混合结构中型钢混凝土柱的构造要求
设计计算的基本规定
在抗震中，“耦联”就是作用在给定侧移 的某一质点上的弹性回复力不仅取决于这一 质点上的侧移，而且还取决于其他各质点的 位移，因而存在着刚度耦联，这样会给微分 方程组的求解带来不少困难，所以，应运用
振型分解和振型正交性原理来解耦，使方程
组求解大大简化。
7、风荷载效应分析
对称结构应按两个方向风效应的较大值采用，体 型复杂结构应按多个方向风效应的较大值采用。
弯矩和剪力可以仿照位移相似的方法乘放大系数。 但是在位移计算时不考虑刚度折减；而在内力计 算时要考虑刚度折减，同时还要使结构内力增量 控制在20%以内。则
M F2i M
*
(21) (22)
V F2iV
*
F2i
式中
1 1 2 G j /( Di hi )
j i n
(i 1, 2,
（2）连梁刚度 对于连梁的刚度，在抗震设计时，可 考虑在不影响其承受竖向荷载能力的前提 下，允许其适当开裂而把内力转移到墙体 等其他构件上，通常，设防烈度低时连梁 刚度可以少折减一些，设防烈度高时可以 多折减一些，抗震设防烈度为6、7度时， 折减系数可取0.7；8、9度时可取0.5。
（3）楼盖梁的抗扭效应
施工洞是为了施工的方便，在墙上预 留孔洞，这样方便运送材料，人员的输送 ，好像在施工作业中是不可少的。一般规 定，洞的尺寸，宽不大于一米，高不大于 两米，（超过的要加过梁，实际施工中，
一般的洞都加的有过梁。）
5、各类构件应考虑的变形
注：结构计算中一般可不考虑梁的轴向变形，但 当梁可能承受较大的拉力，如设臵斜柱、转换 梁等时，应考虑梁的轴向变形，对结构的关键 部位楼板应考虑开裂对其轴向刚度的影响，设 臵楼层水平桁架或楼面钢梁以传递楼层水平力 时，可偏安全的按照零刚度楼板计算梁等楼面 水平构件的轴力。
型钢混凝土组合结构 钢与混凝土组合结构
第一节 一般要求和结构的整体作用
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3、型钢与混凝土共同作用 • 配置充满型实腹型钢
▫ 当梁上翼缘处于截面受压区，且配置一定 的构造钢筋时，型钢与混凝土能保持较好 的共同工作，截面应变分布基本上符合平 截面假定
第一节 一般要求和结构的整体作用
23
第二节 型钢混凝土框架梁
1、截面形式和构造 2、正截面受弯承载力 3、斜截面受剪承载力 4、变形和裂缝宽度验算
第二节 型钢混凝土框架梁
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1、截面形式和构造 1.2 构造要求： 1）截面尺寸，相应的配筋要求； 2）保证刚度的措施； 3）转换层设计要求； 4）保证“强剪弱弯”； 5）其他特殊要求；
第二节 型钢混凝土框架梁
34
基于平截面假定的计算方法计算较为繁复，但能较好 反映钢材和混凝土的共同作用。简单叠加法计算简单， 但偏于保守
第二节 型钢混凝土框架梁
35
3、斜截面受剪承载力 3.1 斜截面受剪性能和破坏形态 • 破坏形态主要有三种类型：
第二节 型钢混凝土框架梁
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3、斜截面受剪承载力 3.1 斜截面受剪性能和破坏形态 • 破坏形态主要有三种类型： （1）斜压破坏 • 剪跨比λ<1.0，以及1.0~1.5 且含钢率较大的情况
8
技术规程
• YB 9082－97（钢骨混凝土结构设计规程）
▫ 叶列平教授参考了日本和美国的规范 ▫ 日本建筑学会《铁骨铁筋コンクリート计算规准. 同解说》 若林实
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• JGJ138－2001（型钢混凝土组合结构技术规程）
▫ 西安建筑科技大学（姜维山、赵鸿铁、白国良）、 西南交大赵世春等 ▫ 根据实验研究结果，在苏联模式上进行了修正
谈型钢混凝土组合结构的运用和施工优化
谈型钢混凝土组合结构的运用和施工优化摘要：型钢混凝土组合结构是在在构件层次上由钢材和混凝土两种不同性质的材料组合的一种新型结构形式。
它充分发挥了混凝土抗压性能好，钢材抗拉强度高、塑性好的的优点，弥补了彼此各自的缺点，是一种合理的组合方式。
此外，两种材料之间的相互贡献、协同互补和共同工作的优势，还使得其具有较好的耐火性能及火灾后可修复性。
常用的钢-混凝土组合结构主要包括以下五大类：型钢混凝土组合梁、钢管混凝土结构、压型钢板与混凝土组合板、外包钢混凝土结构、钢骨混凝土结构。
鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对型钢混凝土组合结构施工图优化设计提出了一些建议，仅供参考。
关键词：型钢混凝土组合结构；组合结构施工图；施工优化引言型钢混凝土组合结构充分发挥了钢材和混凝土材料各自的优势，其力学性能、抗震和抗风性能与普通混凝土结构相比具有很大优势。
随着对钢-混凝土组合结构研究的深入，新的组合结构形式将不断出现，其研究理论将进一步完善。
1、型钢混凝土的优势由于在内部增加了型钢，型钢混凝土构件与传统的钢筋混凝土构件相比，具有以下优点：（1）由于型钢混凝土中型钢规格不受含钢率的限制，因此其承载能力一般高于相同截面尺寸的钢筋混凝土构件，提高的幅度可以达到或超过100%。
这一特点可以有效减小构件截面，也就意味着使用面积和层高的增加，由此带来的经济效益不可忽视。
（2）型钢混凝土中的型钢被混凝土包裹，其整体变形和局部变形均受到很强的约束，使得内部的型钢构件局部和整体稳定性得到很大程度的提高，钢材的强度得以充分发挥。
除此之外，与纯钢结构相比它具有更大的刚度和阻尼，有利于控制结构的变形。
同时由于混凝土的包裹，构件内部的型钢在耐腐蚀及耐火性能上也大大优于钢结构。
（3）国内外试验表明，型钢混凝土组合结构在低周反复荷载作用下具有良好的滞回特性和耗能能力，尤其是配置实腹型钢的型钢混凝土组合结构构件的延性、承载力、刚度，更优于配置空腹型钢的型钢混凝土组合结构构件，因而此种结构有更强的抵抗地震破坏的能力，具备良好的抗震性能。
钢-混凝土混合结构在高层建筑中的应用
钢-混凝土混合结构在高层建筑中的应用摘要：钢-混凝土混合结构融合了钢结构和钢筋混凝土结构的优点，承载力高，延性好，具有较强的抗风和抗震能力，目前国内已有较多的采用。
本文主要介绍了钢-混凝土混合结构的结构类型、结构体系和结构布置，简要介绍了钢-混凝土混合结构在高层建筑中的应用。
关键词：钢-混凝土混合结构；高层建筑；应用中图分类号：tu355 文献标识码：a 文章编号：1671-3362（2013）05-0171-011 钢-混凝土混合结构类型1.1 型钢混凝土结构型钢混凝土结构是在型钢周围配置钢筋并浇筑混凝土的结构，高层建筑常用的型钢混凝土梁、型钢混凝土柱、型钢混凝土剪力墙和筒体。
型钢混凝土梁骨架一般采用实腹轧制工字钢或由钢板拼焊成工字形截面。
型钢混凝土柱内埋设的型钢芯柱有轧制h型钢或由钢板拼焊成的h形截面、方钢管、圆钢管，由一个工字型钢或窄翼缘h型钢及一个剖分t型钢拼焊成的带翼缘t形截面等几种类型。
1.2 钢管混凝土结构钢管混凝土结构是在钢管内部充填浇筑混凝土的结构，钢管内部一般不再配置钢筋。
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，而混凝土可增强钢管的稳定性，使钢材的强度得以充分发挥。
因此，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。
1.3 钢-混凝土组合梁板钢-混凝土组合梁板是利用钢材承受截面上的拉力、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利用。
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模板，加快施工进度，减轻楼板自重，因而在高层建筑楼盖结构中应用较多。
2 钢-混凝土混合结构体系钢-混凝土混合结构主要是以钢梁（或型钢混凝土梁）、钢柱（或型钢混凝土柱、钢管混凝土柱）代替混凝土梁、柱。
因此，钢筋混凝土结构体系原则上都可以设计成钢-混凝土混合结构体系，但考虑到这种结构体系主要用于超限高层建筑。
目前应用较广泛的结构体系主要有筒中筒体系、框架-核心筒结构体系和核心筒-翼柱体系等。
高层混合结构设计和施工
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法国 Anaconda Tower，40层。
美国芝加哥拟建旳米格林-拜特勒大厦，483m。
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国内：
研究工作开始于上世纪80年代。 工程应用开始于上世纪90年代。代表性建筑有：
●北京香格里拉饭店，82.75m ●上海希尔顿酒店，143.6m ●大连远洋大厦，200.8m ●深圳赛格广场，291.6m ●上海金茂大厦，418m ●上海环球金融中心大厦，492m
高层混合构造设计与施工
1
一、高层混合构造旳定义
高层混合构造是指由钢框架或型钢 混凝土框架与钢筋混凝土筒体（或剪 力墙）所构成旳高层建筑构造。
2
3
4
5
二、高层混合构造旳特点
抗侧刚度比钢构造大，变形比钢构造小； 用钢量比钢构造省，造价比钢构造低； 构造旳耐久性和耐火性比钢构造好； 延性比混凝土构造好，自重比混凝土构造轻； 施工速度比混凝土构造快； 构造所占面积比混凝土构造少。
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上海环球金融中心
上海金茂大厦
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上海金茂大厦平面图和剖面图
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新型高层混合构造：
塔顶高450m，天 线顶高610m。 15
地上103层， 高432m，外 筒为钢网筒构 造，内筒为混 凝土构造。总 用钢量约4万 吨。
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四、高层混合构造设计时需要 注重旳问题
1、抗震性能问题
高层混合构造在乎大利有成功旳经验，但是，在美国和日 本旳大地震中有损伤和破坏旳纪录，如： 1994年3月27日，美国阿拉斯加大地震（级）中，多栋 6-14层房屋出现混凝土局部压碎，个别柱箍筋拉断，主 筋和型钢屈曲，型钢外鼓等现象。 1995年1月17日，日本阪神地震（7.2级）中，多栋611层旳混合构造房屋旳格构式型钢混凝土柱旳型钢骨架 发生变形和外鼓等现象。 所以，他们以为高层混合构造房屋旳高度不宜超出150m。
钢混组合结构第6章 型钢混凝土柱
矩形箍筋的体积配筋率可按下式计算： v
A sv l sv Acor S
12
螺旋箍筋体积配筋率按下式计算： v
Ass1
d cor S
4. 柱箍筋加密区长度以外的箍筋，箍筋的体积配筋率不宜
小于加密区配筋率的一半，并且要求一、二级抗震等级，
箍筋间距不应大于10d；三级抗震等级不宜大于15d，d
A
21
2
1.150.01l0 h
若构件长细比不超过８时，视为短柱，可不考 虑纵向弯曲对偏心距的影响，取 1.0 。
6.4.4 附加偏心距 ei e0 ea
6.4.5 型钢混凝土偏压柱正截面承载力计算 1.单向偏压柱计算方法（－）（平截面假定基础上的极
限平衡法JGJ138-2019 ）
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6.2.3． 箍 筋
1. 型钢混凝土框架柱中的箍筋配置应符合国家标准《混凝 土结构设计规范》GB50010-2019的规定。
2. 考虑地震作用组合的型钢混凝土框架柱，柱端加密区长 度、箍筋最大间距和最小直径应按表6.2.1规定采用
3.柱箍筋加密区的箍筋最小体积配筋百分率应符合表
6.2.2的要求
时
Naw[21(12)]twh0fa
28
M a w [1 2 (1 2 2 2 ) (1 2 ) 2 1 (1 1) 2 ] tw h 0 2 fa
2）小偏心受压柱
当 时 1h0
1 1
x
2h0
1 1
x
N aw(21)tw h0fa
算
h x0Ne (01.4 3 N b 1 )(fh cb b0h f c0b 2ah s0')M N awaw 1fcbh0b
高层混凝土规范word版
3．2 材料3．2．1 高层建筑混凝土结构宜采用高强高性能混凝土和高强钢筋；构件内力较大或抗震性能有较高要求时，宜采用型钢混凝土、钢管混凝土构件。
3．2．2 各类结构用混凝土的强度等级均不应低于C20，并应符合下列规定：1 抗震设计时，一级抗震等级框架梁、柱及其节点的混凝土强度等级不应低于C30；2 筒体结构的混凝土强度等级不宜低于C30；3 作为上部结构嵌固部位的地下室楼盖的混凝土强度等级不宜低于C30；4 转换层楼板、转换梁、转换柱、箱形转换结构以及转换厚板的混凝土强度等级均不应低于C30；5 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40、不应低于C306 型钢混凝土梁、柱的混凝土强度等级不宜低于C30；7 现浇非预应力混凝土楼盖结构的混凝土强度等级不宜高于C408 抗震设计时，框架柱的混凝土强度等级，9度时不宜高于C60，8度时不宜高于C70；剪力墙的混凝土强度等级不宜高于C60。
3．2．3 高层建筑混凝土结构的受力钢筋及其性能应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件，其纵向受力钢筋尚应符合下列规定：1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；2 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30；3 钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9％。
3．2．4 抗震设计时混合结构中钢材应符合下列规定；1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85；2 钢材应有明显的屈服台阶，且伸长率不应小于20％；3 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。
3．2．5 混合结构中的型钢混凝土竖向构件的型钢及钢管混凝土的钢管宜采用Q345和Q235等级的钢材，也可采用Q390、Q420等级或符合结构性能要求的其他钢材；型钢梁宜采用Q235和Q345等级的钢材。
3．3 房屋适用高度和高宽比3．3．1 钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度应区分为A级和B级。
型钢混凝土构造要求1
１１．３型钢混凝土构件的构造要求１１．３．１型钢混凝土梁应满足下列构造要求：１混凝土强度等级不宜低于Ｃ３０，混凝土粗骨料最大直径不宜大于２５ｍｍ；型钢宜采用Ｑ２３５及Ｑ３４５级钢材；２梁纵向钢筋配筋率不宜小于０．３０％；３梁中型钢的保护层厚度不宜小于１００ｍｍ，梁纵筋与型钢骨架的最小净距不应小于３０ｍｍ，且不小于梁纵筋直径的１．５倍；４梁纵向受力钢筋不宜超过二排，且第二排只宜在最外侧设置；５梁中纵向受力钢筋宜采用机械连接。
如纵向钢筋需贯穿型钢柱腹板并以９０°弯折固定在柱截面内时，抗震设计的弯折前直段长度不应小于０．４倍钢筋抗震锚固长度ｌａＥ，弯折直段长度不应小于１５倍纵向钢筋直径；非抗震设计的弯折前直段长度不应小于０．４倍钢筋锚固长度ｌａ，弯折直段长度不应小于１２倍纵向钢筋直径；６梁上开洞不宜大于梁截面高度的０．４倍，且不宜大于内含型钢高度的０．７倍，并应位于梁高及型钢高度的中间区域；７型钢混凝土悬臂梁自由端的纵向受力钢筋应设置专门的锚固件，型钢梁的自由端上宜设置栓钉。
１１．３．２型钢混凝土梁沿梁全长箍筋的配置应满足下列要求：１箍筋的最小面积配筋率应符合本规程第６．３．４条第１款和第６．３．５条第４款的规定，且不应小于０．１５％；２梁箍筋的直径和间距应符合表１１．３．２的要求，且箍筋间\距不应大于梁截面高度的１／２。
抗震设计时，梁端箍筋应加密，箍筋加密区范围，一级时取梁截面高度的２．０倍，二、三级时取梁截面高度的１．５倍；当梁净跨小于梁截面高度的４倍时，梁全跨箍筋应加密设置。
１１．３．３当考虑地震作用组合时，钢／混凝土混合结构中型钢混凝土柱的轴压比不宜大于表１１．３．３的限值。
１１．３．４型钢混凝土柱的轴压比可按下式计算：μＮ＝Ｎ／（ｆｃＡ＋ｆａＡａ）（１１．３．４）式中μＮ———型钢混凝土柱的轴压比；Ｎ———考虑地震组合的柱轴向力设计值；Ａ———扣除型钢后的混凝土截面面积；ｆｃ———混凝土的轴心抗压强度设计值；ｆａ———型钢的抗压强度设计值；Ａａ———型钢的截面面积。
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混合结构中型钢混凝土柱的构造要求
混合结构中型钢混凝土柱的构造要求：
1.型钢混凝土柱的长细比不宜大于80.
2.位于底部加强部位、房屋顶层以及型钢混凝土与钢筋混凝土交接层的型钢混凝土柱宜设置栓钉，型钢截面为箱形的柱子也宜设置栓钉，栓钉水平间距不宜大于250mm.
3.型钢混凝土柱的混凝土强度等级不宜低于C30，混凝土粗骨料的最大直径不宜大于25mm.型钢柱中型钢的保护厚度不宜小于150mm，柱纵向钢筋净间距不宜小于50mm，且不小于柱纵向钢筋直径的1.5倍，柱纵向钢筋与型钢的最小净距不应小于30mm，且不应小于粗骨料最大粒径的1.5倍。
4.型钢混凝土柱的纵向钢筋最小配筋率不宜小于0.8%，且必须在四角各配置一根直径不小于16mm的纵向钢筋。
5.柱中纵向受力钢筋的间距不宜大于300mm；当间距大于300mm时，宜设置直径不小于14mm的纵向构造钢筋。
6.型钢混凝土柱的型钢含钢率不宜小于4%，且不宜大于15%. 从经济性出发，一般型钢混凝土柱的含钢率不宜大于15%，比较常用的含钢率为4%~8%.
以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时
沟通、指正。