高层钢混合结构 / 四六文摘

为加强自己对工程设计文件编制工作，保证设计文件的质量和完整性，提高设计制图水平和质量，给预算和施工提供准确依据。在设计工程施工图时一定要有据可依切不可闭门造车，必须在国家现行有关文件深度规范规定的基础上，结合工程的实际情况，才可作深度优化。做好学习笔记钢混合结构设计要点规范依据1、《钢结构设计规范》GB50017-20172、《建筑抗震设计规范》GB50011-20103、《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-20154、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-20105、《组合结构设计规范》JGJ 138-2016

组合构件类型两种或两种以上性质不同的结构材料组成整体，能共同工作的构件；型钢混凝土柱、型钢混凝土梁

1、矩形、圆形钢管混凝土柱注：这类的是里面是混凝土外表面用钢管混凝土2、钢与混凝土组合剪力墙

本篇重点学习以上两种。3、钢与混凝土组合梁

4、钢与混凝土组合楼盖

《组合结构规范》4.3构件刚度计算适用高度抗震等级阻尼比位移——《高层混凝土规程》梁、楼板挠度裂缝

以上公式是混凝土与钢相叠加计算，有剪切的；有抗弯的；有受轴压的。软件程序自动完成相加过程。做所有工程应按规范要求、图集看，其他资料没有可比性抗侧力构件形式抗侧力的构件主要有：钢支撑，钢板墙，边框柱和钢板组成的筒体。

组合构件原理钢－混凝土组合结构充分利用了钢材和混凝土各自的优势性能，具有承载力高、刚度大、抗震性能和动力性能好、构件截面尺寸小、施工快速方便等优点。同钢筋混凝土结构相比：减小构件截面尺寸、减轻结构自重、减小地震作用影响、增加有效使用空间、降低基础造价、方便安装、缩短施工周期、增加构件和结构的延性等；同钢结构相比：减少用钢量、增大刚度、增加稳定性和整体性、提高结构的抗火性和耐久性等。

型钢梁（SRC、钢骨、劲性）承载力高构件截面小，可降低结构层高减少模板工作量，缩短工期结构延性好，抗震性能优良耐久性和防火性能明显优于钢结构

型钢（SRC、钢骨、劲性）配置充满型实腹型钢型钢翼缘设置剪切连接件配置纵向钢筋和箍筋，加强对混凝土的约束

《组合规范》第5章、第6章计算构造挠度、裂缝

型钢节点梁柱节点是梁和柱的重叠区域，是保证结构承载力和刚度的重要部位。型钢梁和型钢柱连接（SRC柱与SRC梁）钢梁与型钢柱连接（钢梁与SRC柱）型钢柱与钢筋混凝土梁连接（SRC柱与RC梁）柱脚节点型钢部分的连接构造形式应能保证梁端型钢部分内力能可靠地传递到柱型钢节点部位的型钢连接形式要易于浇注混凝土，保证节点区混凝土的密实性SRC柱与SRC梁的节点柱内型钢宜采用贯通型柱内型钢的拼接构造应满足钢结构连接要求型钢柱应设置水平加劲肋加劲肋型式宜便于混凝土浇筑水平加劲肋应与梁端型钢翼缘等厚，且厚度不宜小于12mm

SRC柱与钢梁的节点应采用刚性连接，且梁内型钢翼缘与柱内型钢翼缘应采用全熔透焊缝连接梁腹板与柱宜采用摩擦型高强度螺栓连接悬臂梁端与柱应采用全焊接连接

SRC柱与RC梁的节点应采用刚性连接，梁纵筋应伸入节点，且满足锚固要求型钢截面型式和纵筋配置宜便于纵筋贯穿，且减少梁纵筋穿过型钢数量，且不宜穿过型钢翼缘，也不应与柱内型钢直接焊接连接若型钢腹板必须预留贯穿孔，腹板截面损失率宜小于腹板面积25%，若型钢翼缘必须预留贯穿孔，宜按柱端最不利组合验算预留孔截面的承载能力，若不满足应补强。

柱脚节点埋入式（地震、偏心受拉）/ 非埋入式埋入深度计算；型钢底板厚度不小于25mm；栓钉加密；型钢保护层厚度要求；非埋入式锚栓配置，不小于25，40d；底板局部受压；基础底板受冲切；剪力传递；型钢底板厚度不小于30mm；

钢管混凝土钢管混凝土柱可分为圆形钢管混凝土柱、矩形钢管混凝土柱等。一般在钢管中浇注混凝土，不另配钢筋。

（1）圆形钢管混凝土柱的特点：利用钢管约束混凝土，混凝土由单向受压转变为三向受压，混凝土强度和延性大大提高。避免了钢管特别是薄壁钢管容易失稳的缺点。圆形钢管在作为受弯构件使用时并无优越性可言，而且是不利的，因此常常将其作为高层建筑中的下面数层的柱是最合适的。圆钢管混凝土结构的最大弱点是圆形截面的柱与矩形截面的梁连接比较复杂。（2）矩形钢管混凝土柱的特点：可以用作偏心受压柱；连接面为平面，节点构造比较简单；由于钢材都分布于截面外边，抗弯承载力较高。钢管混凝土基本介绍-分类分类根据截面形状根据核心混凝土强度根据柱肢的多少根据钢管作用的差异一些新的钢管混凝土柱形式根据截面形状圆形、方形、矩形多边形、异性

核心混凝土强度普通强度钢管混凝土高强度钢管混凝土 C50-C100超高强度钢管混凝土 C100以上根据柱肢的多少单肢柱、双肢柱、三肢柱四肢柱、多肢柱

根据钢管作用的差异钢管混凝土钢管约束混凝土

其他形式的钢管混凝土钢管配筋混凝土钢管混凝土叠合柱型钢(钢骨)-钢管混凝土复式钢管混凝土中空夹层钢管混凝土承载力高圆形钢管混凝土最适宜用作轴心受压和小偏心受压构件，其优势在于可以更加充分发挥钢管与混凝土两种材料的受力性能。混凝土受到钢管的横向约束而处于三向受压状态，具有更高的抗压强度和变形能力钢管壁较薄，在受压状态下容易局部失稳，在其中填实了混凝土后，能显著增强钢管壁的稳定性，其承载力的潜力也得到充分利用钢管混凝土受压构件中，钢管与混凝土相互约束，改善了各自的性能，使构件的承载力显著提高，其承载力并非仅仅是两者承载力的代数和（简单叠加）（1.7-2倍）良好的塑性和抗震性能施工简单，可大大缩短工期钢管混凝土柱的耐火性能优于钢柱可安全可靠的采用高强度混凝土

梁柱节点的连接构造和施工比较复杂耐火性能和耐腐蚀性能不如混凝土结构钢结构防火涂料涂层防火保护层设计钢管混凝土叠合柱钢管混凝土的变形正常使用阶段钢管混凝土结构构件变形按结构力学的方法计算。轴压构件刚度采用轴压换算刚度

受弯构件刚度采用抗弯换算刚度

钢管混凝土结构节点和连接设计节点设计原则1、节点应具有足够的整体刚度和承载能力，满足强柱、弱梁、节点更强的原则2、节点构造应满足设计中采用的结构模型，刚接或铰接，明确而不含混注：首先在设计模型时要注意设计的模型是刚接的还是铰接的。3、节点应满足传递内力的功能要求，传力途径明确、简捷而可靠4、在满足以上三项原则的基础上，尽可能使节点构造简单、节约钢材和施工方便钢管混凝土结构节点和连接设计钢管混凝土结构节点和连接设计一般要求根据制造和运输要求，框架柱长度宜按12m或三个楼层分段，分段接头位置宜接近反弯点，且不宜超出楼面1m以上，以利于现场焊接钢管混凝土柱肢对接时，无论何种连接方式都必须保证对接件的轴线对中