型钢混凝土构件和节点设计论文
型钢混凝土结构梁柱节点深化设计及施工技术
型钢混凝土结构梁柱节点深化设计及施工技术摘要：随着建筑企业建筑水平不断提升，施工过程中对高层建筑的建设要求逐渐增多，高层建筑不仅具有美观性，还能够满足人们的办公需求以及其他需求等。
但是针对高层建筑的建设中，型钢混凝土的应用是极其必要的，但是就目前建设工程现状来说，仍然存在某些挑战。
本文针对型钢混凝土结构梁柱节点的深化技术以及施工技术要点进行简要分析。
关键词：型钢混凝土结构梁柱框架节点深化设计施工要点引言：型钢混凝土型钢具备混凝土没有的强抗震性，高硬度性，截面小、还能够减轻房屋的自重的特点，因此，型钢混凝土在高层建筑中更能发挥优势，就目前建设工程来说，型钢混凝土的应用还存在一个巨大难题：型钢混凝土结构梁柱节点的钢筋锚固。
因此，如何通过优化设计方案解决型钢混凝土结构梁柱节点钢筋锚固的问题，成为目前高层建筑建设工程中必须面对的问题。
1 工程概况郑州市某小区，地上32层，地下2层，建筑占地面积 37 000m2，总建筑面积 270 665.00 m2。
住宅楼为混凝土剪力墙结构，部分楼层采用转换层形式，地下室部分剪力墙为一级抗震等级，框架为二级抗震等级。
在9.95m处设有1.6m厚的转换板，属大体积混凝土，此处的模板支撑方法及混凝土的浇筑是关键。
2 型钢混凝土结构梁柱节点的深化设计2.1 设计的具体流程通常情况下，通过结构设计图很难进行钢柱的正常施工，因此技术人员需要根据结构设计图重新设计钢柱结构施工图，才能制作钢柱结构。
为进一步施工奠定基础。
在设计钢柱结构施工图时，应该使用专业的设计软件，按照相关制图规定严格设计。
其次，设计好结构施工图后需要经过相关人员的审核认定，才能按照施工图进行下一项环节。
2.2 对梁钢筋结构的优化处理由于型钢混凝土梁柱相互交叉，钢筋在节点处分布密集，从而使得钢筋。
柱筋等与型钢梁柱的连接变得困难重重，因此施工人员需要严谨观察实际情况，与设计人员，业主等进行沟通交流从而采取相应技术手段，进行型钢与钢筋、筋板相连。
型钢混凝土结构梁柱节点优化及施工技术
型钢混凝土结构梁柱节点优化及施工技术摘要：本文主要针对型钢混凝土结构梁柱的节点优化及施工技术展开了探讨，通过结合具体的工程实例，对型钢混凝土结构梁柱的节点优化作了系统分析，并给出了一系列的施工技术，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词：型钢混凝土；结构；优化；施工型钢混凝土结构具有着构件截面小、良好的抗震性能、耐久性及耐火性好等优点，在如今建筑施工中有着广泛的应用。
因此，我们需要积极对型钢混凝土的结构进行优化，并采用相应的技术做好施工，以保障整体建筑的施工。
基于此，本文就型钢混凝土结构梁柱的节点优化及施工技术进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
1 工程概况某综合体工程，地下3层，裙房3层（局部4层），塔楼19～26层，总建筑面积26万m2，建筑高度99.8m，结构体系为框架及框剪结构。
工程结构跨度大，建筑高度高，为减小梁柱断面尺寸大量采用型钢混凝土结构。
该工程SRC结构主要分为塔楼SRC柱，地下室及裙房SRC柱、SRC梁，SRC柱钢骨截面形式大部分为H型，少量为十字形，SRC梁钢骨截面形式为工字型，H型钢骨柱最大截面为700×250，十字钢骨柱最大截面为900×600×250，工字型钢骨梁截面大部分为700×250，最大截面为1100×250，钢材采用Q345B低合金高强钢，钢板最大厚度达36mm。
2 SRC柱钢筋优化2.1 SRC柱纵向钢筋优化钢骨梁在楼层处与钢骨柱相连，部分SRC柱纵向钢筋与钢骨梁相交导致柱纵向钢筋无法上、下贯通，经与设计单位协调将钢骨梁翼缘范围的SRC柱纵向钢筋通过移位、等面积代换将柱纵向钢筋排布在钢骨梁翼缘范围外以避开钢骨梁；移位、等面积代换后柱纵向钢筋直径不超过两级且应对称配筋，柱纵向钢筋净距不小于50mm且不小于1.5d（d为柱纵向钢筋直径），当柱纵向钢筋避开钢骨梁造成柱纵向钢筋净距大于200mm时，配置C16@200纵向构造钢筋，纵向构造钢筋遇钢骨梁翼缘弯折150mm，如图1、2所示。
钢骨混凝土结构梁柱节点深化设计与施工
钢骨混凝土结构梁柱节点深化设计与施工【摘要】在钢骨混凝土组合结构实际施工时，梁柱节点域处的穿筋、连接、箍筋绑扎等方面施工难度大，为此我公司从梁柱节点设计深化入手，合理地解决了钢骨混凝土组合结构梁柱节点的施工难题，采用Xsteel建模，有利于提高现场安装精度，提升了钢骨混凝土结构梁柱连接的工程质量和节点域承载能力。
【关键词】钢骨混凝土梁柱节点深化设计建模1、引言钢骨混凝土组合结构具有钢结构和混凝土结构的双重优点，在建筑工程中已广泛应用。
但在型钢混凝土组合结构实际施工时，对梁柱节点域处的穿筋、连接、绑扎，各专业施工的衔接等方面都会产生问题。
我公司两年来多项高层建筑工程均有钢骨混凝土组合结构，由于梁、柱型钢的截面尺寸大，且钢筋粗、数量多，造成梁柱节点的处理复杂。
如何真正有效地解决钢骨混凝土梁柱节点问题是我公司面临的一项科技攻关课题。
2、工程概况江苏银行苏州分行园区办公大楼土建总包工程，框架核心筒结构，地下4层，地上4～23层，建筑面积48589㎡。
本工程有16根劲性混凝土柱，其中十字型钢柱12根+600*300*32*36，H型钢柱4根H500*400*25*28。
高度从标高-18m 至74.35m不等。
钢骨混凝土柱截面800×800—1200×900。
柱角钢筋Φ32，中部Φ20-Φ25。
设计平面梁布置复杂，交叉斜梁多，混凝土梁与型钢柱连接节点有9种，因此需对每种型钢混凝土梁柱节点进行深化设计，以此作为现场施工依据和过程控制的重点。
3、施工图典型梁柱节点构造设计在混凝土梁与型钢柱的节点处，钢筋需穿过钢柱或与钢柱相连，归纳几种主要典型的节点构造：3.1混凝土梁四根角筋贯通，其他钢筋弯锚，满足锚固长度。
优点：钢筋开次数量少，钢柱加工难度低，现场钢筋穿孔少，施工便利。
缺点：弯锚钢筋会冲突，弯锚长度难以满足，且梁筋弯锚对结构受力影响大，不能有效地受力传递（如图3.1）。
3.2混凝土梁加腋，角筋从柱边绕过钢柱，其它钢筋穿过腹板，在翼缘板位置的梁筋双面焊接5d于牛腿（连接板）上。
型钢混凝土结构梁柱节点的深化设计与施工
型钢混凝土结构梁柱节点的深化设计与施工型钢混凝土抗震性能好、刚度大，可明显减小柱截面尺寸，房屋的自重减轻，但如何保证型钢混凝土柱框架节点区钢筋的锚固是个难题。
文章对型钢混凝土结构梁柱节点的深化设计与施工进行了探讨。
关键词：型钢混凝土；结构梁柱；框架节点；锚固；深化设计1 工程简介1.1 建设工程概况俊豪ICFC位于重庆市江北区江北嘴金融城2号，是由A塔楼、B 塔楼、裙房7层、地下室7层组成的集商业、办公、酒店一体的城市综合体工程。
A塔楼地上64层，基础为筏板基础，A塔结构型式为框架-核心筒结构，核心筒柱、外框柱、局部楼层梁采用型钢混凝土组合结构。
1.2 钢结构设计概况裙楼及地下室布置42根H型钢柱、裙楼6层、7层中庭位置及屋面局部位置设大跨度钢梁。
A塔核心筒布置84根钢柱（十字柱和H型柱），外框布置18根十字形钢柱。
2 梁柱节点深化设计2.1 深化设计流程由于结构设计图的深度无法满足钢结构施工的需求，因此必须根据结构设计图细化钢结构施工详图后，才能进行钢结构的制作、安装。
采用专业的设计建模软件Tekla Structures建立钢结构模型，后转化成CAD图形文件，图形文件必须符合绘图标准。
钢结构施工详图须经原设计审核认可、业主认可后才能进行施工。
钢构件制作、安装须根据经审核、认可后的施工详图进行，施工详图也是后续工程结算的依据。
2.2 钢结构深化设计对节点的处理型钢混凝土柱与多根框架梁相交，节点处有钢筋密集，梁筋、柱筋及柱箍筋与型钢的连接处理相当困难。
根据现场施工情况，与设计、业主、监理进行专项讨论后确定采取梁、柱钢筋避让、弯锚、焊套筒、设钢筋搭筋板、钢筋连接牛腿或上述措施相结合等。
通过详图深化设计，解决了型钢混凝土框架节点钢筋穿插困难问题，又确保了现场钢筋安装施工。
2.2.1 梁主筋搭筋板焊接锚固。
梁主筋上部、下部只有1排钢筋时，遇H型钢骨柱时，在钢骨柱翼缘板或腹板上设置连接板（板的宽度同翼缘板或腹板宽度，板长度为5d+50mm）。
论文--型钢混凝土梁柱节点施工技术
论文--型钢混凝土梁柱节点施工技术型钢混凝土梁柱节点施工技术作者：宋治伟摘要：通过对型钢混凝土节点施工，了解它的优缺点，针对节点施工在工程中的运用，总结实践经验，介绍了目前型钢混凝土结构施工过程中梁与柱的节点型式，分析了柱脚节点、环梁节点、加强环式节点、钢筋贯通式节点、梁柱焊接法以及施工中钢筋加腋处理型钢梁部位的结构特点，指出节点在施工中的应用及存在的一些问题，并对在未来发展提出自己的意见和建议。
关键词：型钢混凝土梁柱节点形式梁柱节点构造引言:在建筑工程中型钢混凝土施工至今有100多年的历史，尤其近年来型钢混凝土发展迅速，对型钢混凝土的研究也越来越多，当今世界各国都已趋向采用型钢—混凝土的组合结构。
而型钢混凝土组合结构作为一种极具魅力的组合结构形式,具有其他结构所不具有的独特优点,并且日益广泛地应用于各类建筑与桥梁结构中。
本文总结探讨了关于型钢混凝土组合结构的施工技术，对型钢混凝土柱、梁的施工作了进一步的探讨,提出了施工方法和保证型钢混凝土结构施工质量的措施。
一：施工工艺及操作要点1、型钢混凝土的特点由于型钢混凝土结构中的型钢与其外包混凝土结构共同工作，两种材料的强度都能得到充分利用。
与钢筋混凝土结构相比，由于内埋了型钢而使构件承载力大为提高，且具有较大的延性，抗震性能好；此外，型钢在施工阶段可作为支架结构。
与钢结构相比，由于外包混凝土的约束，可以防止钢构件的局部失稳并提高构件的整体刚度，从而使钢材的强度得以充分利用，节省钢材；外包混凝土还能提高钢构件的耐火性及耐久性。
由于型钢混凝土结构具有许多优点，因而在许多国家得到了广泛应用。
型钢混凝土组合结构具有良好的耐久性和耐火性。
型钢外包裹的混凝土具有抵抗有害介质侵蚀，防止钢材锈蚀等作用，同时型钢外混凝土的保护层厚度也决定结构构件的耐火性能。
型钢混凝土组合结构节约钢材，由于以混凝土和型钢共同承担荷载，使型钢混凝土成为节约钢材的一个重要手段。
型钢混凝土组合结构受力性能好，普通的钢结构构件常具有受压失稳的弱点，而型钢混凝土结构构件内的型钢因周围混凝土的约束，型钢受压失稳的弱点得到了克服。
建筑工程中超长型钢混凝土斜柱设计论文
建筑工程中超长型钢混凝土斜柱设计论文•相关推荐建筑工程中超长型钢混凝土斜柱设计论文在现在的城市建筑中，原来的低层建筑已经无法看到，取而代之的是高楼大厦。
在这些高层建筑中必不可少的就是建筑中的转换方式，斜柱在众多的转换方式中因为抗震性较强、而且比较省原材料、刚度变化又比较小受到越来越多的使用，成为现在主要的高层建筑转换方式。
但是，斜柱这种转换方式除了具有这些优点以外，我们还应该清楚的看到其具有的一些缺点，即使用范围比较严格，斜柱这种转换方式只能在一定程度的夹角时才能使用，一旦夹角过大就不能再使用这种转换技术。
1工程概况本文在进行高层建筑中斜柱转换方式研究时采用的是实例研究的方式，在研究中的例子是某市的四层建筑，分为地下一层和地上三层。
从建筑风格来说，例子中的建筑比较新，风格也比较新颖，总建筑面积为243958.64m2。
实例中的斜柱共有78根，从建筑的难点来看，斜柱的建筑就是整个建筑的难点。
2分析和设计斜柱转换结构构件2.1设计斜柱与垂直柱⑴确定斜柱角度和位置。
为了使楼层获得到更大的使用空间，选择将斜柱相连的上边缘与楼面保持齐平状态，并且将节点隐藏在楼层之下，之所以采用这种方法，主要想要确定出最佳的斜柱角度位置。
⑵选择构件截面。
在确定垂直柱与斜柱之间的夹角后，进行初选构件的截面。
因为这个斜柱在空间上已经形成垂直分布形式，所以在矩形钢管混凝土柱的基础层面上，可以充分考虑到双向荷载的作用力，并且要选择双轴性较强的柱子。
在进行确定斜柱的尺寸时，需要依据垂直柱子的截面状况，可以保持斜柱弯矩作用方向的矩形面宽度与垂直斜柱面宽度保持一致，各钢管之间的翼缘展开焊接，同时也需要防止各截面尺寸所带来的不同的钢管局部压力。
2.2分析和设计钢梁的受力在连接梁与钢管混凝土柱过程中，需要满足多方面需求，比如经济合理、方便施工、安全可靠、整体性好等等；在设计抗震作用时，在连接时需要先连接各结构构件的整体，在各节点的周围，需要分布型钢梁或者钢筋混凝土钢梁时，同时也需要根据连接的具体要求，进一步满足刚接需求，⑴设计钢筋混凝土梁与箱型牛腿。
型钢混凝土结构梁柱节点的深化设计与施工
型钢混凝土结构梁柱节点的深化设计与施工随着工程技术的不断发展，型钢混凝土结构在建筑领域中的应用越来越广泛。
型钢混凝土结构具有结构稳定性好、抗震性能强、施工效率高的特点，因此被广泛应用。
其中，型钢混凝土结构梁柱节点设计是该体系中的核心部分，梁柱节点的设计质量将直接影响到建筑物的稳定性、耐久性、使用寿命等方方面面。
本文旨在就型钢混凝土结构梁柱节点的深化设计与施工进行探究和分析，以期给相关领域的研究和实践提供参考。
一、型钢混凝土结构梁柱节点的设计基础1.1 型钢混凝土梁柱节点设计的基本要求型钢混凝土梁柱节点具有传递纵向力、纵向弯矩、剪力的功能及补强钢筋或钢板的连接功能等。
因此，其设计关键在于能够满足力学公式的要求。
下面是型钢混凝土梁柱节点设计的基本要求: （1）在无荷载情况下，梁与柱的连接可以保证连接部分的完整性；（2）连接部分应尽量减小破坏界面的切应力，以达到提高连接强度的目的；（3）连接部分应满足梁与柱之间的基本协调要求；（4）在采用缺口连接时，缺口在设计时要使其满足剪力和弯矩要求；（5）在接近设计极限状态、超负荷状态下，梁柱节点失效应表现为可控的韧性破坏模式。
1.2 复杂梁柱节点的设计流程在型钢混凝土结构中，梁柱节点的设计是一个比较繁琐的工作，特别是在遇到一些复杂的梁柱节点时，设计流程就更加复杂了。
下面将详细介绍一下复杂梁柱节点的设计流程：（1）确定节点的截面尺寸和荷载大小；（2）在节点周围设计强度透明带；（3）计算透明带的抗剪强度；（4）计算透明带的剪力承载能力；（5）考虑透明带的变形，计算节点的剪力承载能力；（6）在节点周围设计箍筋；（7）计算箍筋的判断内力；（8）考虑箍筋的变形，计算节点的剪力承载能力；（9）根据设计的剪力承载能力与节点荷载比较，判断梁柱节点是否合理。
二、型钢混凝土结构梁柱节点的施工2.1 型钢混凝土结构梁柱节点施工前的准备工作（1）查看节点设计方案，了解节点荷载要求；（2）准备所需的材料：型钢、混凝土浇筑工具、钢筋、弓箍等材料；（3）清理现场，以确保施工的安全性与质量。
型钢混凝土柱设计应用实例论文
型钢混凝土柱设计应用实例探讨本文通过绿宝广场工程设计实例简介型钢混凝土柱结构设计，着重说明其在大跨度结构中应用的设计思路，以及节点构造和有关施工技术要求。
一、工程概况由混凝土包裹型钢做成的结构被称为型钢混凝土结构（也称劲性混凝土结构），因为型钢混凝土的承载力高、刚性大并且具有良好的延性和耗能性能，在欧美和日本等国家被广泛应用。
型钢混凝土结构被简称为src结构，现在已和钢结构、木结构、砌体结构以及钢筋混凝土结构并列为五大结构之一。
其中实腹式型钢混凝土构件具有较好的抗震性能、节约钢材、提高混凝土利用系数、施工方便等优点，在我国的工程建设中得到广泛应用。
本文将主要介绍型钢混凝土柱的设计方法及构造要求，通过绿宝广场工程设计实例，具体说明其计算和使用，供类似工程设计时参考。
绿宝广场位于苏州市高新区长江路与邓蔚路口，一期工程总建筑面积约13.8万m2。
该建筑通过设置抗震兼沉降缝分为结构相对独立的三部份，分别为不夜城商场、带酒店式公寓的商场及商场三部份。
不夜城及商场为地下二层地上4～5层建筑，总高约为25m；带公寓的商场为地下二层地上商场（裙房）4层，商场上公寓为9层，总高约为50m。
在不夜城与商场之间设计了一个跨度31米的连廊，该连廊由型钢混凝土柱、钢梁和组合楼板组成，平面布置见图1。
二、结构特点及理论计算方法型钢混凝土柱是钢柱和钢筋混凝土柱二者的组合结构，实腹式型钢通常采用工字形、口字形，截面材料的选用主要是依据现行国家标准“钢结构设计规范（gb50017-2003）”和“高层民用建筑钢结构技术规程（jgj99-98）”，保证构件具有足够的塑性变形能力，其屈服强度不宜过大，伸长率应大于20%；钢筋混凝土按照“混凝土结构设计规范（gb50010-2002）”要求实施。
在型钢混凝土结构的设计方面，我国原冶金工业部和建设部分别于1998年和2002年制定了两部相应的行业标准。
《钢骨混凝土结构设计规程》（yb9082－97）的特点是以日本规范模式为基础，忽略了型钢和混凝土之间的粘结作用，按叠加原理建立承载能力和刚度的计算公式，工程实际应用比较方便，计算简单，可操作性强，带有浓厚的“设计”气息，但计算结果偏于保守，容易造成浪费。
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浅析型钢混凝土的构件和节点设计研究【摘要】本文主要简述了型钢混凝土中空腹桁架转换结构的一些基本特性，并介绍了其节点设计应该注意的问题，可供同行参考。
【关键词】混凝土；转换结构；力学性能；楼板；计算；分析
1.工程概况
某工程建筑面积为5万多平方米,主楼抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为6度。
结构体系为钢筋混凝土框架，由主楼和附楼两部分组成。
主楼地下1层,地上11层,从室外地坪至大屋面高度54.5m。
主楼平面尺寸为99m×31m。
框架柱网为9.0m×8.5m,剪力墙墙厚沿高度分段减薄,从下到上为400~300mm,混凝土强度等级从下到上为c50~c40,底层主要的普通框架柱截面尺寸为800mm×
800mm。
主楼主入口处建筑要求1~3层为大空间,有2根框架柱被抽除,形成转换桁架。
结构设计中为满足建筑平面和立面要求在4,5层之间采用27m跨2层高叠层空腹桁架来承托上部结构。
框支柱采用抗震性能良好的型钢混凝土柱,并按规范对其地震作用进行放大。
空腹桁架杆件也采用了型钢混凝土,截面按拉弯和压弯构件设计配筋。
转换层以上钢筋混凝土框架的抗震等级为四级;转换层以下钢筋混凝土框架的抗震等级为三级,其中,框支柱和转换桁架的抗震
等级为二级。
全楼钢筋混凝土剪力墙的结构抗震等级为三级。
2.转换结构的选型和力学性能分析
本工程转换结构跨度27m,转换层上部层数较多荷载较大,普通
的宽扁梁转换不能满足承载力要求;斜柱转换和桁架转换传力明确、布置灵活、地震反应较小,是受力较为合理的转换形式。
建筑立面要求不能采用斜向构件,因此设计中否定了斜柱转换和带斜腹杆桁架转换方案,选取了空腹桁架转换。
经分析计算,最终选取了2层共9m高的叠层空腹桁架,而杆件选取了型钢混凝土以提高结构的延性和抗震性能。
叠层空腹桁架由弦杆及直腹杆组成,其杆件除承受弯矩和剪力外,还承受较大的轴力。
空腹桁架转换结构的上、下水平杆件具有相对较大的轴向压力和轴向拉力,其值随转换结构的结构布置形式的不同而有所不同。
在荷载作用下,空腹桁架受力均匀、传力明确、结构合理并经济性良好;其杆件截面较小,能有效避免梁式转换层
常见的“强梁弱柱”现象,有较大的延性和耗能能力,抗震性能优越。
设计空腹桁架时,按satwe作整体结构计算中将和空腹桁架相邻的楼板设为弹性楼板;同时,采用etabs对整体结构模型进行复核。
为了更明确地分析桁架构件的内力分布情况,还从整体模型中取出单榀模型,采用sap2000对单榀模型进行复核分析可以得到,空腹桁架下弦的弯矩、剪力和轴拉力最大。
3.转换结构的整体计算分析
转换结构上下层竖向构件不连续,竖向刚度发生变化而沿楼层
抗侧刚度的突变是影响高层建筑动力反应和引起局部破坏的主要
因素,因此计算时必须将转换结构作为整体结构的重要组成部分来进行整体计算分析。
结构分析分别采用了satwe和etabs两种软件,采用扭转耦联振型分解法,考虑p-△效应及双向地震作用。
整体计算分析时包括地下室。
主要计算结果见表1,结构的各项指标能满足规范要求。
表1主要计算结果
结构各层的侧向刚度均大于相邻上1层侧向刚度的70%以及其上相邻3层平均侧向刚度的80%,刚度比满足要求,塔楼无明显结构软弱层。
由于转换层设置在3层,按jgj3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称《高规》)附录e.0.2的要求,其转换层上部与下部结构的抗侧刚度比?酌■宜接近1,抗震设计时不应大于1.3。
?酌■=?驻■h■/?驻■h■ (1)
对应satwe计算中,采用“剪弯刚度”方法计算,得到x方向刚度比为0.8596,y方向刚度比为0.8721,均小于1.3且接近1,满足规范要求。
同时,转换层设置在3层及以上时,按《高规》要求,其楼层侧向刚度尚不应小于相邻上部楼层侧向刚度的60%。
对应satwe计算中需采用“层间剪力比层间位移算法”来计算层刚度,从而进行转换层侧向刚度比60%的下限控制。
经计算,转换层本层侧向刚度与相邻上一层楼层侧向刚度之比为1.14(x向)、1.25(y向),大于60%,满足规范要求。
空腹桁架构件采用型钢混凝土,框支柱采用型钢混凝土柱,框支柱及空腹转换桁架的抗震等级提高到二级,并将框支柱轴压比控制
在0.7以内,桁架截面按拉弯和压弯构件设计配筋。
型钢混凝土构件中钢骨采用满足抗震要求的钢材,强屈比大于1.2,并控制钢材屈服强度变化幅度。
空腹转换桁架所在楼层及其相邻下一层地震力按薄弱层要求放大1.15倍,并且空腹转换桁架传递给框支柱的地震内力放大1.25倍。
按照《高规》要求,每根框支柱所受的地震剪力至少取基底剪力的3%。
4.型钢混凝土的构件和节点设计
本工程转换结构跨度27m,为了提高结构的延性,构件材料选取了型钢混凝土,这种结构形式为结构设计提出了新的要求。
为了保证弯矩有效传递在和空腹桁架相邻普通混凝土梁内设置了一段钢骨;在空腹桁架上部混凝土柱中同样设置了构造钢骨。
桁架两侧转换柱中的型钢伸至基础底板。
空腹桁架下弦有很大的轴向拉力,型钢混凝土构件配筋和型钢截面均比中间层弦杆和上弦要大很多。
下弦的梁面钢筋配筋率为1.70%,梁底为1.47%,下弦的含钢率为3.7%。
型钢混凝土构件正截面承载力按照jgj138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》计算,型钢混凝土梁考虑轴力的作用,用拉弯和压弯构件计算,同时采用华东院自编的承载力计算软件进行复核。
此软件基于截面纤维模型的积分算法及截面的平截面假定,利用有限元原理,首先把截面离散成小单元,在每小个单元上根据材料本构关系由应变计算出应力,通过对每个单元应力的积分得出截面承载力参数及n-m相关曲线。
《型钢规程》中型钢混凝土压弯构件斜截面承载力公式为
v■≤■f■bh■+f■■h■+■f■t■h■+0.07n (2)
其混凝土部分抗剪承载力沿用旧的89混凝土规范,2002混凝土规范中斜截面受剪承载力已不用fc而改用ft,因此参考《型钢混凝土组合结构构造与计算手册》对型钢混凝土梁柱斜截面承载力用以下公式复核:
v■≤■f■bh■+f■■h■+■f■t■h■+0.07n (3)
5.转换层楼板的分析设计
结构中的楼板使竖向抗侧力构件协同工作,将作用在上部结构的水平力可靠传递到下部结构,起着非常重要的隔板作用。
（下转第75页）（上接第120页）因此,若楼板刚度模型选择不当,可导致结构整体计算精度不足、分析结果失真。
本工程中转换桁架水平力较大,在楼板平面内将产生较大的变形,这就要求转换桁架附近楼板按弹性楼板计算,即考虑楼板自身平面内的有限刚度。
桁架所在楼层相邻楼板厚度设计增加至180mm,并且双层双向加强配筋,而在计算中为了获得偏于安全的结果板厚取10mm。
标准层结构楼板长度100m,远远超过《混凝土结构设计规范》要求的伸缩缝最大间距。
为了减少温度和混凝土收缩的影响,并预防楼板在温度降低时受拉开裂而产生对转换桁架较为不利的影响,在板内配置预应力钢筋。
楼板混凝土强度等级为c40,板内配置直线束无粘结预应力筋,位于板厚中心位置。
无粘结预应力筋张拉端和固定端构造。
6.空腹桁架转换结构的设计原则
空腹桁架转换结构是整个建筑结构中的薄环节,应优先重视其抗震能力、耗能能力的设计叠层空腹桁架转换层的建筑结构抗震设计原则下所述。
(1)对于整个建筑结构的抗震设计,在满层间刚度比要求的前提下,应遵循“强转换”则,即强化转换层及其下部结构、弱化转换层部“结构”的原则,以保证转换结构及其下部大间结构有良好的强度、刚度、延性和抗震性能。
(2)对于转换结构本身,在满足杆件间合刚度比的前提下,应遵循强底梁、“强节点”原则底梁承受较大的拉力,应保持最底部水平杆件节点不形成破坏机构。
(3)转换结构上部的结构按强柱弱梁、强柱弱中柱!的原则,以使塑性铰优先在梁端产生确保柱有较高的安全储备,即有较高的承载能力以充分发挥弦杆的承载能力和变形能力。
(4)对于转换结构的截面设计,应遵循“强剪弱弯”的原则,以使构件发生延性较好的受弯破坏,避免发生延性较差的剪切破坏。
7.结语
该种转换体系结构合理、传力明确、结构承载力高,能够较好地满足建筑功能要求,型钢混凝土空腹桁架的承载能力和延性明显优于普通混凝土转换结构。
在设计中,须重视楼板计算模型对桁架受力的影响,重视叠层空腹桁架下弦型钢混凝土杆件在重力荷载下的控制以及其轴力的影响,适当加大下弦的含钢率和配筋率;考虑型
钢混凝土组合结构的特点,做好连接节点设计,保证节点构造合理可靠以满足受力性能的要求。