1 머리말
콘크리트로 채워진 강철 튜브 구조는 얇은 원형 강철 파이프 안에 콘크리트를 채워 형성된 복합 구조입니다. 강관콘크리트 구조에서 강관과 콘크리트의 상호 작용, 즉 강관의 핵심 콘크리트에 대한 제약으로 콘크리트를 3 차원 압축 상태로 만들어 콘크리트의 강도, 가소성 및 인성을 높인다. 한편, 콘크리트의 존재는 강관의 조기 국부 좌굴 또는 전반적인 불안정성을 늦추거나 피할 수 있어 두 가지 재료의 성능을 충분히 발휘하여 각각의 부족을 보완할 수 있다. 바로 강관과 콘크리트의 완벽한 결합으로 강관콘크리트를 성능이 우수한 구조재로 만들었다. 강철 콘크리트 구조물은 하중력이 높고, 가소성과 인성이 높으며, 시공이 편리하고, 내화성이 좋고, 경제적 이득이 뚜렷하다는 등의 뚜렷한 장점을 가지고 있다.
고층 건물에 CFST 적용 현황
1897 미국인 John Lally 가 콘크리트를 원형 강관에 하중지지 기둥 (Lally 기둥이라고 함) 으로 채우고 특허를 획득한 이후 토목 공학에 콘크리트를 적용한 지 100 년이 지났다. 강관의 우월한 역학 성능과 시공 성능은 처음부터 미국과 유럽의 토목공학계에 중시되어 개발과 활용을 받았다. 특히 1980 년대 후반, 현대 고강도 고성능 콘크리트 기술과 펌핑 콘크리트 기술의 급속한 발전으로 강관콘크리트 구조 기술의 발전에 새로운 활력을 불어넣었고, 강관콘크리트 기술은 유럽과 미국의 일부 교량 공사와 고층 건축 공사에서 조용히 일어났다.
콘크리트로 채워진 강철 튜브 구조 기술은 중국에서 이미 40 년 가까이 개발되어 적용되었다. 1966, 베이징 지하철역 공사에 사용, 1970 년대 중공업에 성공적으로 적용된 여러 단층 공업 공장과 중장비 프레임. 1980 년대 이후 높이가 100m 를 넘는 초고층 건물이 많이 건설됨에 따라 콘크리트로 채워진 강철 기둥을 적용하여' 비료 기둥' 문제를 해결하는 방법을 모색하기 시작했고, 고강도 콘크리트 기둥의 바삭성 문제를 해결했을 뿐만 아니라 기둥의 단면 크기를 더욱 줄였다. 최근 10 년 동안 우리나라는 20 여 개의 100m 높이의 초고층 건물을 지었다.
선전 사이그 광장은 중국이 설계, 투자, 제조, 건설, 하이테크 전자지원 시장을 위주로 사무실, 전시, 상업, 금융, 증권, 오락을 일체화한 현대화 초고층 건물이다. 1999 에 지어졌습니다. 이 공사는 면적 9653m, 지하 4 층, 지상 72 층, 총 건축 면적 166700m, 건물 높이 지상 29 1.6m 을 차지하고 있다.
사이그 광장 구조 방안은 프레임-코어 튜브 구조 체계를 채택한다. 프레임 기둥의 28 개의 밀열 기둥과 항측력 체계의 내통은 모두 강철 콘크리트를 사용하며, 프레임 기둥 1 * * 16 입니다. 내부 파이프가 2 1m 인 사각 튜브는 4 각 기둥 4 개와 밀집 기둥 24 개로 구성됩니다. 밀열 기둥의 기둥 거리는 3m 이고, 두 기둥 사이에 두 개의 20 을 붓는다. 바닥은 스틸 보 (보 1 보 2 단면과 동일, 모두 700×260× 12× 10) 와 압력판으로 구성된 복합 바닥 시스템을 사용합니다. 테두리 상자와 코어 튜브의 맞춤을 강화하기 위해 * * * 는 5 개의 강성 다리를 설치했습니다.
이 사진은 현재 세계에서 가장 높은 강철 콘크리트 구조물 초고층 건물로, 중국의 강철 콘크리트 구조 기술이 세계 선두에 있다는 것을 상징한다. 3 고층 CFST 구조 개발 방향
3. 1 강철 콘크리트 구조로 발전하는 고강도, 고성능, 효율적인 시공 기술. 고강도 콘크리트 (일반적으로 강도 등급이 C60 이상인 콘크리트로 간주) 는 현재 국내외 연구의 핫스팟으로 강도가 높고, 재료를 절약하고, 구성요소 단면을 줄이고, 자중을 줄이는 것이 특징이다. 강관의 고강도 콘크리트에 대한 구속은 고강도 콘크리트의 취성이 크고 연성이 떨어지는 단점을 극복할 수 있다. 연구에 따르면 강관고강도 콘크리트의 기본 역학 성능은 일반 강관콘크리트와 달리 일반 강관콘크리트의 설계 방법은 강관고강도 콘크리트의 설계에 간단히 적용할 수 없는 것으로 나타났다. 현대 고강도 고성능 콘크리트 기술과 펌핑 콘크리트 기술의 결합은 향후 고층 건물의 기술 진보에 큰 영향을 미칠 것이다.
3.2 얇은 벽으로 된 CFST 구조로 돌립니다. 이전의 연구는 두꺼운 벽 강관 (일반적으로 0.04-0.2 사이인 강철율 포함) 을 겨냥한 것으로, 박막 강철 콘크리트 구조물은 최근 몇 년 동안의 일이다. 박벽강관의 적재능력은 매우 불안정하고 국부 결함에 민감하기 때문에 실제 축방향 압력은 이론값의 20 ~ 30% 에 불과하며 잔여 응력이 있을 때 더 큰 영향을 미친다는 것은 잘 알려져 있다. 콘크리트로 채워진 강철 튜브 구조는 콘크리트를 보호하고 콘크리트가 압력을 받고 세로로 갈라지는 것을 지연시킨다. 동시에 콘크리트는 얇은 벽강관의 국부 불안정성을 크게 늦추어 구성요소의 적재능력을 크게 높였다. 두꺼운 벽강관에 비해 얇은 벽강관 콘크리트는 강재를 절약하고 비용을 절감하며 구성요소의 내화성을 높일 수 있다.
3.3 대구경 방향으로 발전. 건물 높이가 증가함에 따라 측력 체계에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다. 과거에는 배럴 중간 튜브 구조를 많이 사용했습니다. 그러나 외관이 밀집된 기둥과 심보는 건물의 기능과 미관에 영향을 미쳤다. 또한 건축 기능에는 큰 기둥 그물과 큰 베이가 필요합니다. 이를 위해 현대고층건물은 내통 바깥에 가는 기둥이 있는 프레임관 구조 체계를 채택하는 경향이 있으며, 기둥망 크기가 크고, 큰 지름의 강철 콘크리트 기둥 (1.5m 이상) 을 채택하는 경향이 있다. 외국은 3.2m 의 지름을 사용하며, 국내 최대 지름은 1.6m 입니다. 현재 연구와 규범은 모두 일반 지름 기둥이며, 대구경 기둥은 제약 효과 정도, 콘크리트 수화열, 핵심 콘크리트 품질 등의 문제를 해결해야 한다.
4 결론
콘크리트로 채워진 강철 튜브 구조는 베어링 용량, 내진 성능, 콘크리트 연성, 내화성, 간단한 시공, 합리적인 비용 등의 장점을 갖추고 있으며 고층 건물과 초고층 건물에 널리 사용되고 있습니다. 콘크리트로 채워진 강철 튜브 구조에 대한 연구는 다른 구조 재료에 비해 아직 부족하다. 특히 구조체계에 대한 연구가 적고, 더 연구하고 해결해야 할 문제들이 있다. 한편 콘크리트로 채워진 강철 튜브 고층 건물의 전망은 매우 넓다. 고강도, 고성능, 효율적인 시공 기술을 갖춘 강철 콘크리트 구조물, 박막 강철 콘크리트 구조물 및 대구경 강철 콘크리트 구조물은 향후 고층 강철 콘크리트 구조물의 발전 방향입니다.
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