高层建筑结构第10章 钢与混凝土混合结构设计 - 副本
课件型钢溷凝土组合结构1020
第二节 型钢混凝土框架梁
30
2、正截面受弯承载力 2.3 以平截面假定为基础的计算方法： （1）基本假定： 1）截面应变分布符合平截面假定，型钢与混凝土之
14
• 优点：
第一节 一般要求和结构的整体作用
1）含钢率不受限制，承载力高，刚度大
可以减小构件截面，增加建筑物使用面 积和楼层高度；
与钢结构框架相比，节省钢材50％
2）结构可以二次受力
施工阶段的第一阶段荷载
与硬化混凝土共同承担使用荷载
可以有效减小梁的变形和裂缝宽度。
第一节 一般要求和结构的整体作用 15
6
欧美
• SRC结构在欧美的研究应用远不如日本广泛， 但是最早的型钢混凝土结构却是出现在欧洲。
• 1904年，在英国，为了提高建筑物内钢柱的耐 火性能而将其埋置于混凝土内，从而产生了世 界上最早的型钢混凝土柱。随后，欧美各国开 始了对这种新型结构的研究与应用。
7
欧美
• 美国达拉斯第一国际大厦，72层，726m • 休斯顿第一城市大楼，共49层，高207m • 休斯顿得克斯商业中心大厦，79层，305m • 休斯顿海湾大楼，52层，221m • 澳大利亚悉尼堪特斯中心198m，采用钢筋混凝
• 仍可以假定梁截面中型钢与混凝土的应变符 合平截面假定。
第二节 型钢混凝土框架梁
25
2、正截面受弯承载力 2.1 梁的受弯性能： • 型钢偏置:
▫ 交界面处可能发生相对滑移 ▫ 接近破坏时交界面附近将产生较大的纵向裂缝 ▫ 混凝土压碎高度较大，延性较差 ▫ 应设置足够数量的抗剪连接件。
第十章-建筑结构抗震构造措施
表10-1我国地震烈度采用十二度划分法 (2)
三、地震的破坏作用
1. 地表的破坏现象 地表的破坏现象为：地裂缝、喷砂冒水、地面下沉及河岸、 陡坡滑 坡。
2 .建筑物的破坏现象 ⑴结构丧失整体性 房屋建筑或构筑物是由许多构件组成的，在强烈地
震作用下，构件连接不牢、支撑长度不够和支撑失稳等都会使结构丧 失整体性而破坏。
1、选择对抗震有利的场地和地基 确定建筑场地时，应选择有利地段，避开不利地段，不 应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地基和基础设计 应符合下列要求：同一结构单元的基础不宜设置在性质 截然不同的地基上；同一结构单元不宜部分采用天然地 基,部分采用桩基。
2、选择对抗震有利的建筑体型 建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方 案。建筑平面和立面布置宜规则、对称，其刚度和质量分布宜均匀。 体型复杂的建筑宜设防震缝(图10-3示)。
烈度
6度
7度
8度
9度
≤24 ＞24 ≤24 ＞24 ≤24 ＞24 ≤24
四三三二 二 一 一
三
二
一
一
锚固长度
一级
抗震等级
二级
三级
四级
la
fy d ft
4 纵向受力钢筋连接接头 纵向受力钢筋连接接头的位置宜避开梁端、柱端箍筋加密区；当无法 避开时，应采用满足等强度要求的高质量机械连接接头，且钢筋接头 面积百分率不应超过50%。
结构
烈度
类型 6度 7度 8度(0.2g)
8度(0.3g)
9度
框架 60m 50m
40m
35m
24m
注：房屋高度指室外地面到屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）。
2 框架结构的抗震等级 框架结构的抗震等级见表10-4。
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程高层建筑钢混凝土混合结构设计规程是指对高层建筑中使用的钢混凝土混合结构进行设计的一套规范和准则。
其目的是确保高层建筑在设计、施工和使用过程中的安全性、稳定性和可靠性。
本文将从深度和广度两个方面来评估和探讨高层建筑钢混凝土混合结构设计规程的相关内容。
1. 高层建筑钢混凝土混合结构设计规程的背景和重要性1.1 高层建筑的定义和发展趋势1.2 钢混凝土混合结构在高层建筑中的应用和优势1.3 设计规程的作用和意义2. 设计规程的基本原则和要求2.1 结构设计的安全性要求2.2 结构设计的强度和刚度要求2.3 结构设计的耐久性和稳定性要求2.4 结构设计的施工性和经济性要求3. 钢混凝土混合结构设计的步骤和方法3.1 结构设计的基本步骤3.2 结构设计的负载计算和分析方法3.3 结构设计的构件尺寸和配筋设计方法4. 钢混凝土混合结构设计的关键问题和考虑因素4.1 剪力墙和框架的结合设计4.2 钢筋混凝土板的设计和施工4.3 楼层平台和连接节点的设计要点4.4 风荷载和地震作用的设计和分析5. 钢混凝土混合结构设计规程的优缺点和改进方向5.1 规程的优点和可行性5.2 规程的不足和需要改进的地方5.3 国内外设计规范的比较和借鉴总结：本文对高层建筑钢混凝土混合结构设计规程进行了深入的探讨，并根据深度和广度标准对其内容进行了评估。
通过了解高层建筑的背景和重要性，以及设计规程的基本原则和要求，读者可以更全面地了解这一设计规程的意义和作用。
本文还介绍了钢混凝土混合结构设计的步骤和方法，以及设计过程中需要考虑的关键问题和因素。
文章总结了设计规程的优缺点，并提出了改进的方向和建议。
在我的观点和理解方面，我认为钢混凝土混合结构设计规程是确保高层建筑结构安全性和可靠性的重要文件。
通过遵循规程中的原则和要求，可以有效地进行设计和施工，提高建筑的稳定性和耐久性。
然而，目前的设计规程在某些方面仍存在不足，需要进一步的研究和改进。
钢-混凝土组合结构设计规程
（6.3.1-2）
2、格构式钢管混凝土轴心受压构件承载力应按式（6.3.1-1）计算，其受压稳定系数φ值根 据构件的换算长细比查表6.3.1，构件换算长细比同表6.3.2给出。 当四肢柱内外柱肢截面不相同时，可按下式计算换算长细比。
λoy =
（6.3.2-1）
λox =
（6.3.2-2）
当三肢内外柱截面不相同时，可按下式谋算换算长细比。 λoy =
b)、杆件轴线宜交于节点中心；或腹杆轴线交点与柱肢轴线距离不宜大于 d/4，当大于d/4时，应考虑其偏心影响。 c)、腹杆端部净距不小于50mm(见图6.4.10)。
（2）、平腹杆格构式柱： a)、腹杆中心距离不大于柱肢中心距的4倍； b)、腹杆空钢管面积不小于一个柱肢钢管面积的1/4； c)、腹杆的长细比不大于单个柱肢长细比的1/2。
8、钢管混凝土组合轴压弹性模量Esc（第一组钢材）见表6.2.8。当采用第二、 三组钢材时，表列值应乘换算系数K1。
9、钢管混凝土组合抗弯弹性模量应按下式计算：
Escm =K2 Esc
（6.2.9）
式中：K2——换算系数值，见表6.2.9。
10、钢管混凝土组合剪变模量应按下式计算：
Gsc = K3 Esc
（6.3.2-3）
其余部分详见规范20页。
3、格构式钢管混凝土轴心受压构件除按公式（6.3.1）验算整体稳定承载力外， 尚应验算单柱肢稳定承载力。当符合下列条件时，可不验算柱肢稳定承载力 。
平腹杆格构式构件： λ1 ≤40及λ1 ≤0.5 λmax ;
斜腹杆格构式构件： λ1 ≤0.7 λmax ;
4、厂房柱和架构柱常用截面形式有单肢、双肢、三肢和四肢等四种，设计 时应根据厂房规模、结构形式、荷载情况和使用要求确定。主厂房的框 （排）架柱，宜采用格构式柱。
第10章 高层建筑钢结构和混合结构设计
第10章 高层建筑搞结构和混合结构
偏心支撑框架是在梁上设置一较薄弱部位，称为消能梁段。 在强震下，消能梁段在支撑失稳前进入弹塑性阶段，避免支撑 反复屈服而引起的承载力下降和刚度退化。偏心支撑框架比中 心支撑框架具有更好的抗震性能，更适于抗震结构，抗震设计 时超过12层的钢结构房屋宜采用偏心支撑框架。
用钢板剪力墙代替钢支撑，墙板与框架梁焊接或螺栓连 接，镶嵌在框架内，构成钢框架-剪力墙板体系。与现浇混 凝土剪力墙相比，钢墙板的刚度较小，与钢框架的刚度比较 匹配；钢墙板不考虑其承担竖向荷载，仅考虑其承担水平剪 力。
第10章 高层建筑搞结构和混合结构
（3）桁架筒体系 用稀柱、浅梁和支撑斜杆组成桁
架布置在建筑物的周边，构成桁架筒 体系。
若用钢板剪力墙代替钢支撑，嵌入钢框架，为钢框架-剪力 墙板体系。
第10章 高层建筑搞结构和混合结构
钢框架的刚度小，承担的水平剪力小；竖向支撑桁架（剪 力墙板）的刚度大，承担的水平剪力大。与混凝土框-剪结构 相似，钢框架-支撑（剪力墙板）体系为双重抗侧力体系，其 整体侧移曲线一般呈弯剪型。
框架-支撑体系中的竖向支撑，通常在同一跨度内沿竖向连 续布置。水平荷载下，支撑部分由于其宽度小，整体弯曲所引 起的侧移较大，柱脚受到很大的轴向力，设计中难以处理。
将竖向支撑布置在两个边跨，或根据侧向刚度的需要布 置，则侧向刚度均比ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ中跨布置大得多，而且柱脚处的轴向拉 （压）力亦相应减小。
第10章 高层建筑搞结构和混合结构
支撑桁架腹杆的基本形式：单向斜杆支撑、十字交叉支撑、 人字形支撑、V 形支撑和 K 形支撑等。根据支撑斜杆的轴线 与框架梁柱节点是交会还是偏离，可分为中心支撑框架和偏心 支撑框架两类。
第10章 高层建筑搞结构和混合结构
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程高层建筑钢混凝土混合结构设计规程是指在高层建筑结构设计中，采用钢结构和混凝土结构相结合的设计方法。
这种设计方法结合了钢结构的高强度和韧性以及混凝土结构的耐久性和防火性能，从而提高了建筑的安全性和可靠性。
在高层建筑结构设计中，采用钢混凝土混合结构的优点主要有以下几个方面：1. 高强度和高刚度：钢材的强度和刚度比混凝土高，可以大幅度减小建筑物的自重，同时也能够承受更大的荷载。
2. 耐久性和防火性：混凝土结构具有极强的耐久性和防火性能，可以有效地保护建筑物的安全。
3. 灵活性和可塑性：钢结构的可塑性和适应性比混凝土结构更强，可以根据需要进行灵活的调整和变化。
4. 施工效率高：采用钢混凝土混合结构可以大大简化施工流程，提高施工效率，并且可以减少施工期间的安全隐患。
钢混凝土混合结构的设计需要遵循相关的规程和标准，这些规程和标准主要包括以下几个方面：1. 材料的选择和使用：钢结构和混凝土结构的材料应该符合相关标准和规定，并且需要进行严格的质量控制。
2. 结构设计的计算和分析：钢混凝土混合结构的设计需要进行详细的计算和分析，确保结构的稳定性和安全性。
3. 结构连接的设计和施工：钢混凝土混合结构的连接需要进行精确的设计和施工，以确保连接的牢固和稳定。
4. 防火和耐久性的要求：钢混凝土混合结构需要具备良好的防火和耐久性能，需要在设计中考虑相关的要求和标准。
5. 施工过程的质量控制：钢混凝土混合结构的施工需要进行严格的质量控制，以确保施工质量和安全。
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程是为了保证高层建筑的安全和可靠性而制定的一系列规定和标准。
在实际的设计和施工过程中，需要严格遵守这些规定和标准，并且进行细致的设计和施工，以确保高层建筑的安全性和可靠性。
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程高层建筑钢混凝土混合结构设计规程是在高层建筑结构设计中的一个重要指导文件。
这个设计规程旨在提供在高层建筑钢混凝土混合结构设计中所需的指导和规范。
在这篇文章中，我将深入探讨高层建筑钢混凝土混合结构设计规程的多个方面，并分享我的观点和理解。
首先，让我们来了解高层建筑钢混凝土混合结构设计规程的背景和重要性。
随着城市化的发展和人口的增加，高层建筑的需求也日益增长。
而高层建筑钢混凝土混合结构是当前广泛应用的一种结构形式，其具备了钢结构和混凝土结构的各自优点，同时也弥补了各自的不足之处。
因此，一套科学合理的设计规程对于确保高层建筑的结构安全和经济可行至关重要。
在高层建筑钢混凝土混合结构设计规程中，主要包括了结构设计原则、材料选择、受力分析、结构系统、构件设计等方面的内容。
其中，结构设计原则是指在设计过程中应遵循的一些基本原则，包括结构整体性、安全性、经济性和可施工性等。
这些原则的遵循可以确保结构在使用寿命内满足设计要求，同时也提高了结构的可维护性和可更新性。
在材料选择方面，高层建筑钢混凝土混合结构设计规程通常要求选择具有良好的耐久性、可靠性和适用性的材料。
钢材的强度高、延性好以及可焊接性强等特点使其成为高层建筑结构中常用的材料之一，而混凝土则具有较好的耐久性和火灾安全性能。
因此，在设计过程中，需要根据具体情况合理选择钢材和混凝土的类型和规格，并对其性能进行评估和验证。
另外，受力分析是高层建筑钢混凝土混合结构设计中的一个关键环节。
通过受力分析，可以确定结构的荷载和各个构件的受力状态，从而为后续的结构设计提供依据。
在这个过程中，需要考虑到各种荷载的作用，包括静态荷载、动态荷载和温度荷载等。
同时，还需要合理确定结构的初始状态和边界条件，并进行相关的结构分析和计算。
在结构系统的选择方面，高层建筑钢混凝土混合结构设计规程一般要求根据结构的特点和要求选择合适的结构形式。
常见的结构系统包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。
高层建筑钢-混凝土混合结构
高层建筑钢-混凝土混合结构摘要: 钢结构应用于高层建筑已有百余年的历史，是最早应用于高层建筑的结构类型。
高层建筑钢结构通常由型钢、钢管及钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件之间采用焊接、螺栓或铆钉连接。
本文介绍了高层建筑混合结构的优点及发展趋势，组合结构构件类型及特点，震害分析，整体设计，节点构造等内容。
关键词：高层建筑，钢-混凝土混合结构，发展趋势，整体设计，节点构造，1 钢结构概述1.1 高层建筑钢-混凝土混合结构的优点（1）结构构件尺寸小，占用建筑面积和净高小由于钢结构或组合结构构件的材料强度高，所以在同样承载力要求下，可以有效地减小柱的尺寸，增加实际使用面积。
同时，混合结构中大量采用钢梁，在跨度较大的情况下，结构占用的净高也可以降低，在同样层高的情况下可以增加净高，提升建筑的品质；而在保证结构总高和净高要求不变的前提下，甚至可以增加结构层数，大幅度提高建筑的经济效益。
（2）结构自重轻，降低基础造价由于材料强度的提高和结构构件的减小，结构的自重会有所减小，相对钢筋混凝土结构，混合结构的基础造价可以有效降低。
（3）施工速度快钢筋混凝土简体可以采用爬模施工，并且可以与外围框架分别施工，外围框架的型钢还可以作为组合构件混凝土模板的支撑点，所以混合结构的施工速度较一般钢筋混凝土结构要快，接近钢结构的施工速度。
（4）抗震性能好钢结构或组合结构构件延性一般好于钢筋混凝土构件，所以如果设计得当，混合结构的抗震性能好于钢筋混凝土结构。
建筑工程是一个系统工程，决定结构形式的因素很多，有技术上的，也有经济上的，需要权衡各方面的综合效益。
但无论如何，混合结构的出现和发展都为我们提供了一个新的选择，我国高层、超高层建筑中混合结构的快速发展，都说明了混合结构的优势。
1.2钢-混凝土混合结构发展混合结构高层建筑的建设，始于1972年。
首先在美国芝加哥兴建了36层的Gateway IIIBuilding，此后，1973年又兴建了法国巴黎的64 层 Mantaparnasse，1992年日本神奈川县兴建了25层的海老名塔楼，1985 年美国西雅图兴建了 76 层的 Bank of America Center。
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程
高层建筑钢混凝土混合结构设计规程
一、前言
高层建筑钢混凝土混合结构是当前建筑领域中的一种主流结构形式，它具有承载能力强、抗震性能好、施工便捷等优点。
为了确保高层建筑钢混凝土混合结构的安全可靠，必须制定相应的设计规程。
二、总则
1.本规程适用于高层建筑钢混凝土混合结构的设计；
2.本规程所称“高层建筑”指建筑高度大于等于50米或者层数大于等于10层的建筑；
3.本规程所涉及的技术内容包括材料选择、受力分析、设计计算、施工要求等方面。
三、材料选择
1.钢材：应选用符合国家标准的优质低合金高强度钢材；
2.混凝土：应选用符合国家标准的普通混凝土或者高强混凝土；
3.连接件：应选用符合国家标准的优质连接件。
四、受力分析
1.荷载分析：按照国家有关规定进行荷载计算；
2.初始状态分析：按照国家有关规定进行初始状态分析；
3.极限状态分析：按照国家有关规定进行极限状态分析。
五、设计计算
1.钢结构设计：按照国家有关规定进行钢结构设计；
2.混凝土结构设计：按照国家有关规定进行混凝土结构设计；
3.混合结构设计：按照国家有关规定进行混合结构设计。
六、施工要求
1.钢材加工和焊接应符合国家有关规定；
2.混凝土浇筑应符合国家有关规定；
3.连接件安装应符合国家有关规定。
七、检验评定
1.对高层建筑钢混凝土混合结构的材料、连接件及施工质量进行检验评定；
2.检验评定应符合国家有关规定。
八、附则
1.本规程自发布之日起实施；
2.本规程解释权归建设部门所有。
建筑结构 混合结构房屋 建筑结构 钢结构设计 建筑精品课程
2.5H u 2.0H u 1.0H l 1.5H 1.2H 1.25H 1.1H
刚性方案
1.0H 1.0H 1.0H 0.4s 0.2H 0.6s 39
受压构件的计算高度 H0
房屋类别
单跨
无吊
车的
单层
和多 层房
多跨
屋
弹性方案 刚弹性方案 弹性方案 刚弹性方案
柱
排架 方向
垂直排 架方向
1.5H 1.0H
48
包角水平裂缝
纵向水平裂缝
49
顶层两端受力最大
50
51
屋面找平层一直铺到女儿墙根部，未留空隙
52
B. 由于房屋过长、室内外温度差异过大，有可能使 外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间的薄弱部位发生 竖向贯通墙体全高的裂缝。
53
C. 由于房屋楼盖错层、钢筋混凝土圈梁未封闭等原因， 有可能使钢筋混凝土构件不连续处的墙体产生局部竖 向裂缝。
空间刚度：与空间工作对应的房屋整体刚度称为空间刚度。
山（横）墙间距及平面刚度
与
有关
屋（楼）盖类型及平面刚度
20
两边无山墙的单层房屋 21
通常用空间性能影响系数 来反映房屋空间刚度的大小。
即： us （0~1）
uP
物理意义：以单层房屋为例， 是指所取单元在水平荷载
作用下，考虑空间作用求得的位移
注：i取1～n，n为房屋的层数。
32
静力计算方案的确定方法： 根据 屋盖或楼盖类别
横墙间距
33
房屋的静力计算方案
屋盖或楼盖类别
刚性方案
刚弹性方案
整体式、装配整体式和装配 1 式无檩体系钢筋混凝土屋盖
或钢筋混凝土楼盖
《钢混凝土组合结构》课件
组合结构的案例分析
伦敦塔桥
伦敦塔桥是一座著名的组合 结构桥梁，结合了钢结构和 混凝土结构，成为伦敦的地 标之一。
台北101大楼
台北101大楼是一座世界知 名的组合结构摩天大楼，结 合了钢结构和混凝土结构， 以其出色的抗震性能而闻名。
鸟巢体育场
鸟巢体育场是一座标志性的 组合结构体育场馆，结合了 钢结构和混凝土结构，创造 了震撼人心的设计效果。
《钢混凝土组合结构》 PPT课件
这份PPT课件将介绍钢混凝土组合结构的定义、构成、优点、应用领域、设 计原则以及一些经典案例分析。让我们一起探索它的魅力吧！
概述
钢混凝土组合结构，简称组合结构，是一种结构工程技术，结合了钢结构和混凝土结构的优点，用于建筑物的 承重和支撑。
组合结构的定义
组合结构是指由钢结构和混凝土结构两种材料组合而成的复合结构，它们共 同作用，充分发挥各自的优点，以达到更好的工程效果。
组合结构可满足大跨度和 高层建筑的需求，灵活且 可扩展。
混凝土结构具有优秀的耐 火性能，能够提供建筑物 的消防安全。
Hale Waihona Puke 组合结构的应用领域桥梁
组合结构广泛应用于大跨度桥梁 的设计和建造，具有出色的承载 能力和耐久性。
摩天大楼
组合结构在摩天大楼中得到广泛 应用，可满足高层建筑的需求， 并提供优异的抗震性能。
体育场馆
组合结构在体育场馆中得到广泛 应用，可实现大空间、大跨度的 结构设计。
组合结构的设计原则
1
结构优化
通过结构优化设计，实现材料的最佳组合，提高结构的性能和效益。
2
设计协调
钢结构和混凝土结构的设计需要相互协调，确保二者的紧密衔接和协同工作。
3
高层建筑结构设计课件10第十章高层建筑混合结构设计简介
• 2、发展简况
–前苏联，劲性钢筋或承重钢筋，其原意为能承 受一定施工荷载的钢筋。
–二战后，为加快恢复重建，采用劲性钢筋来承 受悬挂模板和支撑等施工荷载，以加快施工速 度。
– 1949年，前苏联建筑科学技术研究所编制了 《多层房屋劲性钢筋混凝土暂行设计技术条件 (BTY-03-49)》
–50年代又进行了较全面的试验研究，1978年制
– 一般可比纯钢结构节约钢材达50％以上
• 4、与钢筋混凝土结构相比
– 使构件的承载力大为提高
–实腹式钢骨的钢骨混凝土构件，受剪承 载力有很大提高，大大改善了结构的抗 震性能。正是由于这一点，钢骨混凝土 结构在日本得到广泛的应用。
–钢骨架本身具有一定的承载力，可以利 用它承受施工阶段的荷载，并可将模板 悬挂在钢骨架上，省去支撑，这有利于 加快施工速度，缩短施工周期，如在多 高层结构的施工中不必等待混凝土达到 强度就可以继续进行上层施工。
订了《苏联劲性钢筋混凝土结构设计指南(С И3-78)》。
–后来由于省钢目的，主要采用焊接钢桁架、钢 构架和钢筋骨架等作为劲性钢筋（即空腹式钢 骨）。
欧洲
– 在20世纪20年代，西方国家的工程设 计人员为满足钢结构的防火要求，在钢 柱外面包上混凝土，称为包钢混凝土（ Encased Concrete）结构。
• 3、与钢结构相比
– 外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲
–提高钢构件的整体刚度，显著改善钢构件出平 面扭转屈曲性能
– 使钢材的强度得以充分发挥
– 比纯钢结构具有更大的刚度和阻尼，有利于 控制结构的变形
–外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。最 初，欧美国家发展钢骨混凝土结构主要就是出 于对钢结构的防火和耐久性方面的考虑
高层建筑钢-混凝土混合结构技术规程
高层建筑钢-混凝土混合结构技术规程
高层建筑钢-混凝土混合结构技术规程是高层建筑结构中的一种
新型结构形式。
该技术规程的主要内容包括：
1. 建筑结构设计规范要求：高层建筑的钢-混凝土混合结构应符
合国家相关结构设计规范的要求。
2. 材料选择：对于高层建筑的钢-混凝土混合结构，需要合理选
择适用的材料，包括钢筋、混凝土、连接件、保护层等。
3. 设计原则：高层建筑的钢-混凝土混合结构的设计应按照强度、刚度、稳定性、耐久性等几个方面的要求进行。
4. 构件的加工和制造：钢-混凝土混合结构的构件在加工和制造
过程中应注意加工精度和制造质量。
5. 施工工艺：高层建筑的钢-混凝土混合结构施工过程中应注意
施工安全、施工工艺和施工周期等方面的要求。
6. 监理与验收：高层建筑的钢-混凝土混合结构工程在监理和验
收过程中应按照国家相关规范和要求进行。
总之，高层建筑钢-混凝土混合结构技术规程的实施将可以有效
地提高重大工程的建筑质量，保证了工程的安全性、可靠性和耐久性。
高层建筑结构第10章 钢与混凝土混合结构设计 - 副本
10.3.2型钢混凝土梁的设计
抗震设计： 均布荷载作用下：
Asv Vb (0.06 c f cbh0 0.8 f yv h0 0.58 f at whw ) RE s 1
集中荷载作用下：
Vb 1
RE
Asv 0.06 0.58 ( c f cbh0 0.8 f yv h0 f at w hw ) 1.5 s
M aw
1 2 2 1 2 2 2 [ ( 1 2 ) ( 1 2 ) ( ) ]t w h0 fa 2 1 1
10.3.2型钢混凝土梁的设计
为了保证型钢混凝土梁的型钢上翼缘和纵向 受压钢筋在破坏前达到屈服；截面受压区高度 应满足：
x a tf
10.2 混合结构体系
(1) 混合框架结构 框架结构的主要形式有型钢混凝土柱与 组合梁或型钢混凝土柱与钢梁形成的框架结 构等。框架结构梁柱全部刚接，整体刚度均 匀，但抗侧刚度较小，一般仅适用于20~30 层的高层建筑。 实例：北京长富宫饭店，地上25层，地下3层， 高88m，地下部分至2层为型钢混凝土结构， 上部为钢框架结构。
1)混凝土部分的受剪承载力可表示
为：
Vc f c bh0
2)与斜裂缝相交的箍筋承担的受剪承载力可 表示为：
Vsv f yv Asv h0 s
10.3.2型钢混凝土梁的设计
在均布荷载作用下，型钢混凝土梁抗剪达到极 限状态时，型钢腹板的应力，基本上可取型钢 纯剪状态时的剪切屈服强度
' a
为了保证梁的破坏形态为型钢下翼缘和受 拉纵向钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎， 截面相对受压区应满足：
x b h0
钢与混凝土组合结构设计
4.钢管混凝土结构
圆钢管混凝土 方钢管混凝土 矩形钢管混凝土 钢管混凝土截面形式
4.钢管混凝土结构
4.钢管混凝土结构
钢管混凝土节点形式
4.钢管混凝土结构
（1）圆钢管混凝土柱的特点：
3.型钢混凝土结构
南通国际会议中心项目:总高度 （含避雷针）275米，混凝土结 构高度208米，钢结构塔顶高度 254米，地下2层，地上55层， 裙楼5层，总建筑面积12万平米， 地上建筑面积11万平米。结构形 式为核心筒加型钢混凝土柱结构, 由中国建筑上海设计研究院设计。
3.型钢混凝土结构
大连期货广场:为双子楼 建筑，每栋建筑面积 21.1万平方米，地上53 层，地下3层，高约232 米。结构体系为剪力墙 核心筒-钢框架混合结构， 全玻璃幕墙。
3.型钢混凝土结构
中银大厦:整座大楼采用 由八片平面支撑和五根 型钢混凝土柱所组成的 混合结构“大型立体支 撑体系”。
3.型钢混凝土结构
优点
在混凝土中配置型钢，可以轧制也可以 焊接。一般在大型建筑中经常配置焊接 型钢，可以根据构件截面大小、受力特 点，考虑到受力的合理性，灵活的选择 焊接型钢各个板件宽度与厚度。
组合梁的形式
2.钢与混凝土组合梁
2.钢与混钢与混凝土组合梁
2.钢与混凝土组合梁
2.钢与混凝土组合梁
主桥采取自锚式悬索斜拉协作体系，主梁采用箱形
常州市龙城大桥
结构，主跨跨中部分采用混凝土－钢结合梁，其余 部分采用预应力混凝土箱梁。
2.钢与混凝土组合梁
常州市龙城大桥
钢筋混凝土组合结构的特点
第10章 高层混合结构设计
（三）混合结构高层建筑适用的最大高度(表10-1)
CECS 230:2008《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》规定 的最大高度见pp312表10-1。
（四）混合结构高层建筑的最大高宽比(表10-2) 8) (五)丙类建筑混合结构的抗震等级(表10-3) (pp316表10-5
10.2 混合结构设计的有关规定 一、结构计算
15
(2)钢骨混凝土柱的箍筋 抗震设防的钢骨混凝土柱两端1.5倍截面高度范围内 箍筋应加密；当柱净高小于柱截面高度的4倍时，柱 全高箍筋应加密。 柱箍筋加密区的最小体积配箍率应符合(式10-1)的要 求；其最小体积配箍特征值v (表10-9)，非加密区的 体积配箍率不应小于加密区体积配箍率的一半。 箍筋直径、间距应符合（表10-10）要求(pp321表10-10) 箍筋的无支长度a(纵筋间距)(图10-8)不宜大于 200mm(一级)，250mm(二、三级)，300mm(四级及 非抗震)； (3)箍筋弯钩
3
（三）型钢混凝土剪力墙(钢板混凝土剪力墙）——在 混凝土剪力墙的边缘构件中布置型钢，中部可以布 置钢板（图10-3）。
剪力墙两端的暗柱和翼柱中设置型钢后，承载力和变形能 力大幅度提高； 剪力墙端部设有型钢后，使钢梁与剪力墙的连接更方便； 剪力墙中设置钢板后可增强抗侧移能力，减小墙的厚度。
5
三、高层建筑混合结构的结构布置和概念设计
（一）结构总体布置 高层混合结构房屋的总体布置原则与高层建筑混凝 土结构基本相同。 混合结构房屋平面的外形宜简单规则：
宜采用方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形等规则对称 的平面； 尽量使结构的抗侧力中心与水平合力中心重合； 建筑的开间、进深宜统一； 筒中筒结构体系中，当外围钢框架柱采用H形截面时， 宜将柱截面强轴方向布置在外围筒体平面内；角柱宜采 用十字形、方形或圆形截面； 楼盖主梁不宜搁置在核心筒或内筒的连梁上。
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10.1 混合结构体系与结构布置
10.2 混合结构的计算分析 10.3 型钢混凝土构件设计 10.4 钢管混凝土构件设计
1
第10章 钢与混凝土混合结构设计
混合结构体系是近年来在国内迅 速发展起来的 一种新型结构体系,主要 用于高层及超高层建筑结构。与混凝土 结构相比,其在降低结构自重、减少结 构断面尺寸、改善结构受力性能、加快 施工进度等方面具有明显的优势;与纯 钢结构相比,其又具有防火性能好、综 合用钢量小、风荷载作用舒适度好的特 点。
10.3 型钢混凝土构件设计
10.3.1
型钢混凝土构件
10.3 型钢混凝土构件设计
10.3.2型钢混凝土梁的设计
基本假定
1）截面应变分布符合平截面假定，型钢与混凝 土之间无相对滑移； 2）不考虑混凝土抗拉强度； 3）取受压边缘混凝土极限压应变0.003，相应的 最大压应力取混凝土轴心受压强度设计值； 4）型钢腹板的应力图取为拉、压梯形应力图形。 设计计算时，简化为等效矩形应力； 5）钢筋应力等于其应变与弹性模量的乘积，但 不大于其强度设计值。
第10章 钢与混凝土混合结构设计
10.1 混合结构体系与结构布置
第10章 钢与混凝土混合结构设计
第10章 钢与混凝土混合结构设计
第10章 钢与混凝土混合结构设计
第10章 钢与混凝土混合结构设计
（1）混合框架结构
（2）混合框架-核心筒结构
(3)混合筒中筒结构
第10章 钢与混凝土混合结构设计
10.2 混合结构体系
(1) 混合框架结构 框架结构的主要形式有型钢混凝土柱与 组合梁或型钢混凝土柱与钢梁形成的框架结 构等。框架结构梁柱全部刚接，整体刚度均 匀，但抗侧刚度较小，一般仅适用于20~30 层的高层建筑。 实例：北京长富宫饭店，地上25层，地下3层， 高88m，地下部分至2层为型钢混凝土结构， 上部为钢框架结构。
水平力的平衡方程
' 1 f c bx f y' As' f a' Aaf f y As f a Aaf N aw 0
3、竖向荷载作用计算时，宜考虑钢柱、型钢混凝土(钢 管混凝土)柱与钢筋混凝土核心筒竖向变形差异引起的 结构附加内力，计算竖向变形差异时宜考虑混凝土收缩、 徐变、沉降及施工调整等因素的影响. 4、混合结构在多遇地震作用下的阻尼比可取为0.04。风 荷载作用下楼层位移验算和构件设计时，阻尼比可取为 0.02～0.04 。
M 0, x 0
根据上述的基本假定，我们利用平衡条件:
10.3.2型钢混凝土梁的设计
可得基本方程： （1）非抗震设计 弯矩的平衡方程
x ' ' M 1 f c bx (h0 ) f y' As' (h0 a s' ) f a' Aaf (h0 a a ) M aw 2
第10章 钢与混凝土混合结构设计
北京长富宫中心 框架结构 26层，90.85m，89年建成。
4000 5800 6200 5800
4000
8000
8000
8000
8000
8000
4000
最经济的层数为10层 最适宜的层数为1113层
4000
2.1 结构体系
第10章 钢与混凝土混合结构设计
(2) 框架-核芯筒结构 外框架-核芯筒结构以钢筋混凝土核芯 筒为主承受侧向荷载，再配合布置各种形式 的外框架，建筑造型丰富、平面布置灵活。 实例:上海瑞金大厦平面，27层，由型钢混凝 土及普通钢筋混凝土内筒、型钢混凝土框架 组成。
10.3.2型钢混凝土梁的设计
由于充满型型钢混凝土框架梁是以适筋梁破 坏作为其抗弯承载力的极限状态，所以我们 在设计和计算中要确保受拉钢筋和型钢翼缘 首先屈服，然后受压翼缘屈服，直至最后受 压混凝土压碎，整个充满型型钢混凝土框架 梁才达到抗弯承载力而破坏。
ห้องสมุดไป่ตู้
10.3.2型钢混凝土梁的设计
（1）抗弯承载力计算
宜采用方形、矩形、多边形、圆形、椭圆形等规则 对称的平面； 尽量使结构的抗侧力中心与水平合力中心重合； 建筑的开间、进深宜统一； 筒中筒结构体系中，当外围钢框架柱采用H形截面 时，宜将柱截面强轴方向布置在外围筒体平面内； 角柱宜采用十字形、方形或圆形截面； 楼盖主梁不宜搁置在核心筒或内筒的连梁上。
混合结构的侧向刚度和承载力沿竖向宜均匀变化，构件截
面宜由下至上逐渐减少，无突变。
混合结构的外围框架柱沿高度宜采用同类结构构件；当采用不 同类型和材料的构件时，应设置过渡层。 对于刚度突变的楼层，如转换层、加强层、空旷的顶层、顶部 突出部分、型钢混凝土框架与钢框架的交接层及邻近楼层，应 采取可靠的过渡加强措施。 钢框架部分设置支撑时，宜采用偏心支撑和耗能支撑，支撑宜 连续布置，且在相互垂直的两个方向均宜布置，并相互交接； 支撑框架在地下部分宜延伸至基础。
第10章 钢与混凝土混合结构设计
(3) 混合筒中筒结构 混合筒中筒结构是指筒中筒结构中的部分或 全部筒体采用钢骨混凝土筒体的结构，分为 钢外筒-钢筋混凝土核心筒和型钢混凝土外筒 -钢筋混凝土核心筒。
第10章 钢与混凝土混合结构设计
一般原则： 混合结构房屋平面的外形宜简单规则：
10.1.2 混合结构布置
型钢混凝土构件、钢管混凝土柱的刚度：
无端柱型钢混凝土剪力墙可近似按相同截面的混凝土剪力墙计 算其轴向、抗弯和抗剪刚度——不计端部型钢对截面刚度的提 高作用； 有端柱型钢混凝土剪力墙可按H形混凝土截面计算其轴向和抗 弯刚度，端柱内型钢可折算为等效混凝土面积计入H形截面的 翼缘面积，墙的抗剪刚度可不计入型钢作用； 钢板混凝土剪力墙可将钢板折算为等效混凝土面积计算其轴向、 抗弯和抗剪刚度。
混合结构中，外围框架平面内梁与柱应采用刚性连接；楼
面梁与钢筋混凝土筒体及外围框架柱的连接可采用刚接或 铰接。
楼盖体系应具有良好的水平刚度和整体性。
表10-1
10.2 混合结构的计算分析
1、弹性分析时，宜考虑钢梁与现浇混凝土楼板的共同 作用，梁的刚度可取钢梁刚度的1.5～2.0倍，但应保证 钢梁与楼板有可靠连接。弹塑性分析时，可不考虑楼板 与梁的共同作用。 2、结构弹性阶段的内力和位移计算时构件刚度取值