同濟(jì)大學(xué) 高層建筑第7章72組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-2

1、第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.3.7.3.1 . 1 . 截面形式和構(gòu)造要求截面形式和構(gòu)造要求 1 1. . 型鋼混凝土梁內(nèi)一般放置工字形型鋼，當(dāng)截面尺寸較大時(shí)型鋼混凝土梁內(nèi)一般放置工字形型鋼，當(dāng)截面尺寸較大時(shí)型鋼多為鋼板焊接而成。型鋼多為鋼板焊接而成。 7.3 7.3 組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)型鋼混凝土梁的配筋實(shí)例型鋼混凝土梁的配筋實(shí)例第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 型鋼配置形式型鋼配置形式第七章第七章 其他建

2、筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 鋼骨混凝土鋼骨混凝土梁梁構(gòu)件一般構(gòu)造要求構(gòu)件一般構(gòu)造要求鋼骨混凝土梁鋼骨混凝土梁第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4. 鋼骨混凝土鋼骨混凝土柱柱構(gòu)件一般構(gòu)造要求構(gòu)件一般構(gòu)造要求鋼骨混凝土柱鋼骨混凝土柱第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)twhwtwbhwhwbhwtwtftwbb第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.3.2 7.3.2 型鋼混凝土型鋼混凝土梁梁的計(jì)算的計(jì)算1 . 1 . 抗彎承載力抗彎承載力 型鋼混凝土框架梁正截面受彎承載力計(jì)算可采用下列型鋼混凝土框架梁正截面受彎承載力計(jì)算可采用下

3、列基本假定基本假定： （1 1）截面應(yīng)變保持平面。）截面應(yīng)變保持平面。 （2 2）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。）不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。 （3 3）受壓邊緣混凝土極限壓應(yīng)變?nèi)。┦軌哼吘壔炷翗O限壓應(yīng)變?nèi)?.0030.003，相應(yīng)的最大壓應(yīng)力取，相應(yīng)的最大壓應(yīng)力取混混 凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fcfc，受壓區(qū)應(yīng)力圖形簡(jiǎn)化為等效的矩形，受壓區(qū)應(yīng)力圖形簡(jiǎn)化為等效的矩形應(yīng)應(yīng)力圖，其高度取按平截面假定所確定的中和軸高度乘以系數(shù)力圖，其高度取按平截面假定所確定的中和軸高度乘以系數(shù)0.80.8，矩矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力取為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。形應(yīng)力圖的應(yīng)力取為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 （4

4、 4）型鋼腹板的應(yīng)力圖形為拉、壓梯形應(yīng)力圖形。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，）型鋼腹板的應(yīng)力圖形為拉、壓梯形應(yīng)力圖形。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，簡(jiǎn)化為等效矩形應(yīng)力圖形。簡(jiǎn)化為等效矩形應(yīng)力圖形。 （5 5）鋼筋應(yīng)力取等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但不大于其）鋼筋應(yīng)力取等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但不大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣的極限拉應(yīng)變強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣的極限拉應(yīng)變bbbb取取0 00101。第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ysf A aaf Acfysf Aaaf A sa aaM框架梁正截面受彎承載力計(jì)算圖框架梁正截面受彎承載力計(jì)算圖非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：

5、()()()20coysosaafosawcyafysaafawxMf bx hf Ahaf AhaMf bxf Af Af AN第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)時(shí)：抗震設(shè)計(jì)時(shí)：1()()()2 0 coysosaafosawREcysaafysaafawxMf bx hf Ahaf AhaMf bxf Af Af Af AN 當(dāng)當(dāng) 121.25oohxhx時(shí)時(shí) 1222221212 2.51 2.51.2520.8 120.003awwoaawwoabyasNt h fMt h fffE第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 . 2 . 抗剪承

6、裁力抗剪承裁力0.080.58svbcoyvoa wwAVf bhfhf t hs非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)： 1(0.060.80.58)svbcoyvoa wwREAVf bhfhf t hs抗震設(shè)計(jì)時(shí)：抗震設(shè)計(jì)時(shí)： 對(duì)于充滿型實(shí)腹型鋼的鋼筋混凝土框架梁，防止剪壓破壞由受對(duì)于充滿型實(shí)腹型鋼的鋼筋混凝土框架梁，防止剪壓破壞由受剪承載力計(jì)算來(lái)保證，防止斜壓破壞由截面控制條件來(lái)保證。剪承載力計(jì)算來(lái)保證，防止斜壓破壞由截面控制條件來(lái)保證。 對(duì)于集中荷載作用的梁還與剪跨比有關(guān)，近似的取型鋼腹板的對(duì)于集中荷載作用的梁還與剪跨比有關(guān)，近似的取型鋼腹板的抗剪強(qiáng)度為抗剪強(qiáng)度為0.580.58af第七章第七章

7、 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3 . 3 . 構(gòu)造要求構(gòu)造要求1 1）為保證框架梁對(duì)框架節(jié)點(diǎn)的約束作用，以及便于型鋼混凝土）為保證框架梁對(duì)框架節(jié)點(diǎn)的約束作用，以及便于型鋼混凝土梁梁的澆筑，型鋼混凝土框架梁的截面寬度不宜小于的澆筑，型鋼混凝土框架梁的截面寬度不宜小于300mm300mm。（2 2）考慮到截面高度與寬度比值過(guò)大，對(duì)梁抗扭和側(cè)向穩(wěn)定不利，）考慮到截面高度與寬度比值過(guò)大，對(duì)梁抗扭和側(cè)向穩(wěn)定不利，梁截面的高度和寬度的比值不宜大于梁截面的高度和寬度的比值不宜大于4 4。（3 3）為保證梁底部混凝土澆筑密實(shí)，梁中縱向受力鋼筋不宜超過(guò)）為保證梁底部混凝土澆筑密實(shí)，梁中縱向受力鋼筋不

8、宜超過(guò)兩兩排。如超過(guò)兩排，施工上應(yīng)采取措施。排。如超過(guò)兩排，施工上應(yīng)采取措施。（4 4）梁縱向受拉鋼筋混凝土的配筋率宜大于）梁縱向受拉鋼筋混凝土的配筋率宜大于0.30.3，直徑宜取，直徑宜取1616- -25mm25mm，凈距不宜小于，凈距不宜小于30mm30mm和和1.5d(d1.5d(d為鋼筋的最大直徑為鋼筋的最大直徑) )，以保證，以保證混凝土與鋼筋和型鋼有良好的粘結(jié)力?；炷僚c鋼筋和型鋼有良好的粘結(jié)力。第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.3.3 7.3.3 型鋼混凝土型鋼混凝土柱柱的計(jì)算的計(jì)算1 . 1 . 計(jì)算模型計(jì)算模型計(jì)算模型一般有兩種思路：強(qiáng)度疊架模型和變

9、形協(xié)調(diào)模型。計(jì)算模型一般有兩種思路：強(qiáng)度疊架模型和變形協(xié)調(diào)模型。強(qiáng)度疊加模型原理示意強(qiáng)度疊加模型原理示意圖圖當(dāng)當(dāng) ORCNN時(shí)時(shí) 0 , RCSRCNNMMMORCN N時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng) 0 , RCSSNNNMM第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 . 2 . 柱偏心受壓正截面承載力計(jì)算柱偏心受壓正截面承載力計(jì)算我國(guó)規(guī)范采用的是較為簡(jiǎn)單的變形協(xié)調(diào)模型我國(guó)規(guī)范采用的是較為簡(jiǎn)單的變形協(xié)調(diào)模型偏心受壓框架柱的承載力計(jì)算偏心受壓框架柱的承載力計(jì)算第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)： cysaa fasaafawNf bxfAfAAAN (/

10、2)()()ecoysosaa fosawNf bx hxfAhafAhaM抗震設(shè)計(jì)時(shí)：抗震設(shè)計(jì)時(shí)： 1()cysaa fasaafawRENf bxfAfAAAN 1(/ 2)()()coysosaa fosawRENef bx hxfAhafAhaM第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3 3 . . 柱柱斜截面抗剪斜截面抗剪承載力計(jì)算承載力計(jì)算 0.200.580.071.5svccoyvoa wwAVf bhfhf t hNs非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：非抗震設(shè)計(jì)時(shí)： 10.160.58(0.80.056)1.5svccoyvoa wwREAVf bhfhf t hNs抗震設(shè)計(jì)時(shí)：抗

11、震設(shè)計(jì)時(shí)：第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4 4 . . 柱柱的構(gòu)造要求的構(gòu)造要求 為了保證型鋼混凝土框架具有較好的延性和耗能能力，應(yīng)控制框?yàn)榱吮ＷC型鋼混凝土框架具有較好的延性和耗能能力，應(yīng)控制框架柱的軸壓比。架柱的軸壓比。 ccaaNnf Af A型型鋼鋼混混凝凝土土框框架架的的軸軸壓壓比比限限值值 結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)類類型型 箍箍筋筋類類型型 抗抗震震等等級(jí)級(jí) 一一級(jí)級(jí) 二二級(jí)級(jí) 三三級(jí)級(jí) 框框架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 復(fù)復(fù)合合箍箍筋筋 0.65 0.75 0.85 框框架架剪剪力力墻墻架架構(gòu)構(gòu) 框框架架- -筒筒體體結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 復(fù)復(fù)合合箍箍筋筋 0.70 0.80 0.90 框框支支結(jié)結(jié)構(gòu)

12、構(gòu) 復(fù)復(fù)合合箍箍筋筋 0.60 0.70 0.80 第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.47.4 . . 節(jié)點(diǎn)及連接的構(gòu)造要求及設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)及連接的構(gòu)造要求及設(shè)計(jì)1、框架梁柱節(jié)點(diǎn)框架梁柱節(jié)點(diǎn)連接形式與構(gòu)造連接形式與構(gòu)造第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 1、連接形式與構(gòu)造、連接形式與構(gòu)造節(jié)點(diǎn)為梁柱的重疊區(qū)域，是保證結(jié)構(gòu)承載力和剛度的重要部位；節(jié)點(diǎn)為梁柱的重疊區(qū)域，是保證結(jié)構(gòu)承載力和剛度的重要部位；連接形式：連接形式：型鋼混凝土柱與型鋼混凝土梁型鋼混凝土柱與型鋼混凝土梁型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁型鋼混凝土柱與鋼梁型鋼混凝土柱與鋼梁

13、連接要求：連接要求：構(gòu)造簡(jiǎn)單構(gòu)造簡(jiǎn)單傳力明確傳力明確便于混凝土的澆搗和配筋便于混凝土的澆搗和配筋第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 2. 型鋼混凝土的梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)型鋼混凝土的梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 各類節(jié)點(diǎn)都需要保證在梁端出現(xiàn)塑性鉸后，節(jié)點(diǎn)不發(fā)生脆性破壞。各類節(jié)點(diǎn)都需要保證在梁端出現(xiàn)塑性鉸后，節(jié)點(diǎn)不發(fā)生脆性破壞。對(duì)于一、二級(jí)抗震等級(jí)的框架節(jié)點(diǎn)，其受剪承載力按下式計(jì)算：對(duì)于一、二級(jí)抗震等級(jí)的框架節(jié)點(diǎn)，其受剪承載力按下式計(jì)算：. . 型鋼混凝土柱與型鋼混凝土柱與型鋼混凝土梁型鋼混凝土梁連接的梁柱節(jié)點(diǎn)連接的梁柱節(jié)點(diǎn)010.3()0.

14、58svjjjcjjyvsa wwREAVf b hfhaf t hs 一級(jí)抗震等級(jí)：一級(jí)抗震等級(jí)：01(0.30.05)()0.58svjjjcjjyvsa wwREcccANVf b hfhaf t hf b hs 二級(jí)抗震等級(jí)：二級(jí)抗震等級(jí)：1 1）. . 節(jié)點(diǎn)受剪承載力的計(jì)算節(jié)點(diǎn)受剪承載力的計(jì)算第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). . 型鋼混凝土柱與型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁鋼筋混凝土梁連接的梁柱節(jié)點(diǎn)連接的梁柱節(jié)點(diǎn)010.14()0.2svjjjcjjyvsa wwREAVf b hfhaf t hs 一級(jí)抗震等級(jí)：一級(jí)抗震等級(jí)：01(0.140.05)()0.2s

15、vjjjcjjyvsa wwREcccANVf b hfhaf t hf b hs 二級(jí)抗震等級(jí)：二級(jí)抗震等級(jí)：第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì). . 型鋼混凝土柱與型鋼混凝土柱與鋼梁鋼梁連接的梁柱節(jié)點(diǎn)連接的梁柱節(jié)點(diǎn)010.25()0.58svjjjcjjyvsa wwREAVf b hfhaf t hs 一級(jí)抗震等級(jí)：一級(jí)抗震等級(jí)：01(0.250.05)()0.58svjjjcjjyvsa wwREcccANVf b hfhaf t hf b hs 二級(jí)抗震等級(jí)：二級(jí)抗震等級(jí)：j 節(jié)點(diǎn)位置影響系數(shù)，對(duì)中柱中間節(jié)點(diǎn)取節(jié)點(diǎn)位置影響系數(shù)，對(duì)中柱中間節(jié)點(diǎn)取 邊柱節(jié)點(diǎn)及頂層中間

16、節(jié)點(diǎn)取邊柱節(jié)點(diǎn)及頂層中間節(jié)點(diǎn)取 ；頂層邊節(jié)點(diǎn)取；頂層邊節(jié)點(diǎn)取 1.0j 0.7j 0.4j 配置在框架節(jié)點(diǎn)的寬度配置在框架節(jié)點(diǎn)的寬度 范圍內(nèi)同一截面內(nèi)箍筋各范圍內(nèi)同一截面內(nèi)箍筋各肢的全部截面面積。肢的全部截面面積。svAjb第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 2）. . 節(jié)點(diǎn)處受彎承載力的控制節(jié)點(diǎn)處受彎承載力的控制. . 型鋼混凝土柱與型鋼混凝土柱與型鋼混凝土梁（或鋼梁）型鋼混凝土梁（或鋼梁）連接的梁柱節(jié)點(diǎn)連接的梁柱節(jié)點(diǎn) 型鋼混凝土柱中的型鋼過(guò)小時(shí)，不能充分發(fā)揮型鋼混凝土柱中的型鋼過(guò)小時(shí)，不能充分發(fā)揮柱中型鋼柱中型鋼的抗彎承的抗彎承載力，反復(fù)荷載作用下，其荷載載力，反復(fù)荷載作用下，其荷載- -位移滯回曲線出現(xiàn)捏攏現(xiàn)象，因此位移滯回曲線出現(xiàn)捏攏現(xiàn)象，因此要滿足以下要求：要滿足以下要求：0.52.0acabMM acM 節(jié)點(diǎn)上、下柱端型鋼受彎承載力之和；節(jié)點(diǎn)上、下柱端型鋼受彎承載力之和；abM 節(jié)點(diǎn)左、右梁端型鋼受彎承載力之和；節(jié)點(diǎn)左、右梁端型鋼受彎承載力之和；第七章第七章 其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其他建筑形式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2 2）. . 節(jié)點(diǎn)處受彎承載力的控制節(jié)點(diǎn)處受彎承載力的控制. . 型鋼混凝土柱與型鋼混凝土柱與鋼