+Nc-1＝0.89(Nu)/(Kac);②由于各力場(chǎng)計(jì)算承載能力之和的誤差一般地可控制在小于或等于2%的范圍之內(nèi);③由于鋼管混凝土結(jié)構(gòu)屬于鋼結(jié)構(gòu);④由于ν’ac＝0.5時(shí)核心混凝土的軸向壓應(yīng)力σc-1＝0.7R;所以本發(fā)明提出了一種容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法。本方法適用范圍①3號(hào)鋼或2號(hào)鋼②Ea≮2.0×106控制條件①0.7R(Ea)/(Ec)≥1900kg3號(hào)鋼②0.7R(Ea)/(Ec)≥1700kg2號(hào)鋼設(shè)計(jì)工作狀態(tài)ν’ac＝0.3～1.0變形計(jì)算狀態(tài)ν’ac＝0.3～1.0計(jì)算公式Nu＝0.80×1.12×0.7R(nAa+Ac)m穩(wěn)定計(jì)算與小偏心受壓計(jì)算各種折減系數(shù)同前面特征6;7;所述本發(fā)明的積極效果在于1.能夠比較準(zhǔn)確判定鋼管混凝土受壓桿件工作曲線所處的區(qū)段;2.能夠明確分析力場(chǎng)組成、應(yīng)力狀態(tài)、及各力場(chǎng)的承載能力;3.能夠比較準(zhǔn)確地計(jì)算壓縮變形;4.在特定條件下可以按容許應(yīng)力法設(shè)計(jì)受壓桿件;5.可以應(yīng)用于受拉桿件;6.比現(xiàn)有技術(shù)精確度提高8%以上。7.可以將鋼管混凝土結(jié)構(gòu)廣泛推廣，代替現(xiàn)在采用的大部分鋼結(jié)構(gòu)，因而可以取得節(jié)約鋼材60%左右的效果。8.可以部分代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并取得節(jié)約全部鋼木模板的效果。9.可以加快工程施工進(jìn)度(與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比)。權(quán)利要求1.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)是在鋼管內(nèi)灌注混凝土；其應(yīng)用范圍僅限于承受荷載較大，對(duì)壓縮變形不太敏感的部分受壓柱，如橋墩、單層工業(yè)廠房柱、高爐平臺(tái)框架柱、三層以下工業(yè)廠房框架柱、七層以下公共建筑框架柱、地下鐵道車站柱及輸電塔一類結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的特征是在鋼管內(nèi)灌注混凝土、也可以灌注高標(biāo)號(hào)水泥砂漿；其應(yīng)用范圍是可以應(yīng)用于各種不同結(jié)構(gòu)的受壓桿件以及小偏心受壓桿件，因而為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展提供了技術(shù)條件。一種鋼管混凝土桁架(屋架)結(jié)構(gòu)有相平行或不相平行的上弦和下弦、其腹桿為斜桿或豎直桿。上弦和全部受壓或部分受壓腹桿采用鋼管并在其中澆注混凝土；下弦可采用鋼管也可采用預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土桿件；也可以在整榀屋架組裝完成之后再施加預(yù)應(yīng)力。鋼管混凝土桿件也可以預(yù)制。2.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種可為復(fù)蓋大面積空間的結(jié)構(gòu)、側(cè)邊敞開或不敞開的鋼管混凝土網(wǎng)架結(jié)構(gòu);特征在于有相平行或不相平行的上弦和下弦，其全部或部分受壓桿件為在鋼管內(nèi)灌柱混凝土或高標(biāo)號(hào)水泥砂漿組成，下弦或部分受拉腹桿可采用鋼管，并以鋼質(zhì)球節(jié)點(diǎn)相連接。3.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種鋼管混凝土拱架結(jié)構(gòu)、穹窿狀結(jié)構(gòu)以及懸索結(jié)構(gòu)的拱架和用于特殊結(jié)構(gòu)的連拱結(jié)構(gòu);其特征在于彎曲的鋼管內(nèi)灌注混凝土而制成的無鉸拱、三鉸拱、和帶有拉桿的雙鉸拱，以及各種環(huán)狀受壓桿件等等。4.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種塔桅結(jié)構(gòu)，其特征在于全部或部分受壓桿件均在鋼管內(nèi)灌注混凝土或水泥砂漿構(gòu)成，可以現(xiàn)制也可以預(yù)制然后在現(xiàn)場(chǎng)組裝連接，其余桿件可采用角鋼、型鋼或鋼管。5.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種公路及鐵路橋梁以及支撐管道的橋、城市行人過街橋。其特征在于有相平行或不相平行的上弦與下弦，或有彎曲的上弦，其上弦及全部或部分受壓腹桿采用鋼管并在其內(nèi)灌注混凝土，下弦可采用鋼管，也可采用預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土桿件，其橋墩立柱可以采用鋼管混凝土桿件。6.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種鋼管混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于地下人防工程、抗震工程及類似結(jié)構(gòu)。其特征在于對(duì)承受該種類型荷載的受壓桿件采用鋼管混凝土桿件。并采用較小的長(zhǎng)細(xì)比值和較高的含鋼率。7.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種20層以上框架結(jié)構(gòu)的民用建筑以及5層以上框架結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房，其特征在于框架的各層柱子均采用在鋼管內(nèi)澆灌混凝土的桿件組成，水平向的主梁和次梁可采用鋼梁或鋼筋混凝土梁。整個(gè)框架可以全部為地上結(jié)構(gòu)，也可為部分地下部分地上或全部是地下的框架結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土立柱也可以按建筑要求在其外部再澆注一層混凝土，以使其呈設(shè)計(jì)所要求的斷面。8.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種鋼筋混凝土柱子的修復(fù)加固技術(shù);其特征為在需要加固的柱子(圓形、正方形、長(zhǎng)方形、多邊形)外圍焊接加工成一個(gè)鋼管，梁下焊加強(qiáng)環(huán)及支托，然后在鋼管與柱子的空隙處再灌注混凝土或高標(biāo)號(hào)水泥砂漿。9.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種鋼管混凝土樁基的應(yīng)用其特征在于樁的下部有一個(gè)呈圓錐狀的鋼靴，并與其上邊的鋼管相連接。樁的最頂端有加強(qiáng)環(huán)，并以鋼蓋板封頂焊牢。施工階段先將該空心鋼管樁打入地下至設(shè)計(jì)標(biāo)高。然后再按設(shè)計(jì)要求截樁，放入承臺(tái)連接鋼筋，再灌注混凝土即完成鋼管樁的制作。10.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種予應(yīng)力鋼管混凝土桿件;其特征在于鋼管的內(nèi)部中心位置設(shè)置一個(gè)直徑稍大于張拉索直徑的細(xì)鋼管，其兩端均長(zhǎng)于主鋼管若干毫米;中心有一個(gè)圓孔的圓形鋼蓋板密封一端，然后蓋板與突出的細(xì)鋼管之間焊接若干塊加勁板，其中間呈下凹狀以便安放墊圈和鋼索的錨具。另一端先以圓鋼做Y形連接，以固定中心鋼管位置，待此工序完成之后，就可以向鋼管內(nèi)灌注混凝土，該端也有一個(gè)中間有孔帶有加勁板、中間呈下凹狀的鋼蓋板。其中間有一束可供張拉的鋼索。其特征在于穿過鋼索的細(xì)鋼管設(shè)置在鋼管的內(nèi)壁上，它們位于兩條(或若干條)相交直徑的兩端。細(xì)鋼管長(zhǎng)于主鋼管兩端若干毫米，鋼索出孔設(shè)于鋼蓋板上相鄰兩塊加勁板之間，鋼管中灌混凝土，另一端也有相同的鋼蓋板一塊，張拉鋼索設(shè)于鋼管壁內(nèi)側(cè)的細(xì)鋼管中，張拉索錨具設(shè)于相鄰兩塊加勁板之間。11.如權(quán)項(xiàng)要求1所述，一種采用鋼管內(nèi)填入混凝土的非伸縮式的支撐或支柱。12.一種本質(zhì)上采用了如權(quán)項(xiàng)要求1所述方案而組合成的構(gòu)筑物，如水下支撐、容器、水工構(gòu)筑物等。13.一種本質(zhì)上采用了如權(quán)項(xiàng)要求1所述方案而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)物，例如螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架以及各種可拆裝、運(yùn)輸?shù)挠深A(yù)制桿件拼裝的結(jié)構(gòu)。專利摘要現(xiàn)有技術(shù)為在鋼管內(nèi)灌澆混凝土其應(yīng)用范圍僅限于承受荷載較大，對(duì)壓縮變形不太敏感的受壓柱?，F(xiàn)在技術(shù)認(rèn)為鋼管服從VonMises屈服條件；鋼管混凝土軸向受壓柱工作機(jī)理的現(xiàn)有分析理論與計(jì)算方法均是以核心混凝土的承載能力被鋼管中存在的緊箍力所強(qiáng)化，作為鋼管混凝土軸向受壓柱承載能力提高的主要因素來考慮的。文檔編號(hào)E04B1/00GK85104444SQ85104444公開日1985年11月10日申請(qǐng)日期1985年6月13日發(fā)明者王維奇申請(qǐng)人:王維奇導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan