钢骨混凝土结构设计规程_yb9082_97_讲座第一讲总则及应用

'第期建筑结构年月一【编者按】钢骨混凝土结构设计规程》是为了满足国内工程设计需要而制定,,由冶金工业部,、的是原冶金工业部主持编制的国家行业标准建筑研究总院主编清华大学中、、,国建筑标准设计研究所北京市建筑设计研究院上海冠达尔钢结构有限公司参加编制已由冶金工业部出版社出版,于。年月日发布正式实施、、、本刊将对该规程的总则及应用钢骨混凝土梁柱构件设计钢骨混凝土剪力墙构件设计,供广。节点构追要求等作连续介绍大读者参考一钢骨混凝土结构设计规程讲座第一讲总则及应用方鄂华叶列平清华大学土木系、一对钢骨〔提要针对钢骨混凝土结构的特点性能及材料和规程混凝土在高层建筑、、。中的类型布置计算及设计等所作的规定作了简要介绍〔关词钢骨混凝土构件高层建筑应用设计总则,月,,户,,悠,邓六乎,。稗近年来,我国高层建筑迅速发展,需要多种结构可以防止钢构件的局部屈曲,提高构件的整体刚度,、、、,类型及形式以满足建筑高度功能结构抗展节约显著改普钢构件出平面扭转屈曲性能使钢材的强。。,材料及降低造价等多方面要求钢骨混凝土构件可度得以充分发挥采用钢骨混凝土结构一般可比、,。,应用于多高层建筑及一般构筑物中目前在我国主纯钢结构节约钢材达以上此外外包混凝土。,要应用于高层建筑中钢骨混凝土构件日益广泛的增加了结构的耐久性和耐火性钢骨混凝土结构比应,。,用迫切需要制定适合我国国情的有关技术规程钢结构具有更大的刚度和阻尼有利于控制结构的、。一桐骨混扭土结构的特性变形和振动钢骨混凝土构件是指钢骨与外包钢筋混凝土共与钢筋混凝土结构相,由于配置了钢骨,使构比、、,,、,同承受荷载的梁柱墙构件图是钢骨混凝土梁件的承载力大大提高减小梁柱截面尤其是抗剪柱及节点构造示意。实腹式钢骨混凝土构件具有较承载力提高和延性加大,可显著改善抗震性能。正好的抗展性能,而空腹式钢骨混凝土构件的抗展性是由,于这个特点钢骨混凝土结构在日本得到广泛,在。,,能与普通钢筋混凝土构件基本相同日本阪神地应用此外钢骨架本身具有一定承载能力可以利展中,因此,,,空腹式钢骨混凝土结构破坏的实例较多用它承受施工阶段荷载将模板悬挂在钢骨架上省。,,。目前在抗展结构中多采用实腹式钢骨混凝土构件去支撑有利于流水作业缩短施工工期钢骨混凝实腹式钢骨通常采用由钢板焊接拼制成或直接轧制土结构的缺点是既要求钢构件制造及安装,又要求、、,。、、,。而成的工字形口字形十字形截面见图本规支模绑钢筋浇筑混凝土施工工序增加。程只包括实腹式钢骨混凝土构件的设计日本从本世纪初就开始对钢骨混凝土结构进行,,,与钢结构相比钢骨混凝土构件的外包混凝土研究和应用设计规范经过三次修订已基本形成较 载力。比较可以看出,之比值钢骨混凝土构件的耗散能量及延性等抗震性能优。于钢筋混凝土构件、一二钢骨规程的内容本规程是根据国家现行标准《建筑结构设计统一标准规定的基本原则,并按照现行国家、标准建筑结构设计通用符号计量单位和基本术语的规定制定的。在执行本规定时,应遵守国家现行标准建筑结构荷载规范》、《建筑结构抗、、、图钢骨混凝土梁柱节点示愈图震规范》钢结构设计规范》和《混凝土结构设计规范》等有关规定。当用于高层建筑时,尚应参照《钢筋混凝土高层建筑设计与施工规程和高层民用建国圆图图回筑钢结构技术规。程》等国家标准的有关规定·、图常用钢骨混凝土构件截面形式本规程分为章总则术语符号材。、美、料结构类型和构件布置结构设计与计算原完整的设计方法英俄各国也都较早开始。应用,近年。我国从年代开始引入则结构构件截面计算及构造构件连接其来应用也增加,,并用于工程,但系统的研究是从年开始的,国中第章主要涉及在高层建筑中的应用和要求、、一,内许多单位做了研究并提出了报告〔日〕已有一批工第章是钢骨混凝土梁柱墙构件的具体涉及方法。,。。及构造要求第章是本规程的重点部分与本程采用了钢骨混凝土结构“”、规程条文编写在同一本册子内的还有条文说明计算例题及。设计例题由、于钢骨混凝土涉及钢钢筋及混凝土三种材料,原属规范对于符号的规定有所不同。本规程符、,号不仅要区别钢骨与钢筋混凝土三种材料瑞且由图钢骨钢筋混凝土受弯构件的截面应变分布于计算需要,还要区分钢骨部分与钢筋混凝土部分。,在钢骨混凝土构件中钢骨与混凝土能否共同为了使符号统一,并照顾钢结构及混凝土的符号使。,工作是构件设计理论的基础试验表明当钢骨翼用,习惯使原来熟悉钢结构或混凝土结构的工程师,,缘位于截面受压区且配置一定数量钢筋和钢箍钢都能很快熟悉和掌握,因此本规程对符号的规定是,骨与外包混凝土能保持较好地共同工作截面应变采用在主要符号符合设计通用符号规定的前提下,,。,分布基本上符合平截面假定见图但是试验也在。主要符号符主要符号上加注上标或下标的方法,,,表明除了要设置足够箍筋以约束混凝土增强其合设计通用符号的规定,例如了一材料强度,一,,、粘结力外在某些内力传递较大的部位如柱脚构弯矩,一截面惯性矩等。一些主要上标及下标的符,,件类型转换部位等还要设置栓钉防止钢骨与混凝号规律是,上标钢骨部分,一钢筋混凝土部。土之间的相对滑移试验得到的钢骨混凝土构件与分下标钢骨,一混凝土,二钢筋下标一一侧移转角滞回曲线,,,钢筋混凝土构件的荷载梁一柱墙下标尸钢骨部分的承载力,,见图图中是试件所受轴力与其轴向受压承钢筋。混凝土部分的承载力等等三、材料刀韶、钢骨混凝土构件中钢骨材料的选用标准钢骨部分的焊接材料、焊缝的强度设计值、钢骨部分使用的高强度螺栓的设计参数等,都与现行国家标准《钢结构设计规范》相同,也和《高层民用建筑钢结构技术规。程》中有关规定一致,钢骨混凝土构件钢筋混凝土构件选择钢材时屈服强度和抗拉强度是钢材性能图钢骨混凝土构件与钢筋混凝土构件的滞回性能的,。主要指标是强度设计值的主要依据神长率和 冷弯性能是钢材塑性性能的主要指标,是冷加工时的必备条件。高层建筑通常采用较厚的钢板,且一丝般要求抗震,因此冲击韧性也定为钢材基本要求之一。钢材化学成分及其含量将直接影响钢材的可焊性。厚度较大的钢板在轧制过程存在各向,由异性于在焊缝附近常形成约束,焊接时容易引起层状撕图不同类型构件的组合裂,依据目前国内实际情况,本规程规定了采用厚度大于的钢板时,至少应符合级规定的断面收缩率,见现行国家标准《厚度方向性能钢板》。呼⋯荆无边框剪力地有边框剪力墙钢骨材料可采用。国产钢材或国外钢材根据国图钢骨混凝土剪力墙内钢材及,已建工程的实践经验建议采用,,使用特别是在结构中上部或下部若干层采用不,等级碳素结构钢和一级低合金结构同的材料及结构类型时可能引起刚度及承载力的突。钢可根据构件的重要性及焊接要求选用不同等级。,变鉴于阪神地震中类似结构破坏的经验教训特。当采用,的钢材国外钢材时设计人员应详细了解别提出在由钢骨混凝土结构向钢结构转换时要求及该国钢材的性能及其指标,再根据我国设计标准合设置过渡层,要求各相邻层的层刚度相差不宜超过,。理取值以确保结构安全。,在钢骨混凝土结构向钢筋混凝土结构转换时钢骨混凝土构件中混凝土的强度等级不应小,。,也要求及设置过渡层注意承载力的衔接于级钢筋混凝土部分的钢筋及混凝土材料的、抗风与抗震强度标准值强度设计值和弹性模量按混凝土结构。含有钢骨混凝土构件的高层建筑结构在进行抗设计规范》的规定采用风及抗震设计时,应遵循《建筑结构荷载规范》及《建四、钢骨混凝土在高层建筑结构中的应用。,、筑抗震设计规范》具体的说抗风抗震验算包括结构类型和构件布置以下内容①风荷载计算,②地震作用计算,③侧移钢骨混凝土构件可适用于全部采用钢骨混凝土,。,构件的钢骨,控制④风振控制等其中除第①项以外其他各项混凝土结构也可适用于与其他类型钢,或钢筋,而且均与结构类型有关在现行标准《高层民用建筑钢结混凝土抗侧力结构组成的混合结构中不论什,、、一、构技术规程及钢筋混凝土高层建筑设计么结构体系如框架剪力墙框架剪力墙、、、,与施工规程中分别对钢结构及钢筋混凝土一一框架核心筒框架支撑筒中筒巨型框架等其。中的梁、柱、墙等构件均可采用钢骨混凝土构件。在结构的上述各项作了规定钢骨混凝土构件的断面较钢筋混凝土构件小,多数情况下高层建筑中只在少数层或局部区域中采。。但组成抗侧力结构的刚度不一定小可以认为钢骨用钢骨混凝土构件结构可自下向上采用不同的结、、构材料,如混凝土钢骨混凝土钢,或钢骨混凝土混凝土结构的阻尼比刚度混凝土开裂等性能均与。,,混凝土等等,即可在不同的抗侧力单元中分别采钢筋混凝土结构接近因此在混合结构中主要抗,用钢骨混凝土、钢或钢筋混凝土结构,也可在同一抗侧力构件为钢结构的建筑抗风及抗震验算宜按现侧力结构中梁、柱或墙分别采用,见图行标准高层民用建筑钢结构技术规程》进不同材料。钢骨行主要抗侧力构件为钢筋混凝土结构或钢骨混凝混凝土剪力墙可采用有边框剪力墙及无边,框剪力墙两种形式,见图。无边框钢骨混凝土剪土结构的建筑抗风及抗震验算宜按现行标准《钢筋。力墙由设置于暗柱中的钢骨与钢筋混凝土剪力墙组混凝土高层建筑设计与施工规程》进行计算,成,可用于剪力墙及核心筒结构。因此要求工程师从概念上以及对抗侧力结构,钢骨混凝土应用于高层建筑,也必须注意结构性能的判断上进行分析在两本规程中选择符合具。,,布置规则,刚度均匀,传力直接、明确,施工方便。抗体工程的设计依据例如关于侧向变形控制由于震设防的结构应特别注意结构在平面以及沿高度的钢结构刚度小而延性好,允许的侧向变形较大,而对。,一般情刚度均匀由于钢骨混凝土构件常常在混合结构中钢筋混凝土的侧向变形控制比钢结构严况 '