钢管混凝土结构在现代化建筑中的应用及发展

摘要：随着社会的不断发展，建筑行业所建造出来的各类现代建筑也越来越多。无论是高层办公楼也好，或者是现代化居民住宅，都为城市增添不少风采。由于钢管混凝土自身所具备的优势，钢管混凝土的应用越来越普遍，在现代化建筑中少不了钢管混凝土的巨大贡献。本文从钢管混凝土结构概述着手，进而阐述了钢管混凝土在现代化高层建筑中的应用，最后立足于实际，对钢管混凝土结构未来的发展方向进行了一些展望。

关键词：现代建筑；钢管混凝土结构；应用现状；发展方向

中图分类号：TU37文献标识码： A

一、钢管混凝土结构

钢管混凝土结构顾名思义是使用混凝土作为填充物进行圆形钢管填充，形成一种混合结构。钢管混凝土结构正是利用钢管对混凝土的局限作用力，使混凝土与钢管壁相互之间的压力达到最高，这样提高了混凝土的定性与韧性，从而提高混凝土在建筑中的效用。

总所周知，混凝土本身具有十分强大的抗压强度，但是它却无法形成固有形态，而钢管本身具有强大的抗弯能力，但是却不能承受过大压力。在这种情况下，人们将混凝土与钢管绑定利用，大大提高了建筑钢材的利用空间。物理学中有说过力的作用是相互的，钢管对混凝土有约束力，混凝土就可以对钢管有支撑力。因为钢管内部混凝土的存在，使得钢管不会因为一些外力作用轻易发生弯曲或者失去重心力。钢管混凝土结构的存在一方面巧妙运用了物理力学，另一方面保证了两种建筑材料相互作用、相互弥补，二者的相互作用直接决定了钢管混凝土的市场价值。钢管混凝土结构较其他建筑材料拥有更加柔韧、固定、耐压力、耐高温的优势，且在建筑项目运用中成本较为经济、使用较为方便，是现代化建筑中不可或缺的得力材料。

二、钢管混凝土在高层建筑中的应用

Lally柱是一个名为John Lally的美国人发明的专利产品，Lally柱开启了钢管混凝土今后的建筑市场之门。而今距离Lally柱发明已有超过百年的历史，而钢管混凝土也已经出现在工程行业百年有余。由于钢管混凝土本身具有良好的市场价值和运用性能，因此钢管混凝土受到越来越多建筑行业的运用，在八十年代的美国更是掳获了众多美国土木工程专家的芳心。自八十年代末期之后，混凝土应用技术突飞猛进，随后泵灌混泥土应运而生，这是一种具有高性能、高强抗压的混泥土技术应用。混凝土技术的日新月异为原本模式单一的钢管混凝土结构注入了一些新鲜热血，瞬间带动了混凝土技术生产气氛，在当时美国建筑工程和其他应用工程中，不难看出混凝土的普遍应用。

我国关于钢管混凝土应用已经有四十多年的历史。首先，北京地铁车站工程中钢管混凝土的作用功不可没，之后钢管混凝土在大批工业行业投入应用，并实现了在重型构架中的顺利应用。八十年代时，一批批高楼大厦如雨后春笋般建立起来，伴随着高层现代化建筑的出现，钢管混凝土愈发重要起来，这时人们将钢管混凝土成功代替了土柱运用在各类建筑中，一方面解决了原本混凝土不够坚实的问题，一方面减少了建筑用地面积。现代化建筑的特点是高，随着钢管混凝土的应用，高层建筑无需担心建筑结构的支撑问题，至今，已有数十栋超过百米的建筑涌现出来。

钢管混凝土的成功应用推动了现代化建筑的发展，众多具有时代感的大厦、广场出现在人们的生活中。1999深圳赛格广场顺利建成，其高度291.6M，总建筑面积为166700M2,它正是钢管混凝土技术成功运用的一个例子。深圳赛格广场是一个主体经营电子系列的广场，也是一个综合广场，广场整体融合了经济、政治、办公、休闲娱乐等方面。赛格电子广场的构造属于框筒结构，钢管混凝土的应用使得二十八根建筑排柱的建筑框架支柱与内筒牢牢驻扎在地面与半空中。柱子与柱子之间的距离为三米，在柱子之间共启用了两片钢筋混泥土墙壁，以加固柱子之间的稳定性。深圳赛格电子广场是钢筋混凝土材料使用最为明显的一个现代化建筑，这也代表着钢管混凝土在我国建筑中应用水平已经在世界上遥遥领先。

三、钢管混凝土结构的发展趋势

1、拥有更高性能、高技术的钢管混凝土技术

普通钢管混凝土正在一步步向着高强度混凝土发展中，高强度混凝土一直以来备受国内外专家争议，虽然其自身拥有高强度、低消耗、低重量的优点，但这使得钢管与管内混凝土相互之间的作用也很大，因此高强度混凝土硬度和持久性十分低。虽然钢管混凝土与高强度钢管混凝土有一些相似之处，但是二者从物理力学角度来看，还是有很大差距。因此，这就要求钢管混凝土技术人员不得将普通钢管混凝土的设计方式套用在高强度钢管混凝土设计过程中，要针对高强度钢管混凝土的问题进行适当完善，在未来现代化建筑行业中，高强度钢管混凝土的应用必然会带来更多现代建筑效果。

2、由厚钢管向薄钢管类型的转变

最近几年内，对薄壁钢管混凝土结构的相关研究日渐增多，由于薄壁钢管混凝土结构无法承载较大重力，因此薄壁钢管混凝土结构在处理自身缺陷方面的技术还有待进一步提升。薄壁钢管混凝土结构在应用过程中可以延长混凝土在管内长期受压所引起的裂开，混凝土纵向裂开被减缓，也延长了薄壁钢管的稳定性能，从而提升了薄壁钢管混凝土结构的支撑能力。与一般厚壁钢管相比，薄壁钢管混凝土的利用更加节省成本、节约材料，同时又能增加薄壁钢管混凝土结构的抗火能力。

四、总结

综上所述，钢管混凝土凭借自身最具优势的抗压能力好、支撑能力强、抗火耐热、使用便捷、节省材料等已经被广泛应用与越来越多的现代化建筑中来。尽管钢管混凝土的应用研究和技术方面还有待进一步提升，但是依然可以看到钢管混凝土广阔的市场前景和可观的未来发展趋势。相信我国未来的建筑行业及土木工程行业将会在钢管混凝土技术应用的保驾护航下成功建造出更多高端的、完美的现代化建筑成果。

参考文献

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作者：付慧敏，女，山东省鄄城县左营乡付楼村，现住山东省青岛市。出生年月：1980.10.14；工作单位：中交一航局第二工程有限公司；职务职称或学历：目前是中级职称，准备评高级，第一学历大专，第二学历本科；研究方向：结构混凝土施工。