文档介绍：主讲老师：韩小雷
高层建筑结构
第八章钢与混凝土组合结构设计

概述
组合结构的基本构件和结构布置
组合结构构件设计
第8章钢与混凝土组合结构设计

上海金茂大厦概况钢与混凝土组合结构设计
高层建筑组合结构布置实例
(4)巨型框架(或桁架)结构
外部为钢筋混凝土巨型框架，巨型框架内用钢或钢筋混凝土次框架承受竖向荷载，内部再配以钢框架结构。
实例：香港中国银行，73层，总高368m，采用巨型桁架结构。它的竖杆为型钢混凝土结构，斜杆为钢结构，组成4个三角形空间桁架。
第8章钢与混凝土组合结构设计
第8章钢与混凝土组合结构设计
结构的总体布置原则

（1）外形简单、规整，宜采用风压系数小的形状。
（2）建筑平面宜简单规则，并使结构各层的抗侧力刚度中心与水平作用合力中心接近重合，同时各层接近在同一竖直线上。建筑的开间、进深宜统一；柱截面的钢板厚度不宜大于100ｍｍ。
（3）不宜设置防震缝。薄弱部位应采取措施提高抗震能力。高层建筑钢结构不宜设置伸缩缝。当必须设置时，抗震设防的结构伸缩缝应满足防震缝要求。

（1）高度较之于普通混凝土结构可适当提高；
（2）沿高度方向宜逐渐内收，不宜有突变、外挑等。
第8章钢与混凝土组合结构设计
组合结构构件设计
第8章钢与混凝土组合结构设计
截面形式和构造要求
，当截面尺寸较大时，型钢多为钢板焊接而成。
第8章钢与混凝土组合结构设计
截面形式和构造要求
第8章钢与混凝土组合结构设计
截面形式和构造要求

（1）型钢混凝土组合结构的混凝土强度等级不宜小于C30。混凝土最大骨料直径宜小于型钢外侧混凝土保护层厚度的1／3，且不宜大于25mm。
（2）型钢混凝土组合结构构件中，纵向受力钢筋直径不宜小于16mm，纵筋宜沿截面四周布置，纵筋与型钢的净距不宜小于30mm。
（3）箍筋直径不宜小于8mm。考虑地震作用组合的型钢混凝土组合结构构件，宜采用封闭箍筋，其末端应有135度弯钩。
（4）配箍率的要求可比普通钢筋混凝土构件有所降低，一般最小配箍率为0．4％左右。
第8章钢与混凝土组合结构设计
截面形式和构造要求
（5）型钢混凝土组合结构构件中的型钢钢板厚度不宜小于6mm，。
型钢钢板宽厚比限值
第8章钢与混凝土组合结构设计
截面形式和构造要求
第8章钢与混凝土组合结构设计
型钢混凝土梁的计算

型钢混凝土框架梁正截面受弯承载力计算可采用下列基本假定：
（1）截面应变保持平面。
（2）不考虑混凝土的抗拉强度。
（3），相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值fc，受压区应力图形简化为等效的矩形应力图，，矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值。
（4）型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形。设计计算时，简化为等效矩形应力图形。
第8章钢与混凝土组合结构设计
型钢混凝土梁的计算
（5）钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变bb取0．01。
框架梁正截面受弯承载力计算
第8章钢与混凝土组合结构设计
型钢混凝土梁的计算

非抗震设计时：
抗震设计时：
第8章钢与混凝土组合结构设计
型钢混凝土梁的计算

（1）为保证框架梁对框架节点的约束作用，以及便于型钢混凝土梁的浇筑，型钢混凝土框架梁的截面宽度不宜小于300mm。
（2）考虑到截面高度与宽度比值过大，对梁抗扭和侧向稳定不利，梁截面的高度和宽度的比值不宜大于4。
（3）为保证梁底部混凝土浇筑密实，梁中纵向受力钢筋不宜超过两排。如超过两排，施工上应采取措施。
（4）％，直径宜取16~25mm，(d为钢筋的最大直径)，以保证混凝土与钢筋和型钢有良好的粘结力。
第8章钢与混凝土组合结构设计
型钢混凝土柱的设计

计算模型一般有两种思路：强度叠架模型和变形协调模型。
强度叠架模型
第8章钢与混凝土组合结构设计