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河北厚壁方矩管的应用

我国工民建筑中,之前厚壁方矩管一直没有得到有效的利用,一直采用钢筋混凝土,工程施工周期长、污染大。近几年在工民建筑中建设一些钢结构试验楼,如2002年在天津建成的两栋建设部钢结构示范住宅,该工程采用钢管混凝土柱钢梁框架-钢骨混凝土核心筒(SRC)结构体系,工程总面积8000m2,主体十一层,一栋柱采用圆管,另一栋柱采用方钢管350×350mm,厚度随楼层变化而变化,其中1~3层为16mm,4~6层为14mm,7~9层为12mm,10~11层为10mm,钢管内灌注C40砼。梁采用焊接工字钢,规格为350×200×10×18mm,楼板为高强螺旋肋钢筋预应力叠合板。由于当时国内没有厂家生产如此大口径的厚壁方矩管,工程中采用方钢管是四块板焊接的BOX柱。

一是大规格方矩管市场空间较大,钢结构住宅的合理层数为10~18层,这样的中高层结构也对冷弯方矩管的规格有一定要求。

其一,同样边长和直径的方、圆管,方管的承载力和抗震性能更佳,根据天津某大学对三层二跨方管和圆管砼柱框架进行的试验,方管柱边长150mm,圆管直径150mm,试验结果前者抗侧力屈服承载力和极限承载力较后者高出80%,抗震性能指标约为后者的两倍;

其二,方管施工更方便。钢结构住宅的圆管砼柱一般还需进一步施工,将圆型截面改为方型;

其三,采用圆管砼柱,与梁的连接较难处理。我国未来的钢结构市场中,厚壁方矩管将占重要的份额。