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11.1 一般规定


11.1.1 本章规定的混合结构,系指由外围钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框架与钢筋混凝土核心筒所组成的框架-核心筒结构,以及由外围钢框筒或型钢混凝土、钢管混凝土框筒与钢筋混凝土核心筒所组成的筒中筒结构。
11.1.2 混合结构高层建筑适用的最大高度应符合表11.1.2的规定。
混合结构高层建筑适用的最大高度(m)
混合结构高层建筑适用的最大高宽比
11.1.4 抗震设计时,混合结构房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑混合结构的抗震等级应按表11.1.4确定。
钢-混凝土混合结构抗震等级
11.1.5 混合结构在风荷载及多遇地震作用下,按弹性方法计算的最大层间位移与层高的比值应符合本规程第3.7.3条的有关规定;在罕遇地震作用下,结构的弹塑性层间位移应符合本规程第3.7.5条的有关规定。
11.1.6 棍合结构框架所承担的地震剪力应符合本规程第9.1.11条的规定。
11.1.7 地震设计状况下,型钢(钢管)混凝土构件和钢构件的承载力抗震调整系数γRE可分别按表11.1.7-1和表11.1.7-2采用。
型钢(钢管)混凝土构件承载力抗震调整系数
钢构件承载力抗震调整系数

11.1.8 当采用压型钢板混凝土组合楼板时,楼板混凝土可采用轻质混凝土,其强度等级不应低于LC25;高层建筑钢-混凝土混合结构的内部隔墙应采用轻质隔墙。


条文说明
11.1.1 钢和混凝土混合结构体系是近年来在我国迅速发展的一种新型结构体系,由于其在降低结构自重、减少结构断面尺寸、加快施工进度等方面的明显优点,已引起工程界和投资商的广泛关注,目前已经建成了一批高度在150m~200m的建筑,如上海森茂大厦、国际航运大厦、世界金融大厦、新金桥大厦、深圳发展中心、北京京广中心等,还有一些高度超过300m的高层建筑也采用或部分采用了混合结构。除设防烈度为7度的地区外,8度区也已开始建造。考虑到近几年来采用筒中筒体系的混合结构建筑日趋增多,如上海环球金融中心、广州西塔、北京国贸三期、大连世贸等,故本次修订增加了混合结构筒中筒体系。另外,钢管混凝土结构因其良好的承载能力及延性,在高层建筑中越来越多地被采用,故而将钢管混凝土结构也一并列入。尽管采用型钢混凝土(钢管混凝土)构件与钢筋混凝土、钢构件组成的结构均可称为混合结构,构件的组合方式多种多样,所构成的结构类型会很多,但工程实际中使用最多的还是框架-核心筒及筒中筒混合结构体系,故本规程仅列出上述两种结构体系。
型钢混凝土(钢管混凝土)框架可以是型钢混凝土梁与型钢混凝土柱(钢管混凝土柱)组成的框架,也可以是钢梁与型钢混凝土柱(钢管混凝土柱)组成的框架,外周的筒体可以是框筒、桁架筒或交叉网格筒。外周的钢筒体可以是钢框筒、桁架筒或交叉网格筒。为减少柱子尺寸或增加延性而在混凝土柱中设置构造型钢,而框架梁仍为钢筋混凝土梁时,该体系不宜视为混合结构;此外对于体系中局部构件(如框支梁柱)采用型钢梁柱(型钢混凝土梁柱)也不应视为混合结构。
钢筋混凝土核心筒的某些部位,可按本章的有关规定或根据工程实际需要配置型钢或钢板,形成型钢混凝土剪力墙或钢板混凝土剪力墙。
11.1.2 混合结构房屋适用的最大适用高度主要是依据已有的工程经验并参照现行行业标准《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ 138偏安全地确定的。近年来的试验和计算分析,对混合结构中钢结构部分应承担的最小地震作用有些新的认识,如果混合结构中钢框架承担的地震剪力过少,则混凝土核心筒的受力状态和地震下的表现与普通钢筋混凝土结构几乎没有差别,甚至混凝土墙体更容易破坏,因此对钢框架-核心筒结构体系适用的最大高度较B级高度的混凝土框架-核心筒体系适用的最大高度适当减少。
11.1.3 高层建筑的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。钢(型钢混凝土)框架-钢筋混凝土筒体混合结构体系高层建筑,其主要抗侧力体系仍然是钢筋混凝土筒体,因此其高宽比的限值和层间位移限值均取钢筋混凝土结构体系的同一数值,而筒中筒体系混合结构,外周筒体抗侧刚度较大,承担水平力也较多,钢筋混凝土内筒分担的水平力相应减小,且外筒体延性相对较好,故高宽比要求适当放宽。
11.1.4 试验表明,在地震作用下,钢框架-混凝土筒体结构的破坏首先出现在混凝土筒体,应对该筒体采取较混凝土结构中的筒体更为严格的构造措施,以提高其延性,因此对其抗震等级适当提高。型钢混凝土柱-混凝土筒体及筒中筒体系的最大适用高度已较B级高度的钢筋混凝土结构略高,对其抗震等级要求也适当提高。
本次修订增加了筒中筒结构体系中构件的抗震等级规定。考虑到型钢混凝土构件节点的复杂性,且构件的承载力和延性可通过提高型钢的含钢率实现,故型钢混凝土构件仍不出现特一级。
钢结构构件抗震等级的划分主要依据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的相关规定。
11.1.5 补充了混合结构在预估罕遇地震下弹塑性层间位移的规定。
11.1.6 在地震作用下,钢—混凝土混合结构体系中,由于钢筋混凝土核心筒抗侧刚度较钢框架大很多,因而承担了绝大部分的地震力,而钢筋混凝土核心筒墙体在达到本规程限定的变形时,有些部位的墙体已经开裂,此时钢框架尚处于弹性阶段,地震作用在核心筒墙体和钢框架之间会进行再分配,钢框架承受的地震力会增加,而且钢框架是重要的承重构件,它的破坏和竖向承载力降低将会危及房屋的安全,因此有必要对钢框架承受的地震力进行调整,以使钢框架能适应强地震时大变形且保有一定的安全度。本规程第9.1.11条已规定了各层框架部分承担的最大地震剪力不宜小于结构底部地震剪力的10%;小于10%时应调整到结构底部地震剪力的15%。一般情况下,15%的结构底部剪力较钢框架分配的楼层最大剪力的1.5倍大,故钢框架承担的地震剪力可采用与型钢混凝土框架相同的方式进行调整。
11.1.7 根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定,修改了钢柱的承载力抗震调整系数。
11.1.8 高层建筑层数较多,减轻结构构件及填充墙的自重是减轻结构重量、改善结构抗震性能的有效措施。其他材料的相关规定见本规程第3.2节。随着高性能钢材和混凝土技术的发展,在高层建筑中采用高性能钢材和混凝土成为首选,对于提高结构效率,增加经济性大有益处。
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高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2010
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