最新第10章 高层混合结构设计

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➢方管、矩形管对混凝土约束效果较小,一般不考 虑混凝土抗压强度提高;
➢混凝土可增强钢管的稳定性,使钢材的强度得以 充分发挥;
➢钢管混凝土柱是一种比较理想的受压构件形式, 具有良好的抗震性能,主要用于高层建筑中的柱。
Байду номын сангаас
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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。
2、结构弹性阶段的内力和位移计算时构件刚度取值
➢ 型钢混凝土构件、钢管混凝土柱的刚度:
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二、钢—混凝土混合结构体系
我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程》和《高 层民用建筑钢结构技术规程》中钢—混凝土混合结 构体系有。
➢钢框架—钢筋混凝土核心筒(或剪力墙); ➢钢框架—型钢混凝土核心筒(或剪力墙); ➢型钢混凝土框架—钢筋混凝土核心筒(或剪力墙); ➢型钢混凝土框架—型钢混凝土核心筒(或剪力墙); ➢钢框筒—混凝土核心筒; ➢钢框筒—型钢混凝土核心筒;
➢…………
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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;
(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。
(四)钢-混凝土组合楼盖——一般由钢梁+压型钢板+ 混凝土板组成(图10-4)。
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(二)钢管混凝土构件—钢管混凝土构件是在钢管内 部充填浇筑混凝土的结构构件,钢管内部一般不再 配置钢筋,简称CFST。
➢钢管截面有圆钢管、方管、矩形管等(图10-2)
➢圆钢管内的混凝土受到钢管的有效约束,可显著 提高其抗压强度和极限压应变;
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(二)概念设计
保证钢筋混凝土筒体的承载力及延性——地震时高层建筑混 合结构破坏主要集中于混凝土筒体,表现为混凝土筒体底部混 凝土受压破坏以及暗柱和角柱的纵筋压屈。
增强外围框架的刚度及承载力——混合结构高层建筑中,外 围框架平面内梁与柱应采用刚性连接,以增强外围框架的侧向 刚度及水平承载力。
➢ 利用钢材(钢梁和压型钢板)承受构件截面上的拉力、混凝 土承受压力,使钢材的抗拉强度和混凝土的抗压强度均得 到充分别用。
➢ 组合梁板中的钢梁可以承担施工荷载,而压型钢板则可直 接作为楼板混凝土的横板,加快施工进度,减轻楼板自重。
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第10章 高层混合结构设计
10.1混合结构体系及布置 10.2 混合结构设计的有关规定 10.3 钢骨(型钢)混凝土框架 10.4 钢骨(型钢、钢板)混凝土剪力墙 10.5 圆钢管混凝土柱
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10.1 混合结构体系及布置
混合结构——由钢框架(框筒)、型钢(钢骨)混凝土框 架(框筒)、钢管混凝土框架(框筒)、钢筋混凝土核心 筒体及钢-混凝土组合楼板所组成的共同承受水平和 竖向作用的建筑结构。
一、混合结构构件类型
(一)型钢混凝土构件—在型钢周围配置钢筋并浇筑混 凝土的结构构件,又称钢骨混凝土构件,简称SRC . ➢型钢混凝土课用于梁(型钢混凝土梁)、柱(型钢混 凝土柱),剪力墙(型钢混凝土剪力墙) (图10-1)
设置外伸桁架加强层——采用外伸桁架加强层可以将筒体剪 力墙的部分弯曲变形转换成框架柱的轴向变形,以减小水平荷 载作用下的侧移。
(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)
➢ 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。
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。
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➢ 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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(五)丙类建筑混合结__构___的____抗____震___等____级____(_表__ 10-3) (pp316表10-58 ) _______________________
10.2 混合结构设计的有关规定 一、结构计算
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。
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