矩形钢管结构设计浅谈

矩形钢管结构设计浅谈

摘要：矩形钢管结构由于具有造型丰富、受力明确、用钢量省、施工方便等特点而被广泛地应用在建筑设施中。然而我国截至目前尚未形成独立的矩形钢管结构的设计规范和章程，一般在设计中都是以国内相关设计规范及设计经验参考进行的。本文从矩形钢管结构的概念入手，着重阐述了其有关设计方面的一些要点。

关键词：矩形钢管；结构设计；承载力

钢管结构以其承载能力强、延性和抗震性能高优势被广泛的应用在现代化各类工程项目中，尤其是在土木工程领域，这一结构应用更为广泛、地位尤为突出。然而就我国目前的钢管结构应用而言，其应用范围很广，特别是在一些高层、大跨度以及复杂结构中更为常见，作用也更加的明显。但是就矩形钢管结构体系这一概念而言，其尚未形成一个系统的设计流程。因此，在今后的工作中我们有必要就其设计环节深入分析，提出可靠的设计理论。

1 矩形钢管结构概述

近年来，随着科学技术的进步，国内建材市场也呈现出水涨船高之势，各种新材料、新设备不断的涌现了出来，为建筑事业的发展打下了坚实可靠的市场基础，也为节能、环保建筑理念的落实提供了科学的指导思想。钢管结构作为现代化工程项目中研究最多的结构体系之一，其伴随人们生活水平的提升也呈现出各种不同的发展力度和要求。矩形钢管结构便是基于这种时代背景下产生的一种结构形式，它的应用有效的解决了建筑结构呆板与缺乏变通问题。

1.1 矩形钢管

矩形钢管也统称为矩形管，是一种中间空、呈长条形或方形的一种钢管材料，它也被广泛的称之为扁管、方扁管等。在当今社会发展中，它被大量地用于建筑工程领域，当作主要的结构施工材料采用，同时也用于输送流体的管道，更有甚者被广泛的应用在机械生产制造领域。在目前的建筑工程领域，钢管材料主要可以分为热加工管和冷成型管两部分。

1.2 钢管结构

所谓的钢管结构主要指的是由圆管、矩形管、方管制作加工而形成的一种结构，这类结构在目前的建筑工程项目中可以当作独立的梁、柱构件，也可以结合其他的辅材等共同组成空间结构受力体系，如钢管桁架结构、网架结构。钢管结构体系节点连接形式多样，实际工程中主要采用管管相贯节点与球节点。钢管结构体系具有结构形式灵活、自身刚度大，用钢量小，施工方便，适用于复杂多变的建筑形式等特点，备受建筑师青睐。矩形钢管结构就是以矩形管为基本构件单元形成的钢管结构受力体系。

框架结构设计论文建筑工程师职称论文：浅谈建筑结构设计

框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要：建筑结构设计是个系统的，全面的工作。需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员，要掌握结构设计的过程，保证设计结构的安全，还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验，对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词：建筑结构设计过程注意事项 0引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，筒体结构，混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式）。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系

和受力构件。 结构计算阶段的内容为：首先，荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次，构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次，内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。最后，构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小，可砍成直角或斜角。 2.1.2如果底板钢筋双向双排，且在悬挑部分不变，阳角不必加辐射筋。

二级结构工程师考试辅导：钢管混凝土结构知识

■级结构工程师考试辅导：钢管混凝 匕结构知识 近20年来，钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中，随着建筑物高度的增加，钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发 展。一般的，我们把混凝土强度等级在C50以下的钢管混凝土称为普通钢管混凝土；混凝 土强度等级在C50以上的钢管混凝土称为钢管高强混凝土；混凝土强度等级在C100以上的钢管混凝土称为钢管超高强混凝土。 钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。近年来，随着理论研究的深入和新施工工艺的产生，工程应用日益广泛。 钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。 1.钢管混凝土结构的特点 众所周知，混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高。 同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构，主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主，被广泛使用于框架结构中（如厂房和高层）。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具体表现为以下几个方面: 1.1承载力高、延性好，抗震性能优越 钢管混凝土柱中，钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，提高了混凝土的抗压强度；钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明, 钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏，构件的延性性能明显改善，耗能能力大大提高，具有优越的抗震性能。 塑性是指在静载作用下的塑性变形能力。钢管混凝土短柱轴心受压试脸表明，试件压缩到原长的 2/3 ，纵向应变达30%以上时，试件仍有承载力。剥去钢管后，内部混凝土虽 已有很大的鼓凸褶皱，但仍保持完整，并未松散，且仍有约碎脱落。 5%的承载力，用锤敲击后才粉 抗震性能是指在动荷载或地震作用下，具有良好的延性和吸能性。在这 方面，钢管混凝土构件要比钢筋混凝土构件强得多。在压弯反复荷载作用下，弯矩曲率滞回曲线表明，结构的吸能性能特别好，无刚度退化，且无下降段，和不丧失局部稳定性的钢柱相同，但在一些建筑中，钢柱常常要采用很厚的钢板以确保局部稳定性。但还常发生塑性弯曲后丧失局部稳定。因此，钢管混凝土柱的抗震性能也优于钢柱。

关于钢管混凝土结构在高层建筑结构设计中应用研究

关于钢管混凝土结构在高层建筑结构设计中的应用研究摘要：钢管混凝土（即钢管混凝土）具有承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点，因而在高层和超高层建筑中得到了日益广泛的应用。本文就钢管混凝土结构在高层建筑结构设计的应用进行探讨。 关键词：钢管混凝土结构高层建筑结构设计 abstract: concrete filled steel tube (i.e., concrete filled steel tube ) which has high bearing capacity, good anti-seismic performance, steel saving and simple construction and other advantages, so in the high-rise and super high-rise building has been widely applied. in this paper, the concrete filled steel tube structure in tall building structural design application. key words: steel tube concrete structure in high-rise building structure design [中图分类号] tu753.8 [文献标识码]a[文章编号] 钢管混凝土结构以其承载力高、抗震性能好、混凝土延性好、耐火性能好、施工简便以及造价经济合理等一系列优点而广泛应用于高层和超高层建筑中。相对于其它结构材料而言，钢管混凝土结构的研究还很不充分，尤其是结构体系的研究更少，还存在着一些需要进一步研究和解决的问题。本文就钢管混凝土结构在高层建筑结构设计的应用进行探讨。

浅谈绿色建筑结构设计

浅谈绿色建筑结构设计 新世纪的开始，绿色消费已经席卷全球，其中绿色建筑体现了建筑、自然和人的高层次的协调，代表了未来建筑发展的方向之一。本文是作者多年从事建筑结构设计工作且结合工程实例对现代绿色建筑结构设计进行了相关的研究与探讨，仅供参考。 标签绿色建筑；能源；结构设计；节能环保 前言 随着世界能源资源日益匮乏，人们节能环保意识的逐步提高，可持续发展理念延伸到建筑领域，节能环保建筑、可持续发展建筑正在成为一种跨国全球趋势，绿色建筑既成为一种时尚也成为建筑学科发展的前沿，其不仅体现人类智慧和文明的升华也顺应了人类重回自然怀抱的追求，其要求建筑在全寿命周期内最大限度的节约资源、保护环境并减少污染，并能为人类提供健康、舒适、高效的使用空间，建立人类、自然和人工环境相融合的绿色文明。 本工程为一个单体建筑，地上3 层、地下2 层。地下1 层为车库、人防和设备用房，地上 3 层均为商业用房，屋面为绿化。该项目地处繁华地段，要求结构设计安全可靠、经济合理并充分考虑环保因素。 1、结构方案优化设计 1.1 结构方案的确定对于建筑材料的节省有较大影响 一般情况下若经济许可则较大的柱网和空间会更为人性化和适用，将竖向构件，按照远端对称的原则布置会更趋合理，如出现整体刚度不足、计算周期偏长、位移偏大等情况时，可以采用竖向构件，也可增大部分梁截面。对于竖向构件，可同时调整核心筒和周边竖向构件的数量，在功能和经济的条件下，应尽量减少材料用量；构件可采用竖向构件的新技术，如钢管柱、劲性混凝土等，以大幅节省混凝土与钢材的用量；水平构件采用预应力技术或空间结构等，可以达到减少建筑层高、混凝土用量和用钢量的目的，同时有利于使用阶段的空调节能。 1.2 高强度、高标号材料的选用 该项目建筑功能为大型综合超市，使用荷载较大，底层框架柱负荷面积较大，柱混凝土采用多种标号进行比较，最终选用高标号C45号混凝土，这样既减小了构件尺寸，增大了建筑使用面积，又减少了柱用混凝土的总量。其次，梁、柱所用受力钢筋采用HRB335 和HRB400 两种型号钢筋进行设计比较，结果表明：采用HRB400 级钢筋，梁、柱可以节省钢材约15 %。 1.3 使用绿色高性能混凝土，利用可再生能源和材料

绿色建筑设计

浅谈绿色建筑设计

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浅谈绿色建筑设计 摘要:我国能源、土地、水、原材料等资源严重短缺，且实际利用效率较低，要走可持续发展道路，使建筑尽可能少的消耗不可再生资源，发展节能与环保的绿色建筑刻不容缓。文章以绿色建筑节能的特点为切入点,重点从节能角度分析了我国发展绿色建筑的必要性。指出进行绿色建筑设计要考虑到居住环境的气候条件,进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术。 关键词：绿色建筑设计；和谐统一；环保节能材料；高新施工技术 我国是一个人均资源短缺的国家,每年的新房建设中有80%为高耗能建筑，因此，目前我国的建筑能耗已成为国民经济的巨大负担。如何实现资源的可持续利用成为急需解决的问题。随着社会的发展，人类面临着人口剧增,资源过渡消耗。气候变暖。环境污染和生态被破坏等问题的威胁。在严峻的形势面前，对城市建设而言,实施绿色建筑设计，显得突出重要。笔者依据学习掌握的建筑设计理论知识和长期从事建筑设计研究的实践经验,撰写本文，以供参考。 一、绿色建筑涵义的界定 随着绿色生活理念的日益普及,人们开始向往在绿色建筑中轻松愉快地生活、工作，但对什么样的建筑才算“绿色”,学术界、产业界始终没有定论。中国《绿色建筑评价标准》中定义绿色建筑是“在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水,节材）、保护环境和减少污染（简称“四节－环保”）,为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”。 二、绿色建筑设计 （一)进行绿色建筑设计要考虑到居住环境的气候条件 绿色建筑是一种气候适宜性建筑,即遵循气候特点设计出低耗能建筑。如徽派建筑就是典型的小气候调节型的建筑，非常热的夏天，到了房间里也会觉得很凉快。徽派建筑大多为两层结构，一楼住人,二楼堆放稻草和粮食，粮食和稻草就成为隔热层，建筑上层与下层、内部与外部温差相差5度之多。徽派建筑的地窑是把季节性的热能储藏在地下，然后用温差为建筑取暖或降温，达到节能的效果。 (二）进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术

钢管混凝土结构

钢管混凝土结构 1、 前言 钢管混凝土即在薄壁钢管内填充普通混凝土，将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构，它是将钢管结构和钢筋混凝土结构的优点结合在一起而发展起来的新型结构。由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点，同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点。钢管混凝土作为一种结构构件形式最早在十九世纪八十年代被设计应用做桥墩，然后随着科学技术的提高使它的应用范围得到了很大的扩展。从八十年代末开始，钢管混凝土在我国的土建工程中的应用发展很快。近年来，随着理论研究的深入和新施工工艺的产生，工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等，其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广泛。 2、 钢管混凝土结构的特点 ， 混凝土的抗压强度高，但抗弯能力很弱，而钢材，特别是型钢的抗弯能力强，具有良好的弹塑性，但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起，可使混凝土处于侧向受压状态，其抗压强度可成倍提高。同时由于混凝土的存在，提高了钢管的刚度，两者共同发挥作用，从而大大地提高了承载能力。 钢管混凝土柱在荷载作用下的应力状态和应力路径是十分复杂的，仅以常用的一种加载方式为例，对其受力、变形特点进行简单剖析。据有关大量实验表明，如图l 的一根钢管混凝土短试件在轴向力N 作用下钢管和核心混凝土随着纵向压力的增加两者均产生较大的纵向应力和纵向应变，同时将产生横向变形。横向应变与纵向应变的关系为S S IS 3εμε=，C C C 31εμε=（式中的13,εε分别为纵向、环向应变，μ为材料的泊松比，下标s ，c 分别代表钢管和核心混凝土)。在轴向力N 作用下钢管和核心砼的变形是协调的，即C S 33εε=。钢材的泊松S μ在弹性阶段为一常数(O.283)，进入塑性阶段(应力达屈服点y f 时)增大至0.5而保持不变。而混凝土的横向变形系数C μ则为变数，可以从低应力时的0．17增加到0．5至1．0甚至大于1.0。由上式可见，钢管混凝土在轴心压力N 作用下，开始时C S μμ>，

浅谈绿色建筑与绿色施工

浅谈建筑工程中的绿色施工 【摘要】：表述了绿色建筑和绿色施工的定义以及二者的区别。阐述了传统施工和绿色施工的区别和联系。分析了绿色施工在我国推广过程中遇到的困难，给出了如何推进绿色施工的措施。介绍了绿色施工技术在建筑工程中的应用。 关键词：绿色建筑绿色施工节能环保节水工程技术的创新应用可持续发展 Abstract：Explain the difference between green building and green construction and the definition of the two party. Analysis of the green construction encountered in the promotion of our country in the process of difficulties, how to promote green construction measures are given. Application of green construction technology in construction engineering. Keyword：Green building Green construction Energy saving Environmental protection Water saving Innovation Engineering Application Sustainable development 引言：随着我国经济的高速发展，造成了大量的自然资源以及环境资源消耗， 其中又以建筑业消耗为首。近年来，以环保绿色为原则，在尽量少耗能的情况下使资源利用达到高效化，实现社会经济与环境的和谐发展，绿色建筑以及绿色施工已经成为了未来发展的必然选择。 一、绿色建筑与绿色施工 1.1 绿色施工： 2005年，原建设部、科技部联合出台了建筑全寿命周期内的《绿色建筑技术导则》，旨在引导、促进和规范绿色建筑的发展。绿色施工是指工程建设中，在保证质量、安全等基本要求的前提下，通过科学管理和技术进步，最大限度地节约资源和减少对环境负面影响的施工活动，实现四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境保护)。 1.2 绿色建筑： 绿色建筑并不是说建筑物是绿色的，它指的是在建筑物的使用周期内，通过各种先进的技术和新材料，使其能够最大限度地减少对资源和环境造成破坏，为人们的生活和健康提供一个良好的、舒适的空间，并与自然环境和谐的共存。 1.3 绿色建筑与绿色施工二者的区别 绿色建筑与绿色施工是不同的概念，其中绿色建筑不一定通过绿色施工才能实现，绿色施工后得到的建筑也未必是绿色建筑。绿色建筑强调的是全寿命周期，而绿色施工的着重点在施工阶段。在建筑评定上也是对绿色建筑进行评定，而缺乏对绿色施工的评定。绿色建筑的一个特点就是应该达到绿色施工，而并不只是在规划和设计阶段，因为施工阶段是浪费资源、使用能源、产生建筑垃圾等最多的一个环节，这些浪费和对环境的破坏在后期很难进行弥补，也偏离了最初对绿色建筑的定义；而另一个方面，如果绿色施工后得到的建筑不是绿色建筑，那么在以后的使用过程中会增加建筑的维护费用，造成能源和资源的浪费。

浅谈建筑结构设计

浅谈建筑结构设计 建筑结构设计是个系统的,全面的工作。需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 标签：建筑结构设计过程注意事项 0 引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1 结构的设计过程 结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,建筑所在地的抗震设防烈度,工程地质勘查报告,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式(例如,砖混结构,框架结构,框剪结构,剪力墙结构,筒体结构,混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。 结构计算阶段的内容为:首先,荷载的计算。荷载包括外部荷载(例如,风荷载,雪荷载,施工荷载,地下水的荷载,地震荷载,人防荷载等等)和内部荷载(例如,结构的自重荷载,使用荷载,装修荷载等等)上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。其次,构件的试算。根据计算出的荷载值,构造措施要求,使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。再次,内力的计算,根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算,包括弯矩,剪力,扭矩,轴心压力及拉力等等。最后,构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制(比如,轴压比,剪跨比,跨高比,裂缝和挠度等等)来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。 2 进行结构设计时应注意的事项 2.1 关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1 阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2 如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

钢管混凝土结构特点与应用

钢管混凝土结构的特点与应用 摘要:钢管混凝土结构由于具有一系列优点，近年来在国内外的研究和应用取得了令人瞩目的成果，本文介绍了钢管混凝土结构的特点，论述了钢管混凝土在国内外的研究现状，并探讨了钢管混凝土结构的发展前景。 关键词：钢管混凝土结构；抗震性能；承载力 abstract: concrete filled steel tube structure has a series of advantages, has been made in research and application of the results attract people’s attention in recent years at home and abroad, this paper introduces the characteristics of steel pipe concrete structure, discusses the current research of the concrete filled steel tube at home and abroad, and discusses the steel tube concrete structure development prospect. key words: concrete filled steel tube structure; seismic performance; bearing capacity 中图分类号：tu375文献标识码：a 引言 钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。其中矩形钢管混凝土和圆钢管混凝土应用较广。钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管

高压架空输电线路钢管杆结构优化设计研究 黄巧

高压架空输电线路钢管杆结构优化设计研究黄巧 发表时间：2018-10-17T14:38:20.407Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：黄巧 [导读] 摘要：随着电网的快速发展，输电线路建设水平也面临更高的要求。 （中国电力工程顾问集团新能源有限公司西安分公司陕西西安 710032） 摘要：随着电网的快速发展，输电线路建设水平也面临更高的要求。高压输电线路已经成为电网的主要组成部分，其直接影响电网的质量和电能供应质量。钢管杆在高压架空输电线路中广泛应用，为了进一步完善钢管杆的设计，实现节约材料、降低成本、减轻工作量的目的。我们对钢管杆结构设计进行优化，以保证钢管杆结构满足当下高压输电线路的要求。 关键词：高压线路；钢管杆结构；优化设计 1概述 1.1 高压架空输电线路 所谓高压架空输电线路是具有专业性较强，施工难度大，主要应用于基建行业领域的一种特殊线路。高压架空输电线路通常采用输电杆塔将导线与地线悬挂在控制，使导线与导线之间、导线与地线之间、导线与杆塔之间以及导线与地面障碍物之间保持安全距离，为完成输电任务奠定基础。高压架空输电线路具有成本低、维护施工方便的优点，因而被电网建设广泛应用。杆塔作为架空输电线路的重要组成部分，其设计的合理性直接影响其功能和作用，且对输电线路的施工速度、造价、运行、检修等均会造成影响。架空输电线路的杆塔型式很多，在实际选择中因地制宜是选择方案的基本原则。 1.2 钢管杆 钢管杆是架空输电线路杆塔的一种，从其断面型式上可以分为圆形钢管杆和多边形钢管杆，从结构型式上可分为单杆和双杆。其中圆形钢管杆不便采用套接，现场安装施工需要分段焊接，焊接接头在防腐性能方面存在缺陷。而多边形钢管杆通常由多段套接而成，可以实现分段热侵镀锌，具有良好的防腐效果，且现场安装方便。从外形上对比，多边形钢管杆尺寸紧凑、结构匀称、线条明快。所以，综合以上分析，多边形钢管杆是最合理的一种钢管杆。在实际中依据线路适用情况和导地线张力大小，合理选择单杆或双杆。通常情况下高压架空输电线路主要选用单杆结构。 2钢管杆结构特的优点 2.1结构简单 高压输电线路的钢管杆结构通常都比较简单，且器件较小，使钢管结构具有较低的风载体形系数。所以，作用于钢管杆结构本身的风荷载比铁塔小得多。此外，钢管杆结构具有良好的柔性，利于高压输电线路在强风作用的安全运行，保障了输电的稳定性。 2.2 占用空间少 城市建设的快速发展，土地资源日益缺乏，为了有效节约土地资源，城市土地规划允许在走廊或绿化带上架设高压输电线路。但是传统的铁打根宽度大，需要占用较大的土地空间，不适合在空间狭小的绿化带或走廊上铺设。而钢管杆占地面积小，杆径小，无拉线，占用土地空间较小，可满足小空间架设需求。同时钢管杆整体结构简单大方，于城市风貌相互协调，利于城市中建设高压输电线路的需求。 2.3 运送安装都很方便 高压输电线路钢管杆设计方式独特，在设计上是就采用分件形式，方便运输现场组装，从而钢管杆结构又有安装方便的特点。同时与传统的铁塔结构比较，钢管杆结构还有杆塔组装方便的特点，省去了塔位平降基工序等一些工序，这些都是传统铁塔无法比拟的。以上提到的优点可以充分说明钢管杆结构在高压输电线路施工中施工简单，有效提高了施工的效率，缩短了施工时间，有效节约了成本。 2.4 市容美观 城市建设中，城市的面容备受社会各界的关注和重视。钢管杆整体线条明快，整个结构比较的匀称，加之有机翼型的横担，显得十分的动感十足。如果涂上城市的主色调不但不会影响景观，反而对城市周围的景观会起到美化协调的作用。所以，钢管杆结构能够被广泛应用高压架空输电线路。但是当前使用的钢管杆结构钢材强度不大，不适用大容量多回路的输电线路。因此，尽量采用高强度、荷载大的钢管杆。输电线路建设中钢材费用占据了工程施工成本的主体，因此对于高压输电线路的钢管杆应用，多以城郊结合区域，有走廊限制的地带，不适宜在农村或走廊无限制的地区架设推广。 3高压架空输电线路钢管杆结构优化设计 高压输电线路钢管杆结构优化的目的是，设计方法在满足规定的各种荷载要求下，确保线路安全运行。具体从以下几个方面进行优化设计： 3.1气象条件的选择 通过多年的工作经验总结出，气象条件的选择应依据线路沿线气象资料和已有线路的运行经验进行确定。通常110kV-330kV输电线路及其大跨越重现期应取30年，500kV-750kV 输电线路及其大跨越重现期应取50年，实际使用中应该避免过大取用。 3.2材料选择 建议多回路、大截面导地线、分裂导线的杆塔采用高强度钢，这样也可以降低杆塔材料的用量。 3.3档距的优化 通过对各种导、地线最大使用张力的计算比较，选取合适的导、地线安全系数，一般取导线安全系数K=6.0-8.0，地线安全系数K=10.0-11.0，使用水平档距Lp=120m -150m，垂直档距Lv=200m -250m，最为经济合理。 3.4杆型选择 钢管杆杆型的选择是高压输电线路的关键，也是钢管杆结构优化的核心。合理区分线路中的直线杆和耐张杆，尽量避免直线杆承受导地线的拉力。合理规划杆塔使用转角度数，避免实际使用角度远小于设计角度，可以有效降低杆塔承受的荷载。对于终端杆应区分有无进线档的设计情况，对于分支、T接、π线路的杆塔，需要根据实际使用情况考虑荷载组合，避免所有杆塔都按最不利的因素考虑。 3.5杆头高度及呼称高 在满足电气间隙要求的基础上，尽量减小线路走廊宽度，优化杆头高度和横担长度。注意考虑城区线路、路灯和路边树木的交叉跨越高度要求，杆塔重量以最轻化为优化目标。单双回路杆塔呼称高的极差按3m考虑，多回路按2m考虑。通过减少杆塔高度，以降低杆塔的重

绿色建筑结构优化设计简析

绿色建筑结构优化设计简析 【摘要】从基础结构优化、结构体系优化和结构构件优化三方面对比分析国内外城镇绿色建筑结构优化设计，提出我国在结构优化设计方面存在的问题，包括理念落后于理论、工程实践不普遍和缺少时间检验等问题，总结出绿色建筑寿命优化与阶段性优化、整体性与局部性优化、上部结构科学性优化等未来发展趋势。 【关键词】绿色建筑；结构优化；结构体系 引文 从造价角度分析，建筑施工阶段大致决定了建筑安装造价的20%，建筑设计阶段大致决定了建筑安装造价的80%。而建筑设计阶段的结构设计就决定了整个建筑安装造价的40%～60%以上，对于住宅来说大概是60%以上。与旧式的建筑结构设计方式相比，建筑结构设计优化方案可以使房屋建造的成本降低30%左右。从资源消耗方面来分析，我国现有住宅绝大部分都是采用的混凝土结构体系，而混凝土结构体系对于砂石钢筋和水泥的消耗量是惊人的，特别是在水泥的生产过程中需要消耗大量的煤炭资源，造成了极大的能源浪费和环境污染，砂石正在被用尽，铁矿石的价格成倍上涨，住宅寿命终了时，将有数量庞大的垃圾需要处理。2010年12月10日至12日，在深圳举行的第十二届CIHAF中国住交会上，绿色建筑的关键在于结构优化这一认识得到了确认。绿色建筑设计是绿色建筑的龙头，结构优化设计是绿色建筑设计的关键环节。我国的绿色建筑评价标准，原本就提倡优化结构的设计，随着2015年1月1日GB/T50378—2014《绿色建筑评价标准》的实施，更是将结构优化设计提升为节材部分的最重要内容，对地基基础、结构体系、结构构件进行优化设计，并将节材效果的评价分值设为5分。一般认为，一星、二星建筑每平方米增加100元左右，三星建筑增加200元左右，这些是没有进行结构优化时的结果。假设结构优化以后，每平方米可节省100元，意味着一星、二星、三星建筑基本上可不增加成本，有利于建筑技术的推广，因此，迫切需要对绿色建筑进行结构优化。 1 绿色建筑结构优化设计存在问题 与国外相比，我国对于结构优化设计理念的实际应用远远落后于其理论，工程实践仍旧不甚普遍，缺少时间检验。 1.1 基础结构优化 （1）针对地基基础不均匀沉降的问题，上部结构巨大的刚度虽能减少建筑物的不均匀沉降、改善筏板的受力状态，但目前上部结构设计还无法完善地考虑次应力的存在对上部结构的影响。如在桩基础设计中，若按竖向荷载作用进行布桩，就无法考虑到弯矩作用下承台底部边桩的反力验算。

浅谈绿色建筑设计

浅谈绿色建筑设计 摘要：我国能源、土地、水、原材料等资源严重短缺， 且实际利用效率较低, 要走可持 续发展道路，使建筑尽可能少的消耗不可再生资源， 发展节能与环保的绿 色建筑刻不容缓。文章以绿色建筑节能的特点为切入点， 重点从节能角度分析了我 国发展绿色建筑的必要性。指出进行绿色建筑设计要考虑到居住环境的气候条件， 进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术。 关键词：绿色建筑设计；和谐统一；环保节能材料；高新施工技术 我国是一个人均资源短缺的国家，每年的新房建设中有 80%为高耗能建筑，因 此，目前我国的建筑能耗已成为国民经济的巨大负担。 如何实现资源的可持续利用 成为急需解决的问题。 随着社会的发展，人类面临着人口剧增，资源过渡消耗。 气候变暖。环境污染和生态被破坏等问题的威胁。 在严峻的形势面前，对城市建设 而言，实施绿色建筑设计， 显得突出重要。笔者依据学习掌握的建筑设计理论知识 和长期从事建筑设计研究的实践经验，撰写本文，以供参考。 一、绿色建筑涵义的界定 随着绿色生活理念的日益普及，人们开始向往在绿色建筑中轻松愉快地生活、 工作，但对什么样的建筑才算“绿色”，学术界、产业界始终没有定论。中国《绿 色建筑评价 标准》中定义绿色建筑是“在建筑的全寿命周期内， 最大限度地节约资 源（节能、节地、节水，节材）、保护环境和减少污染（简称“四节—环保”）， 为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”。 二、绿色建筑设计 （一）进行绿色建筑设计要考虑到居住环境的气候条件 即遵循气候特点设计出低耗能建筑。 如徽派 非常热的夏天，到了房间里也会觉得很凉快。 二楼堆放稻草和粮食， 粮食和稻草就成为隔 热层，建筑上层与 下层、 内部与外部温差相差 5度之多。徽派建筑的 地窑是把季节 性的热能储藏在地下，然后用温差为建筑取暖或降温，达到节能的效果。 （二）进行绿色建筑设计要考虑到应用环保节能材料和高新施工技术 绿色建筑是一个能积极地与环境相互作用的、智能的、可调节系统。因此，它 要求建筑外层的材料和结构， 一方面作为能源转换的界面， 需要收集、转换自然能 绿色建筑是一种气候适宜性建筑， 建筑就是典型的小气候调节型的建筑， 徽派 建筑大多为两层结构， 一楼住人，

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用

浅谈建筑结构设计在建筑工程质量中的作用 发表时间：2018-07-13T11:17:48.010Z 来源：《基层建设》2018年第13期作者：黄颖 [导读] 摘要：本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题，并提出了针对这些问题的防治方法，供大家参考借鉴。 身份证号：45042219890325XXXX 摘要：本文分析了几个建筑设计中结构设计方面存在的普遍问题，并提出了针对这些问题的防治方法，供大家参考借鉴。 关键词：建筑，结构设计，建筑结构，存在问题 引言 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。建筑工程质量直接关系到人民生命和财产的安全，建筑质量主要由设计质量和施工质量两个方面来衡量。建筑工程质量的优劣直接关系到人们的生命安全。建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。但在实际设计工作中，常常发生建筑结构设计的种种概念和方法上的差错，这些差错的产生，有的是由于设计人员没有对一般建筑尤其是多层建部设计引起高度重视，盲目参照或套用其他的设计的结果；有的则是由于设计对设计规范和设计方法缺乏理解；还有的是由于设计者的力学概念模糊，不能建立正确的计算模式，对结构验算结果也缺乏判断正确与否的经验，为了避免或减少类似的情况发生，确保建筑设计质量能上一个台阶，应从以下几个方面对结构设计中的常见问题加以改进： 一、剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题 底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架--剪力墙结构，上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼，底层为商店，餐厅、邮局等空间房屋，上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积，将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上，各层设计有挑梁，但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝，该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。 原因是原设计各层挑梁均按承受本层楼盖及其墙体的荷载进行计算。但实际结构中，悬挑梁上部墙体均为整体砌筑，且下部墙体均兼上层挑梁的底摸，这样挑梁上部的墙体及楼盖的荷载实际上是由上往下传递。上述挑梁的设计计算与实际工程中受力及传力路线不符是导致底层挑梁承载力不足并出现受力裂缝的主要原因，解决的办法要么改变计算简图及受力路线，要么注意施工顺序和施工工序。 二、关于板面设置温度应力筋 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为150～200mm，并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%，对于这一条设计人员的理解又会产生出入。什么区域属于温度收缩应力较大的区域？笔者认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋，而对于超长结构，则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异，功能重要的区域设置，有条件的建设子项设置，而不必过于强调。另外有一点，当地下室筏板厚度大于1200mm时，笔者建议在筏板中间配置温度收缩应力钢筋以抵抗大体积混凝土所产生的收缩及温度应力，配筋量笔者建议取1/2筏板厚的0.1%，且不小于φ12@200。 三、关于超长结构 混凝土结构设计规范第9.1.1 条中规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m，而7.1.2条则规定当采取后浇带分段施工，专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施且有充分依据的，伸缩缝间距可适当增大。这两条在实际设计过程中较难把握。工程实例中超过55m 就设置伸缩缝，这显然是很难保证的，但采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢？这取决于各地区的温差及混凝土不同的收缩应力。按照常规，单层房屋超过55m在70m以内时，采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施后，不设置伸缩缝是可行的，多个工程均未产生严重的裂缝。但在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整。首先是长向板钢筋应双层设置，并适当加强中部区域的梁板配筋，中部区域作为一个中点必然受较大应力，而两侧梁柱，特别是边跨的柱配筋必须加强以抵抗温度应力带来的推力，而超长结构在角部容易产生的扭转效应也须我们在设计中对角部结构进行加强。当框架结构超过70m时，必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝，譬如说采用预加应力，掺入抗裂外加剂等等，而且作为超过70m 的结构，必须对温度及收缩裂缝采取定量的分析，并相应施加预应力，这在许多工程实例中应用的效果也是众目共睹的。如果对超长结构，不能有效的分析清楚受力情况，还应按规范要求设置伸缩缝。 四、防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏 预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如：避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置；避免立面体形变化过大；将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元；加强上部结构和基础的刚度；同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是：对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从经济的角度考虑，基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式，此时应保证箱体的整体刚度，群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时，应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生的液化影响。 五、从结构计算和构造上满足规范要求 5.1 从结构计算角度，看结构计算应注意的问题 避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符，基础底板上多算或少算土重。底框砌体结构验算时就应注意：底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对具有薄弱层的底层框架混合结构，应考虑塑性变形集中的影响，通常对底层地震剪力乘以1.2-1.5的增大系数；底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替；双向板查表计算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则，由于跨巾弯矩未进行调整，将使计算值偏小对电算结果的正确性进行正确评价。 5.2 从构造角度看应注意的问题 注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性，又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求，保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，必须采取有效的通风散热措施。按抗震构造要求设置的构造柱，应在整个建筑物高度内上下对准贯通，上至女儿

钢管混凝土结构的特点与应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/a73104684.html, 钢管混凝土结构的特点与应用 作者：刘北平王艳 来源：《城市建设理论研究》2012年第31期 摘要:钢管混凝土结构由于具有一系列优点，近年来在国内外的研究和应用取得了令人瞩目的成果，本文介绍了钢管混凝土结构的特点，论述了钢管混凝土在国内外的研究现状，并探讨了钢管混凝土结构的发展前景。 关键词：钢管混凝土结构；抗震性能；承载力 Abstract: Concrete filled steel tube structure has a series of advantages, has been made in research and application of the results attract people's attention in recent years at home and abroad, this paper introduces the characteristics of steel pipe concrete structure, discusses the current research of the concrete filled steel tube at home and abroad, and discusses the steel tube concrete structure development prospect. Key words: concrete filled steel tube structure; seismic performance; bearing capacity 中图分类号：TU375文献标识码：A 引言 钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。其中矩形钢管混凝土和圆钢管混凝土应用较广。钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管对核心混凝土的约束作用，使混凝土处于三向受压状态，混凝土的强度得以提高，塑性和韧性得到改善，同时克服了钢管容易发生局部屈曲的缺点。此外，在钢管混凝土的施工过程中，钢管还可以作为浇筑核心混凝土的模板，与钢筋混凝土相比，可节省模板费用，加快施工速度。总之，通过钢管和混凝土组合成为钢管混凝土，不仅可以弥补两种材料各自的缺点，而且能够充分发挥二者的优点。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生，工程应用日益广泛。 钢管混凝土结构的优点 （1）、承载力高。钢管混凝土构件受压时，由于产生紧箍效应，核心混凝土三向受压，强度大大提高，钢管延缓和避免了过早发生局部屈曲。两种材料互相弥补了彼此的缺点，充分发挥了彼此的长处，从而使钢管混凝土具有较高的承载力，一般都高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土单独承载力之和。 （2）、具有良好的塑性和抗震性能。在钢管混凝土构件轴压试验中，试件压缩到原长的2/3，构件表面已褶曲，但仍有一定的承载力，可见塑性非常好。钢管混凝土构件在压弯剪循

明钢管的管身应力分析及结构设计

明钢管的管身应力分析及结构设计 一、明钢管的荷载 明钢管的设计荷载应根据运行条件，通过具体分析确定，一般有以下几种： (1)内水压力。包括各种静水压力和动水压力，水重，水压试验和充、放水时的水压力。 (2)钢管自重。 (3)温度变化引起的力。 (4)镇墩和支墩不均匀沉陷引起的力。 (5)风荷载和雪荷载。 (6)施工荷载。 (7)地震荷载。 (8)管道放空时通气设备造成的负压。 钢管设计的计算工况和荷载组合应根据工程的具体情况参照钢管设计规范采用。 二、管身应力分析和结构设计 明钢管的设计包括镇墩、支墩和管身等部分。前二者在上节中已经讨论过，这里主要讨论管身设计问题。 明钢管一般由直管段和弯管、岔管等异形管段组成。直管段支承在一系列支墩上，支墩处管身设支承环。由于抗外压稳定的需要，在支承环之间有时还需设加劲环。直管段的设计包括管壁、支承环和加劲环、人孔等附件。 支承在一系列支墩上的直管段在法向力的作用下类似一根连续梁。根据受力特点，管身的应力分析可取如图13-14所示的三个基本断面：跨中断面1-1；支承环附近断面2-2和支承环断面3-3。以下介绍明钢管计算的结构力学方法。 图13-14 管身计算断面 （一）跨中断面（断面1-1) 管壁应力采用的坐标系如图13-15所示。以x表示管道轴向，r表示管道径向，θ表示管道切向，这三个方向的正应力以、、表之，并以拉应力为正。图中表明了管壁单元体的应力状态，剪应力r下标的第一个符号表此剪应力所在的面（垂直x轴者称x面，余同），第二个符号表示剪应力的方向，如表示在垂直x轴的面上沿e向作用的剪应力。 1.切向（环向）应力。 管壁的切向应力主要由内水压力引起。对于水平管段，管道横截面上的水压力如图13-16(a),它可看作由图13-16(b)的均匀水压力和图13-16(c)的满水压力组成。这两部分的水压力在管壁中引起的切向应力为 式中D、δ--管道内径和管壁计算厚度，cm； γ--水的容重，0.001；