钢管混凝土叠合柱在超高层建筑结构中的应用与研究

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发布时间：2022-07-07

资料介绍

【摘要】钢管混凝土登合柱由于具有承载力高和抗震性能好等优点，在实际工程中的应用越来越广。本文
以深圳卓越皇岗世纪中心项目的塔楼为例,介绍了钢管混凝土叠合柱在超高层建筑结构的应用和开展的研
究工作，具体包括构件及节点的计算与设计、柱脚设计以及工程应用。本文介绍的有关方法和结论，可供
参考。
【关键词】超高层钢管混凝土叠合柱设计
0前言
由截面中部的钢管混凝土[1]和钢管外的钢筋混凝土
钢管混凝土叠合柱（以下简称“叠合柱”）是
登合而成，这类组合构件不仅具有钢管混凝土构件
的优点，而且钢管外的混凝土还可以起到抗火作用
尧国皇，深圳市市政设计研究院有限公司，工学博士
且便于装修，目前已经不少钢管登合柱应用的工程
地址：深圳市笋岗西路3007号市政设计大厦附楼，518029
实例，如23 层的辽宁邮政枢纽大楼、40层的深圳
电话：13380382720
诺德金融中心大厦等，取得了良好建筑效果和经济
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上述过程多次循环，会使得混凝土构件产生严
在不停产的条件下进行加固修复，而上部筒仓中有
重开裂、保护层剥落、钢筋外露进而钢筋锈蚀、构
数百吨粉煤灰储存并不断补充，首层不断有汽车拉
件截面削弱和承载力降低。
走粉煤灰到有关工地。为保证安全，在加固施工前
3 处理
除首层出汽车通道外，搭建了满堂脚手架，起到了
3.1 确定方案：
支撑、卸荷作用；②对 PC 材料采用喷涂工艺：在
在分析清楚腐蚀原因的基础上，对已进行的
加固工程中对 PC 材料可用“抹涂”及“喷涂”两
“外包表面保护”处理不足进行了分析，可认为单
种方式，为保证质量在本工程中一律采用喷涂，则
纯的“表面封闭”、“表面保护”并未除去钢筋表面
可使 PC 保护层更均匀、更密实。
的锈蚀，也并未阻止硫酸盐再次侵蚀的路径，所以
3.3 提出日后加强维护措施：
处理效果不明显。
为确保加固质量，防止粉煤灰对既有构件的腐
经讨论，制定了以下处理方案：
蚀，我司向厂方提出了加强对简仓进行巡查和定期
①去掉原有的保护层，露出原有的构件混凝土
清扫的要求。并指出清扫时一定不能用水冲洗，以
表面；②仔细查找裂缝，凡有裂缝的部位一律打开，
免使硫酸根溶于水，加重腐蚀。
打到钢筋表面：③“刮骨疗毒”：彻底清除钢筋表
本工程已完工一年多，目前使用状况良好，受
面的锈蚀，若钢筋面积损失较多，应用搭接焊的方
到业主好评。
法补充钢筋；④钢筋防锈：对打出的钢筋一律涂刷
4小结
环氧树脂漆防锈；⑤用PC材料表面封闭：PC材料
本文通过一个较特殊的工程实例分析了粉煤灰
是我司研制成功的新型加固材料，是聚合物水泥砂
对既有混凝土构件的腐蚀机理，提出了有效的处理方
浆的简称（见资料 2、3），其具有强度高，粘接性
法和维护措施。对今后粉煤灰在生产和使用过程中的
好，材料密实，抗腐蚀等优点。喷涂表面封闭，范
堆放等提供了应注意的事项，有较大参考意义。
围宜适当扩大；⑥养护：封闭后，表面进行湿养护
参考资料：
及干养护。
[1]冯乃谦等混凝土机构的裂缝与对策[M].机械工业出版社.
3.2 施工
[2]傅淑姐等用 PC 材料置换法加固钢筋混凝土梁[J.建筑科学，2005，
按照确定的方案，自 2008年底至2009年初进
3.
行施工。施工中逐条取了几项辅助措施：
[3]傉淑娟等用 PC 材料加固钢筋混凝土柱[]深圳土木与建筑，2006,
①设置满堂脚手架：由于生产要求，厂房要求
3.