摘要：鋼管結構是指鋼結構的全部或部分結構構件採用空心鋼管的結構。空心管包括圓管、方管、矩形管以及多邊形管(六角管)等。世界上第一個 現代 化的海洋平台於1947年在墨西哥海灣建成，從此以後，工程師們開始對鋼管結構的性能逐漸了解，鋼管結構隨著近代鋼管生產技術的成熟而逐漸 發展 起來。就鋼構件形式而言，最早為圓銅管結構，隨後出現了方鋼管結構及方鋼管和圓鋼管組合在一起的結構。就結構形式而言，平面或空間桁架、網架、網殼、框架都可以採用鋼管結構。隨著鋼管結構的不斷發展，其應用範圍越來越廣，鋼管結構不僅應用在海洋平台、橋樑、塔桅和起重機械工程，而且應用於 工業 廠房、飛機庫、 體育 館、展覽館和商場等眾多工業與民用建築工程。
關鍵詞：鋼管結構；應用特點；問題；研究
1 鋼管結構在建築結構中的應用
近年來，鋼管結構不僅在海洋工程、橋樑工程中得到了廣泛應用，而且在工業及民用建築中的應用日益廣泛，鋼管結構在我國建築結構中的應用也越來越多，如寶鋼三期工程中採用方管桁架，吉林滑冰練習館、哈爾濱冰雪展覽館、上海「東方明珠」電視塔和長春南嶺萬人體育館均採用方鋼管作為主要結構構件。在公共建築領域，鋼管結構中獨特的結構形式層出不窮，如雪梨水上運動中心，美國迦登格羅芙水晶教堂；單層大空間建築領域，除了在超級市場、貨棧和倉庫中繼續廣泛應用外，還出現了一些超大型結構，如新加坡章楦機場機庫，大阪國際機場候機廳；另外還有輕型大跨結構，如人行天橋和起重機結構；其他特殊用途的結構，如天線桅杆和航天發射架等。
2 鋼管桁架結構的形式及特點
鋼管桁架結構是鋼管結構中的重要一種，它是桁架結構採用鋼管材料構成的一種結構形式，也稱鋼桁結構、管桁架和管結構等。由於適應性比較強，近年來在大跨空間結構中得到了廣泛應用。管桁結構的結構體系為平面或空間桁架，與一般桁架的區別在於連接節點的方式不同：網架結構採用螺栓球或空心球節點。過去的屋架經常採用板型節點，而管桁結構在節點處採用的是杆件直接焊接的相貫節點(或稱管節點)。在相貫節點處，只有在同一軸線上的兩個主管貫通。其餘杆件(即支管)通過端部相貫線加工後，直接焊接在貫通杆件(即主管)的外表非貫通杆件在節點部位可能有一定間隙(間隙型節點)，也可能部分重疊(搭接型節點)。相貫線切割曾被視為是難度較高的製造工藝。因為交匯鋼管的數量、角度、尺寸的不同使得相貫線形態各異，而且坡口處理困難。但隨著多維數控切割技術的發展。這些難點已被克服。目前國內的一些 企業 裝備了這一技術，相貫節點管桁結構在大跨度建築中得到了前所未有的應用。
(1)管桁架的分類。根據受力特性和杆件布置不同，可分為平面管桁結構和空間管桁結構。平面管桁結構的上弦、下弦和腹杆都在同一平面內，結構平面外剛度較差。一般需要通過側向支撐保證結構的側向穩定。在現有管桁結構的工程中，多採用Warren桁架和Pratt桁架形式，Warren桁架一般是最 經濟 的布置，與Pratt桁架相比Warren桁架只有它一半數量的腹杆與節點，且腹杆下料長度統一，這樣可極大地節約材料與加工工時。Vierendeel桁架主要應用於建築功能或使用功能不容許布置支撐斜杆時的情況，空間管桁結構通常為三角形截面，與平面管桁結構相比，它能夠具有大的跨度，且三角形桁架穩定性好，扭轉剛度大且外表美觀。在不布置或不能布置面外支撐的場合，三角形桁架可提供較大跨度空間。一組三角形桁架類似於一品空間剛架結構，且更為經濟。可以減少側向支撐構件，提高了側向穩定性和扭轉剛度。對於小跨度結構，可以不布置側向支撐。
(2)連接件的截面形式。常用的杆件截面形式為圓形、矩形、方形等。接連接構件的不同截面可分為以下幾種桁架形式：C—C型桁架：即弦杆和腹杆均為圓管相貫的桁架結構；R—R型桁架：即弦杆和腹杆均為方鋼管或矩形管相貫的桁架結構；R—c型桁架：即矩形截面弦杆與圓形截面腹杆直接相貫焊接的桁架結構。
(3)管桁架的優點。隨著大型公共建築的發展，對結構的空間和跨度的要求越來越高，空間鋼管桁架以其良好的承載和穩定性能得到了廣泛的應用。空間鋼管桁架的結構形式按照桁架的截面形式可分為三角形空間桁架、四邊形空間桁架、多邊形空間桁架及變截面空間桁架等。鋼管結構因其具有優美的外觀、合理的受力特點以及優越的經濟性，在現代工業廠房、倉庫、體育館、展覽館、會場、航站樓、車站及辦公樓、商住樓、賓館等建築中得到了廣泛的應用
關鍵詞：鋼管結構；應用特點；問題；研究
1 鋼管結構在建築結構中的應用
近年來，鋼管結構不僅在海洋工程、橋樑工程中得到了廣泛應用，而且在工業及民用建築中的應用日益廣泛，鋼管結構在我國建築結構中的應用也越來越多，如寶鋼三期工程中採用方管桁架，吉林滑冰練習館、哈爾濱冰雪展覽館、上海「東方明珠」電視塔和長春南嶺萬人體育館均採用方鋼管作為主要結構構件。在公共建築領域，鋼管結構中獨特的結構形式層出不窮，如雪梨水上運動中心，美國迦登格羅芙水晶教堂；單層大空間建築領域，除了在超級市場、貨棧和倉庫中繼續廣泛應用外，還出現了一些超大型結構，如新加坡章楦機場機庫，大阪國際機場候機廳；另外還有輕型大跨結構，如人行天橋和起重機結構；其他特殊用途的結構，如天線桅杆和航天發射架等。
2 鋼管桁架結構的形式及特點
鋼管桁架結構是鋼管結構中的重要一種，它是桁架結構採用鋼管材料構成的一種結構形式，也稱鋼桁結構、管桁架和管結構等。由於適應性比較強，近年來在大跨空間結構中得到了廣泛應用。管桁結構的結構體系為平面或空間桁架，與一般桁架的區別在於連接節點的方式不同：網架結構採用螺栓球或空心球節點。過去的屋架經常採用板型節點，而管桁結構在節點處採用的是杆件直接焊接的相貫節點(或稱管節點)。在相貫節點處，只有在同一軸線上的兩個主管貫通。其餘杆件(即支管)通過端部相貫線加工後，直接焊接在貫通杆件(即主管)的外表非貫通杆件在節點部位可能有一定間隙(間隙型節點)，也可能部分重疊(搭接型節點)。相貫線切割曾被視為是難度較高的製造工藝。因為交匯鋼管的數量、角度、尺寸的不同使得相貫線形態各異，而且坡口處理困難。但隨著多維數控切割技術的發展。這些難點已被克服。目前國內的一些 企業 裝備了這一技術，相貫節點管桁結構在大跨度建築中得到了前所未有的應用。
(1)管桁架的分類。根據受力特性和杆件布置不同，可分為平面管桁結構和空間管桁結構。平面管桁結構的上弦、下弦和腹杆都在同一平面內，結構平面外剛度較差。一般需要通過側向支撐保證結構的側向穩定。在現有管桁結構的工程中，多採用Warren桁架和Pratt桁架形式，Warren桁架一般是最 經濟 的布置，與Pratt桁架相比Warren桁架只有它一半數量的腹杆與節點，且腹杆下料長度統一，這樣可極大地節約材料與加工工時。Vierendeel桁架主要應用於建築功能或使用功能不容許布置支撐斜杆時的情況，空間管桁結構通常為三角形截面，與平面管桁結構相比，它能夠具有大的跨度，且三角形桁架穩定性好，扭轉剛度大且外表美觀。在不布置或不能布置面外支撐的場合，三角形桁架可提供較大跨度空間。一組三角形桁架類似於一品空間剛架結構，且更為經濟。可以減少側向支撐構件，提高了側向穩定性和扭轉剛度。對於小跨度結構，可以不布置側向支撐。
(2)連接件的截面形式。常用的杆件截面形式為圓形、矩形、方形等。接連接構件的不同截面可分為以下幾種桁架形式：C—C型桁架：即弦杆和腹杆均為圓管相貫的桁架結構；R—R型桁架：即弦杆和腹杆均為方鋼管或矩形管相貫的桁架結構；R—c型桁架：即矩形截面弦杆與圓形截面腹杆直接相貫焊接的桁架結構。
(3)管桁架的優點。隨著大型公共建築的發展，對結構的空間和跨度的要求越來越高，空間鋼管桁架以其良好的承載和穩定性能得到了廣泛的應用。空間鋼管桁架的結構形式按照桁架的截面形式可分為三角形空間桁架、四邊形空間桁架、多邊形空間桁架及變截面空間桁架等。鋼管結構因其具有優美的外觀、合理的受力特點以及優越的經濟性，在現代工業廠房、倉庫、體育館、展覽館、會場、航站樓、車站及辦公樓、商住樓、賓館等建築中得到了廣泛的應用
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