现行结构设计新技术

烟台文化中心位于烟台中心 地段，总面积约15万平方米。 整体由三部分组成，由西向 东依次为：博物馆，大剧院， 书城和少年宫。 全国优秀工程勘察设计行业二等奖
山东省优秀工程勘察设计一等奖
整体建筑外形复杂，内部 使用功能繁多，造成结构专 业设计的难度相当大。特别 是大跨度的空间比比皆是， 由于空间受限，往往大跨度 空间对梁柱尺寸均有限制 在这种情况下，我们大 胆的采用了型钢混凝土构件， 在满足建筑物整体刚度设计 的前提下，既解决了大跨度 构件的强度和延性，又节约 了建筑空间。

2、施工周期短：型钢混凝土结构中的型钢在混凝土未浇
筑前就已形成钢结构骨架，它具有相当大的承载能力，能够 承受构件自重和施工荷载，并且可将模板固定在型钢上，又 可省去为支模板而设置的支撑柱，从而减少了支模板的人工 和材料.

3、抗震性能好: 型钢混凝土组合结构由于型钢的设置,其
延性比钢筋混凝土结构有明显提高,因此在大震中此种结构 呈现出较好的抗震性能.
大家上午好，我叫徐琳，来自烟台市建筑设
计研究股份有限公司设计一分院，现任副院 长，主要负责结构专业。今天，非常感谢贵 校提供这么个平台，可以和在座的各位领导 和老师，一起探讨一下现行结构设计中的新 技术，新方法以及自己的一些设计心得，不 足之处请大家多多指教。
现行结构设计中的新技术
主讲人:徐琳

型钢混凝土组合结构可分为两类： （a）全部结构构件均采用型钢混凝土结构。
（注意此时该体系计算水平地震力时其结构 阻尼比取0.04） （b）部分结构构件采用型钢混凝土。



2.3 型钢混凝土结构的优缺点 与钢结构相比 1、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；型钢外混 凝土的保护层厚度，也决定着结构构件的耐火性能， 比钢结构好。 2、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。 3、受力性能好：普通的钢结构构件具有受压失稳 的弱点，而型钢混凝土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。
2、充分发挥型钢混凝土结构的抗震性能原则

在型钢混凝土结构中，型钢的配置是结构强度安全， 延性抗震的主要因素。只有型钢的配置及其和周围 的混凝土，钢筋有机的结合，才能使其充分地发挥 良好的抗震性能。 从耐久行，耐火性，粘结力及施工操作的各方面要 求来讲，建议采用较厚的保护层。但是从受力的角 度来说，保护层又太厚，受拉翼缘距中和轴太近又 不利与受力，因此要综合考虑优化设计。
2.2 型钢结构的分类
型钢可分为实腹式和空腹式两大类： （a）实腹式型钢构件可由型钢或钢板焊成，常见 的截面形式有工字钢、焊接的H型钢等，也有矩形 及圆形钢管。由于制作简单，承载力大，目前被广 泛应用，也是我们工程中最常用的。 （b）空腹式型钢构件中型钢一般由缀板或缀条连 接角钢或槽钢而组成。此类型比较节省钢材，但制 作费用较高，抗震性能相比实腹式型钢较差，目前 应用不多
副院长 单位：烟台市建筑设计研究股份有限公司 2012-08
主讲内容
一、型钢混凝土在烟台文化中心的应用
及型钢混凝土原理简介 二、结构抗震性能化设计 三、框架核心筒与筒中筒结构的比较
一、型钢混凝土在烟台文化中心的应用及 型钢混凝土原理简介
1、型钢混凝土在烟台文化中心的应用 文化中心简介

主体结构
2、型钢混凝土原理简介
2.1型钢混凝土的概念 型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝
土中的一种独立的结构形式。型钢混凝土组 合结构构件是由型钢、主筋、箍筋及混凝土 组合而成，即核心部分有型钢结构构件，其 外则为以箍筋约束并配置适当纵向受力主筋 的混凝土结构。其基本构件为型钢混凝土梁、 柱，也是我们工程中应用的主要型钢构件。
与普通混凝土相比有以下优点：

1、承载力高：由于受含钢率的限制，钢筋混凝土结构的
承载力难以满足多层或高层建筑的要求。型钢混凝土结构中 的型钢可以不受含钢率的限制，所以型钢混凝土结构构件的 承载力可以高于同样外形尺寸的钢筋混凝土构件的承载能力 1倍以上，因而可以减少构件的截面尺寸，不会形成肥梁胖 柱，且可以增加使用面积和净高。
缺点： a 承载力高但相对刚度贡献不大，对于型钢混凝土 大跨度梁在承载力满足的情况下很难满足正常使用 极限状态下的挠度要求，需采取相应措施。通常可 通过取合理的起拱值来解决此类问题. b 施工繁琐，由于型钢的存在梁柱节点部位钢筋很 难穿过型钢，设计中需考虑周到，且应针对此问题 采取相应的措施。
2.4
型钢混凝土构造基本原则
1、实现预期的力学模型原则。
型钢混凝土受弯构件试验表明，受弯构件在外荷载 作用下，截面的混凝土，钢筋，型钢保持平截面假 定，破坏形态以受压区混凝土压碎，受拉区的钢筋 和型钢翼缘屈服为标志，其基本性能和混凝土受弯 构件相似，由此建立了型钢混凝土框架梁正截面受 弯承载力计算的基本假定。同理也建立了型钢混凝 土框架柱正截面偏心受压承载力计算的基本假定。 这就要求型钢混凝土各构件的构造必须满足其承载 力的基本假定。
3、良好的耐久性和耐火性原则

4、便于施工操作和确保混凝土质量原则。 型钢混凝土结构的施工，不象钢结构和混凝 土结构那样单一，两者兼有。型钢布置在钢 筋内部，型钢和纵筋间要留出一定的距离， 既便于浇筑混凝土，也便于钢材和混凝土之 间的传力，还要照顾到箍筋末端弯构的操作。 在节点核心区内水平隔板处还要解决板下混 凝土与板的密切结合。

型钢混凝土结构适用范围： 1、从结构形式来讲，适用于框架结构，框架— 剪力墙结构、底层大空间剪力墙结构。对于 各类结构体系的框架柱当房屋的设防烈度为9 度且抗震等级为一级时，框架柱的全部结构 构件应采用型钢混凝土结构。 2、从型钢混凝土构件应用范围来讲，当空间收 到制约，柱截面尺寸及梁高受限时，可以局 部采用型钢混凝土构件。
来自百度文库 5、优化设计原则

钢筋，型钢与混凝土材料的选择关系到截面尺寸的 大小及经济造价。型钢混凝土结构在一定的外力作 用下，可以有多种设计选择，这就存在着优选问题。 型钢混凝土结构正截面承载力，由混凝土，型钢及 钢筋贡献，宜取三者各自力价比之和的最大者为经 济。 型钢混凝土结构构件由型钢钢筋混凝土组成，在满 足用钢量最小的前提下，型钢与钢筋可以互补。可 以利用型钢和钢筋的互补性优化设计，可以缓和型 钢混凝土结构构件构造复杂难以施工的矛盾，例如 适应内力变化，灵活的在局部加筋，解决型钢连接 的削弱。