高層建筑結(jié)構(gòu)設計

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設計第二版錢稼茹錢稼茹 趙作周趙作周 葉列平葉列平 編著編著第10章高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.1 概述概述10.2 鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計10.3 圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計10.4 鋼鋼-混凝土組合梁板設計混凝土組合梁板設計 第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.1概述概述 10.1.1組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型 1.鋼骨混凝土構(gòu)件 鋼骨混凝土構(gòu)件是指在鋼骨周圍配置鋼筋并澆筑混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，簡稱SRCSteel Reinforced Concrete構(gòu)件。圖10-1鋼骨混凝土梁、柱10.1概述概述 10.1.1組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型

2、 1.鋼骨混凝土構(gòu)件圖10-2上海中心大廈鋼骨混凝土巨柱截面圖10-3鋼骨混凝土剪力墻和鋼骨混凝土筒 (a)無端柱鋼骨混凝土剪力墻;(b)有端柱鋼骨混凝土剪力墻;(c)鋼骨混凝土筒10.1概述概述 10.1.1組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型 2.鋼管混凝土構(gòu)件 3. 鋼板混凝土剪力墻 鋼管混凝土構(gòu)件是指在鋼管內(nèi)填充混凝土的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，簡稱CFSTConcrete Filled Steel Tube。圖10-4鋼管混凝土截面(a)圓鋼管混凝土;(b)方鋼管混凝土;(c)鋼管混凝土組合柱圖10-5鋼板混凝土剪力墻(a)單鋼板混凝土剪力墻;(b)雙鋼板混凝土剪力墻10.1概述概述 10.1.1組合結(jié)

3、構(gòu)構(gòu)件類型組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型 4.鋼-混凝土組合樓蓋 鋼鋼- -混凝土組合樓蓋分為：混凝土組合樓蓋分為：鋼鋼- -混凝土組合樓蓋和壓型鋼板混凝土組合樓蓋和壓型鋼板- -混凝土組合樓蓋，兩種組合構(gòu)件也可復合使用。混凝土組合樓蓋，兩種組合構(gòu)件也可復合使用。鋼鋼- -混凝土組合樓蓋的優(yōu)點：混凝土組合樓蓋的優(yōu)點：鋼鋼- -混凝土組合樓蓋是利用鋼梁承受截面彎矩產(chǎn)生的拉應力，混凝土承受壓應混凝土組合樓蓋是利用鋼梁承受截面彎矩產(chǎn)生的拉應力，混凝土承受壓應力，使鋼材的抗拉強度和混凝土的抗壓強度得到充分利用。鋼力，使鋼材的抗拉強度和混凝土的抗壓強度得到充分利用。鋼- -混凝土組合樓混凝土組合樓蓋可減輕樓板結(jié)構(gòu)重量

4、，增大梁的跨度。鋼梁可承擔施工荷載，而壓型鋼板可蓋可減輕樓板結(jié)構(gòu)重量，增大梁的跨度。鋼梁可承擔施工荷載，而壓型鋼板可作為樓板混凝土的模板，加快施工進度。作為樓板混凝土的模板，加快施工進度。圖10-6鋼-混凝土組合樓蓋第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.1概述概述 10.1.2混合結(jié)構(gòu)體系混合結(jié)構(gòu)體系 按抗側(cè)力體系來分，一般有：混合框架結(jié)構(gòu)、混合框架-鋼筋或鋼骨混凝土剪力墻筒體結(jié)構(gòu)、鋼框架-鋼筋或鋼骨混凝土剪力墻筒體結(jié)構(gòu)、混合筒中筒結(jié)構(gòu)。高層建筑混合結(jié)構(gòu)的類型及其最大適用高度(m) 表10-110.1概述概述 10.1.2混合結(jié)構(gòu)體系混合結(jié)構(gòu)體系高層建筑混合結(jié)構(gòu)的類型及其最大適用高度(m)

5、表10-1 續(xù)表10.1概述概述 10.1.2混合結(jié)構(gòu)體系混合結(jié)構(gòu)體系混合框架：鋼梁-鋼骨鋼管混凝土柱框架、鋼骨混凝土梁-鋼骨混凝土柱框架、鋼梁-鋼筋混凝土柱框架?；旌峡蚣芰褐B接的可能性 表10-2組合剪力墻或組合筒體：鋼骨混凝土剪力墻、鋼板混凝土剪力墻、鋼骨混凝土筒體。10.1概述概述 10.1.2混合結(jié)構(gòu)體系混合結(jié)構(gòu)體系混合結(jié)構(gòu)：由混合框架或鋼框架與組合剪力墻或筒體構(gòu)成的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，統(tǒng)稱為混合結(jié)構(gòu)。圖10-7鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)圖10-8鋼骨混凝土框筒-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)10.1概述概述 10.1.2混合結(jié)構(gòu)體系混合結(jié)構(gòu)體系 高層建筑結(jié)構(gòu)下部構(gòu)件受力較大，采用承載力和剛度大的

6、鋼骨混凝土柱或鋼管混凝土柱，上部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土柱，通過過渡層使上下層構(gòu)件的受力平順傳遞，并防止上下層剛度顯著突變。柱沿豎向變化的可能性 表10-3圖10-9下部鋼骨混凝土柱(或鋼筋混凝土柱),上部鋼柱混合結(jié)構(gòu)第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.1概述概述 10.1.3高層建筑混合結(jié)構(gòu)的有關(guān)設計規(guī)定高層建筑混合結(jié)構(gòu)的有關(guān)設計規(guī)定 對于框架-核心筒混合結(jié)構(gòu)，假設框架的抗側(cè)剛度比核心筒的抗側(cè)剛度小很多，框架不能承擔足夠大的水平地震力，無法起到第二道抗震防線的作用，這種情況下，稱為“非雙重結(jié)構(gòu)體系，全部水平地震剪力由核心筒承擔；當框架具有足夠大剛度時，框架與核心筒共同承擔水平地震剪力，稱為“雙

7、重結(jié)構(gòu)體系。 ?混合結(jié)構(gòu)規(guī)程?規(guī)定：高層建筑混合結(jié)構(gòu)框架局部的最小地震層剪力標準值應滿足式10-1，式中框架局部的地震層剪力分擔率的最小值按表10-4取值；框架局部的最小地震層剪力也不應小于按結(jié)構(gòu)整體分析得到的框架局部的地震層剪力。ii(10-1)fV V框架局部層剪力分擔率的最小值 表10-410.1概述概述 10.1.3高層建筑混合結(jié)構(gòu)的有關(guān)設計規(guī)定高層建筑混合結(jié)構(gòu)的有關(guān)設計規(guī)定高層建筑混合結(jié)構(gòu)的抗震等級 表10-510.1概述概述 10.1.3高層建筑混合結(jié)構(gòu)的有關(guān)設計規(guī)定高層建筑混合結(jié)構(gòu)的有關(guān)設計規(guī)定高層建筑混合結(jié)構(gòu)的抗震等級 表10-5 續(xù)表10.1概述概述 10.1.3高層建筑混合

8、結(jié)構(gòu)的有關(guān)設計規(guī)定高層建筑混合結(jié)構(gòu)的有關(guān)設計規(guī)定彈性層間位移角限值 表10-6 罕遇地震作用下高層建筑混合結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角，混合框架結(jié)構(gòu)不應大于1/50，其余結(jié)構(gòu)不應大于1/100。第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.1一般規(guī)定和要求一般規(guī)定和要求圖10-10鋼骨混凝土梁柱截面形式及其箍筋彎鉤構(gòu)造(a)、(b)、(c)鋼骨混凝土梁;(d)、(e)鋼骨混凝土柱dv箍筋直徑10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.1一般規(guī)定和要求一般規(guī)定和要求 1. 截面構(gòu)造及縱筋配置圖10-11鋼骨混凝土梁、柱截面構(gòu)造要求 (a)鋼骨混凝

9、土梁;(b)鋼骨混凝土柱圖10-12鋼骨混凝土梁縱向構(gòu)造鋼筋間距10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.1一般規(guī)定和要求一般規(guī)定和要求 2. 箍筋配置箍筋配置 1鋼骨混凝土梁的箍筋配置鋼骨混凝土梁的箍筋配置 2鋼骨混凝土柱的箍筋配置鋼骨混凝土柱的箍筋配置SRC梁箍筋直徑和間距的要求 表10-7SRC柱箍筋加密區(qū)的最小體積配箍率 表10-810.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.1一般規(guī)定和要求一般規(guī)定和要求 2. 箍筋配置箍筋配置 2鋼骨混凝土柱的箍筋配置鋼骨混凝土柱的箍筋配置SRC柱箍筋直徑和間距要求 表10-9圖10-13鋼骨混凝土柱箍筋構(gòu)造 箍筋無支長度即

10、縱筋間距，見圖10-13不宜大于200mm一級抗震、250mm二、三級抗震、300mm四級抗震和非抗震結(jié)構(gòu)。10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.1一般規(guī)定和要求一般規(guī)定和要求 2. 箍筋配置箍筋配置 3箍筋彎鉤箍筋彎鉤圖10-10鋼骨混凝土梁柱截面形式及其箍筋彎鉤構(gòu)造(a)、(b)、(c)鋼骨混凝土梁;(d)、(e)鋼骨混凝土柱dv箍筋直徑10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.1一般規(guī)定和要求一般規(guī)定和要求 3.鋼骨含鋼率及鋼骨板材 鋼骨混凝土梁、柱及鋼骨混凝土剪力墻筒體邊緣構(gòu)件范圍內(nèi)的鋼骨含鋼率宜符合以下要求：(1)非抗震和三、四級抗震結(jié)構(gòu)，不小于2%；

11、(2)一、二級抗震結(jié)構(gòu)，不小于4%；(3)特一級抗震結(jié)構(gòu)，不小于6%；(4)含鋼率不宜大于15%。鋼骨板材的寬厚比限值表10-10圖10-14表10-10中符號的含義10.210.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.1 10.2.1一般規(guī)定和要求一般規(guī)定和要求 3. 3.鋼骨含鋼率及鋼骨鋼骨含鋼率及鋼骨 混凝土梁、柱的鋼骨一般可不設抗剪連接件，但在過渡層、過渡段、混凝土梁、柱的鋼骨一般可不設抗剪連接件，但在過渡層、過渡段、鋼骨與混凝土間傳力較大部位以及計算需要在鋼骨上設置抗剪連接件時，鋼骨與混凝土間傳力較大部位以及計算需要在鋼骨上設置抗剪連接件時，宜采用栓釘作為抗剪連接件圖宜采用

12、栓釘作為抗剪連接件圖10-1510-15。圖10-15柱中鋼骨栓釘設置要求第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.2鋼骨混凝土構(gòu)件的受力性能和特點鋼骨混凝土構(gòu)件的受力性能和特點圖10-16SRC構(gòu)件受剪粘結(jié)破壞(a)SRC梁;(b)SRC柱圖10-17鋼骨混凝土與鋼筋混凝土框架柱受剪滯回性能比照(a)鋼骨混凝土框架柱;(b)鋼筋混凝土框架柱第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.3鋼骨混凝土梁、柱正截面承載力計算鋼骨混凝土梁、柱正截面承載力計算 1.承載力疊加法根本公式承載力疊加法根本公式 2.

13、 鋼骨混凝土梁正截面承載力計算鋼骨混凝土梁正截面承載力計算 ssrcyussreyu+10-2+10-3NNNMMM（）（）M(10-4)rcssuyMM1(10-5b)ssbyssssyREMWfs(10-5a)ssbyssssyMWf持久、短暫設計狀況地震設計狀況 (1)除頂層和軸壓比小于者外，一、二、三級框架柱和中間層框支柱：(2)特一級和9度時的框架柱、框支柱，以及一級框架結(jié)構(gòu)的框架柱： (3)特一、一、二、三級框架，以及框支柱的底層柱下端截面、和轉(zhuǎn)換層相連的框支柱上端截面，其彎矩設計值應分別乘以?抗震標準?規(guī)定的增大系數(shù)。底層柱縱向鋼筋宜按柱上、下端的不利情況配置(4)非抗震結(jié)構(gòu)、不

14、需進行抗震驗算結(jié)構(gòu)和四級抗震結(jié)構(gòu)中框架柱上、下端截面的彎矩設計值取組合的彎矩值。(5)對于角柱，其彎矩設計值應按以上各計算值再乘以不小于的增大系數(shù)。10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.3鋼骨混凝土梁、柱正截面承載力計算鋼骨混凝土梁、柱正截面承載力計算 3. 鋼骨混凝土柱彎矩設計值cbua=1.210-7MM（）ccb=10-6MM（）10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.3鋼骨混凝土梁、柱正截面承載力計算鋼骨混凝土梁、柱正截面承載力計算 4.鋼骨混凝土柱正截面承載力計算sscbssc00bssssc0c-=10-8-= -10-9NN NNN NNN N（

15、）（）圖10-18對稱配筋SRC截面(a)繞強軸彎曲工字形鋼骨;(b)繞弱軸彎曲工字形鋼骨;(c)十字形鋼骨;(d)箱形鋼骨10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.3鋼骨混凝土梁、柱正截面承載力計算鋼骨混凝土梁、柱正截面承載力計算 4.鋼骨混凝土柱正截面承載力計算鋼骨局部承擔的軸力和彎矩設計值按下式確定：00N1-(10-10 )NmsscysssscyysscMMb鋼骨彎矩鋼骨軸力bc0u0b-(10-10a)-sssscyNN NNNN鋼筋混凝土局部承擔的軸力和彎矩：rcssccyrcssccy= -(10 11)=-NN NMM MNsscy-Msscy相關(guān)曲線形狀系數(shù)m

16、 表10-11第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.4鋼骨混凝土梁柱及核心區(qū)斜截面受剪承載力計算鋼骨混凝土梁柱及核心區(qū)斜截面受剪承載力計算 1.最小截面尺寸 鋼骨混凝土梁柱cbb00.410-12aVf b h（）cbb0RE10.3210-12bVf b h（）持久、短暫設計狀況地震設計狀況2. 框架梁的剪力設計值混凝土局部持久、短暫設計狀況地震設計狀況rcucbb00.2510-13aVf b h（）rcucbb0RE10.2010-13bVf b h（）rbbbvbGbn=+10-14lMMVVl（）10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土

17、構(gòu)件設計 10.2.4鋼骨混凝土梁柱及核心區(qū)斜截面受剪承載力計算鋼骨混凝土梁柱及核心區(qū)斜截面受剪承載力計算 3.框架柱的剪力設計值 一、二、三級框架柱和框支柱的柱端箍筋加密區(qū)的剪力設計值：tbcccvcn=10-15MMVH（）一級和9度框架柱、框支柱柱端箍筋加密區(qū)：tbcuacuan=1.210-16MMVH（）4. 受剪承載力計算rcssuyssyssv ww+10-17=10-18VVVVft h（）（）5. 梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪計算 鋼骨混凝土梁柱節(jié)點核心區(qū)受剪承載力的計算也同樣采用疊加法，即由鋼筋混凝土的受剪承載力和鋼骨腹板的受剪承載力疊加，具體計算公式見?鋼骨規(guī)程?。第10章 高層建

18、筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.5鋼骨混凝土柱的軸壓力限值鋼骨混凝土柱的軸壓力限值 圖10-19定值軸力下鋼骨混凝土構(gòu)件的彎矩-曲率關(guān)系( Af)(10-19)cssssNn fA鋼骨混凝土柱軸壓力限值系數(shù)n 表10-12第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.6鋼骨混凝土柱的二階效應鋼骨混凝土柱的二階效應 2-40iccb0b07-6=1+1.251010-20a/-=10-20b=1.3-0.026/(10-20c)lehhN NNNlh（）（）（）10.2.7鋼骨混凝土柱腳鋼骨混凝土柱腳圖10-2

19、0鋼骨混凝土柱腳(a)非埋入式柱腳;(b)埋入式柱腳10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.7鋼骨混凝土柱腳鋼骨混凝土柱腳圖10-21埋入式柱腳的內(nèi)力傳遞(a)埋深較大時;(b)埋深較淺時圖10-22柱腳鋼骨栓釘布置(a)非埋入式;(b)埋入式第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.8梁柱連接梁柱連接 1. 鋼骨混凝土梁柱連接 圖10-23梁柱鋼骨的連接形式 (1)水平加勁肋形式(圖10-23a)：應力傳遞平順合理，是常用的鋼骨連接形式，但由于有水平加勁肋的存在，混凝土澆筑有一些困難。 (2)水平三角加勁肋形式(圖10-23b、

20、c)：改善了圖(a)形式的混凝土澆筑條件，但應力傳遞性能比圖(a)差。三角加勁肋使柱腹板產(chǎn)生比較大的應力集中，應進行有關(guān)驗算。 (3)垂直加勁肋形式(圖10-23d、e)：混凝土易于澆筑，但梁翼緣的應力通過柱翼緣和垂直加勁肋傳遞，應力傳遞不直接，性能不如前兩種形式。 (4)梁翼緣貫穿形式(圖10-23f)：將柱翼緣切斷后焊在貫穿的梁翼緣上，其傳力性能和(圖10-23a)大致相同，應力傳遞沒有什么問題，但混凝土澆筑困難。10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.8梁柱連接梁柱連接 2. 鋼筋混凝土梁-鋼骨混凝土柱連接 圖10-24鋼筋混凝土梁與鋼骨混凝土柱連接第10章 高層建筑混合

21、結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.9梁墻連接梁墻連接圖10-25鋼骨或鋼梁與剪力墻鉸接連接(a)與栓釘預埋件連接;(b)與預埋件連接;(c)與預埋鋼骨連接第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.10鋼骨混凝土剪力墻鋼骨混凝土剪力墻1.截面形式與最小墻厚圖10-26鋼骨混凝土剪力墻的形式(a)無端柱鋼骨混凝土剪力墻;(b)有端柱鋼骨混凝土剪力墻鋼骨混凝土剪力墻截面的最小厚度 表10-1310.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.10鋼骨混凝土剪力墻鋼骨混凝土剪力墻2.豎向及水平分布鋼筋3.軸壓力系數(shù)

22、及邊緣構(gòu)件鋼骨混凝土剪力墻底部加強部位的軸壓力系數(shù)n的限值 表10-14ccssyss=10-21+Nnf AfA（）圖10-27剪力墻暗梁暗柱構(gòu)造(a)暗梁內(nèi)配置鋼骨;(b)剪力墻水平鋼筋在暗柱中錨固10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.10鋼骨混凝土剪力墻鋼骨混凝土剪力墻4. 正截面受彎承載力驗算5.斜截面受剪承載力驗算1鋼骨混凝土剪力墻斜截面受剪承載力(10-22)wuMM無端柱鋼骨混凝土剪力墻rcsswwuwu+10-23VVV（）有端柱鋼骨混凝土剪力墻rcwwucu1+10-242VVV（）2鋼骨混凝土剪力墻的剪力設計值Vw:wvwmax(10-25b)V Vwma

23、x=10-25aVV（）wuwmax=1.210-25cMVVM（）非抗震結(jié)構(gòu)以及四級抗震剪力墻，以及其他抗震等級剪力墻的非加強區(qū)：一、二、三級剪力墻的加強區(qū)：設防烈度為9度和抗震特一級的剪力墻：10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.10鋼骨混凝土剪力墻鋼骨混凝土剪力墻5.斜截面受剪承載力驗算3鋼骨混凝土剪力墻中鋼筋混凝土腹板局部的受剪承載力00AA110.4f b h0.10.8(10-26 )-0.5AsrcwshwutwwyhwREVNfhb地震設計狀況：00AA10.5f b h0.13(10-26a)-0.5AsrcwshwutwwyhwVNfh持久、短暫設計狀況4

24、無端柱鋼骨混凝土剪力墻中鋼骨局部的受剪承載力：sswussyss=0.1510-27aVfA（）sswussyssRE1=0.1210-27bVfA（）地震設計狀況：持久、短暫設計狀況5有端柱剪力墻中鋼骨混凝土端柱的受剪承載力：svcutcc0yvc0ssv wwsvcutcc0yvc0ssv wwRE1.75+10-28a+111.05+0.8-28b+1AVf b hfhft hsAVf b hfhft hs持久、短暫設計狀況 （）地震設計狀況 （10）第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.11鋼板混凝土連梁鋼板混凝土連梁 1. 受彎承載

25、力鋼板混凝土連梁的受彎承載力：2bssyb0wwssy2bssyb0wwssyRE0.1(10-29a)10.1(10-29b) MAfht h f MAfht h f持久、短暫設計狀況 地震設計狀況 2.剪力設計值lM1.1(10-30b)lrbuabuabGbnMVVlvbM(10-30a)lrbbbGbnMVV一、二、三級時，9度及特一級時，10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.11鋼板混凝土連梁鋼板混凝土連梁 3.斜截面受剪承載力svbtcb0yvb0ssv wwsvbyvb0ssv wwsvbtcb0yvb0ssv wwRE0.7+0.3510-31a+(10-31

26、b10.42+0.3510-32AVf b hfhf t hsAVfhf t hsAVf b hfhf t hs持久、短暫設計狀況 （）同時要求 ）地震設計狀況 （）4.最小截面尺寸000.3f bh(10-33 )1(0.2f bh )(10-33 )bc cbbc cbRE Vb Vb持久、短暫設計狀況地震設計狀 況10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.11鋼板混凝土連梁鋼板混凝土連梁 5.構(gòu)造要求圖10-28鋼板混凝土連梁以及鋼板與兩端鋼骨暗柱的連接(a)采用栓釘?shù)匿摪暹B梁;(b)鋼板外表焊接帶肋鋼筋的鋼板連梁圖10-29鋼板在墻肢中的錨固第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計

27、簡介10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.12鋼連梁鋼連梁 1. 破壞形態(tài) 當連梁的有效跨度leffMp/Vp，為彎曲屈服。 當連梁的有效跨度leffMp/Vp，連梁可能首先發(fā)生剪切屈服，連梁在墻肢中應有足夠的錨固長度，以確保連梁抗剪承載力的充分發(fā)揮；連梁上應設置足夠的加勁肋，以確保其剪切屈服后的延性。2.剪力設計值及受剪承載力1持久、短暫設計狀況，取組合的剪力設計值；2地震設計狀況：sseffppbpssyeffGbeffppbssyw w2.6/=2/+10-34a2.6/=0.5810-34blMVVWflVlMVVfh t時，（）時，（）effppbssyw wREs

28、spssyeffppbREeff2.6/0.58/10-35a212.6/=10-35blMVVfh tWflMVVl時，（）時，（）（）鋼連梁的受剪承載力應滿足：10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.12鋼連梁鋼連梁 3. 構(gòu)造要求跨度內(nèi)鋼連梁加勁肋的設置要求 表10-15圖10-30鋼連梁與鋼骨暗柱剛性連接10.2鋼骨混凝土構(gòu)件設計鋼骨混凝土構(gòu)件設計 10.2.12鋼連梁鋼連梁 3. 構(gòu)造要求圖10-31鋼連梁在墻肢中的埋置方式1.8/f(10-36)SCbssyAV圖10-32鋼連梁翼緣兩側(cè)附加鋼筋布置第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混

29、凝土柱設計 10.3.1一般要求一般要求 (1037 )aaccEAE AE Aa(1037 )aaccEIE IE Ib(1037 )aaccGAG AG Ac10.3.2鋼管混凝土柱承壓工作機理鋼管混凝土柱承壓工作機理圖10-33軸心受壓鋼管混凝土短柱的鋼管和管內(nèi)混凝土的受力簡圖第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.3鋼管混凝土柱的軸向受壓承載力驗算鋼管混凝土柱的軸向受壓承載力驗算 (10-38 )uNNa/(1038 )URENNb0(1039)ulcNN持久、短暫設計狀況地震設計狀況同時承受軸力和彎矩的鋼管混凝土柱1.短柱的軸向受壓承

30、載力0 ,0.9(1) (10-40 )ccNA fb時(1040aaccA fcA f）0(1040 )lcd0 ,0.9(1) (10-40a)ccNA f時系數(shù)、取值表表10-1610.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.3鋼管混凝土柱的軸向受壓承載力驗算鋼管混凝土柱的軸向受壓承載力驗算 2.偏心影響的承載力折減系數(shù)0ce01/1.55(1041 )1 1.85ceraer時，20(10-41 )MebN0ce00.4/1.55(1041 )cercer時，3.長細比影響的承載力折減系數(shù)l/41(10-42 )eL Da時le/41 0.115 L / D4(10-42 )

31、eL Db 時(1043)eLkL10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.3鋼管混凝土柱的軸向受壓承載力驗算鋼管混凝土柱的軸向受壓承載力驗算 3.長細比影響的承載力折減系數(shù)圖10-34柱的計算簡圖(a)軸心受壓;(b)無側(cè)移單曲壓彎;(c)無側(cè)移雙曲壓彎;(d)有側(cè)移雙曲壓彎;(e)懸臂柱單曲壓彎;(f)懸臂柱雙曲壓彎軸心受壓柱和桿件1(1044a)k 20.50.30.(10-424b)k無側(cè)移框架柱, 0c/0.810.625/(10-44 )aeerkec 時，0c0.5e / r(10-40).84dk時，有側(cè)移框架柱和懸臂柱1(1)/ 2(10-44e)k懸臂柱自由端

32、有彎矩M1作用時，第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.4局部受壓局部受壓 圖10-35中央部位局部受壓圖10-36鋼管與混凝土界面附近局部受壓第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.5樓蓋梁樓蓋梁/板與鋼管混凝土柱連接板與鋼管混凝土柱連接 1. 混凝土梁/板與鋼管柱的管外連接 圖10-37環(huán)形淺牛腿構(gòu)造示意圖(a)環(huán)形牛腿;(b)臺錐式深牛腿10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.5樓蓋梁樓蓋梁/板與鋼管混凝土柱連接板與鋼管混凝土柱連接 1. 混凝土梁/板與鋼管柱的管外連接

33、圖10-38抗剪環(huán)構(gòu)造示意圖抗剪環(huán)為焊接于鋼管外壁的閉合鋼筋環(huán)或閉合帶鋼環(huán)。承重銷是由穿心腹板和上下翼緣板組成的。圖10-39承重銷構(gòu)造示意圖(a)一面有梁;(b)四面有梁10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.5樓蓋梁樓蓋梁/板與鋼管混凝土柱連接板與鋼管混凝土柱連接 1. 混凝土梁/板與鋼管柱的管外連接 現(xiàn)澆混凝土梁與鋼管混凝土柱連接節(jié)點的彎矩傳遞，可以采用井式雙梁、環(huán)梁和穿筋單梁等方式實現(xiàn)。圖10-40井式雙梁構(gòu)造示意圖圖10-41環(huán)梁構(gòu)造示意圖圖10-42穿筋單梁連接示意圖10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.5樓蓋梁樓蓋梁/板與鋼管混凝土柱連接板與鋼管

34、混凝土柱連接 2.鋼梁與鋼管柱的管外連接 圖10-43鋼梁與鋼管混凝土柱外加強環(huán)連接構(gòu)造示意圖圖10-44外加強構(gòu)造示意圖 在鋼管外焊接環(huán)繞柱的加強環(huán)及腹板，加強環(huán)與鋼管采用全熔透坡口焊，腹板與鋼管采用角焊縫；鋼梁上下翼緣板與上下加強環(huán)板采用全熔透坡口對接焊縫連接，傳遞梁端彎矩，鋼梁腹板與腹板采用高強螺栓連接，傳遞梁端剪力。10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.5樓蓋梁樓蓋梁/板與鋼管混凝土柱連接板與鋼管混凝土柱連接 2.鋼梁與鋼管柱的管外連接 當鋼管柱直徑較大時，加強環(huán)可設在鋼管內(nèi)側(cè)，鋼梁與鋼管混凝土柱之間采用內(nèi)加強環(huán)連接。圖10-45等截面懸臂鋼梁與鋼管混凝土柱采用內(nèi)加強

35、環(huán)連接構(gòu)造示意圖(a)立面圖;(b)平面圖圖10-46翼緣加寬的懸臂鋼梁與鋼管混凝土柱采用內(nèi)加強環(huán)連接構(gòu)造示意圖 (a)梁端翼緣加寬;(b)梁端翼緣加寬、腹板加腋 10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.5樓蓋梁樓蓋梁/板與鋼管混凝土柱連接板與鋼管混凝土柱連接 2.鋼梁與鋼管柱的管外連接 在鋼管壁上開工字形洞，鋼梁穿過鋼管混凝土柱，鋼管壁與鋼梁翼緣采用全熔透坡口焊縫，鋼管壁與鋼梁腹板采用角焊縫。圖10-47鋼梁-鋼管混凝土柱穿心式連接示意圖 (a)立面圖;(b)平面圖3.鋼管內(nèi)的剪力傳遞圖10-48鋼管與混凝土界面剪力傳遞粘結(jié)力示意圖 可以通過兩個途徑將鋼管內(nèi)壁的剪力傳遞至管內(nèi)混凝土：鋼管與混凝土界面的粘結(jié)力，鋼管內(nèi)壁焊接的抗剪連接件。 第10章 高層建筑混合結(jié)構(gòu)設計簡介10.3圓鋼管混凝土柱設計圓鋼管混凝土柱設計 10.3.6其他連接其他連接 1. 柱腳 圖10-49柱腳構(gòu)造示意圖 (a) 端承式柱腳;(b