常见混合结构及组合结构设计研究.doc

常见混合结构及组合结构设计研究.doc常见混合结构及组合结构设计研究
随着经济的快速发展,城市中高层建筑越老越多。建筑结构体系是指结构抵抗外部作用的结构构件组成方式。本文重点介绍常用的混合结构体系和组合结构体系,以及压型钢板组合楼板设计方法。
关键词:混合结构组合结构压型钢板组合楼板
随着建筑科学和技术的发展,人们对建筑结构的特性有了进一步的了解,相继诞生了许多新的结构体系。这些结构体系使用方便,受力更加合理,既经济又便于施工。混合结构体系和组合结构体系就是其中典型的代表。
一、常见的混合结构体系
1、混凝土墙-钢框架体系
混凝土墙-钢框架体系中,混凝土墙分成预制和现浇两种。混凝土墙-钢框架体系中,钢框架是主要的承重构件,混凝土墙是主要的抗侧力构件。由于预制混凝土墙-钢框架体系是通过在框架间配置一定数量的预制钢筋混凝土墙板所组成的,所以水平荷载引起的倾覆力矩主要由钢框架和钢筋混凝土墙板所形成的联合体来承担。在现挠混凝土墙-钢框架
体系中,现浇混凝土墙具有较大水平截面,而且沿高度是连续分布的,因而具有较大的抗侧移刚度。在水平力作用下,钢筋混凝土墙承担大部分水平剪力和倾覆力矩,框架部分承拉由于变形协调所分配的小部分水平剪力。
2、混凝土芯筒-钢框架体系
“混凝土芯筒-钢框架”结构体系,是指出钢筋混凝土芯筒及铰接或刚接钢框架所组成的混合结构体系。
3、混凝土框筒-钢框架体系
“混凝土框筒-钢框架”体系,是指由外围的混凝土框筒和内部钢框架所组成的混合结构体系。这种体系主要是靠钢筋混凝上外框筒抵抗水平荷载,内部钢框架仅需承担竖向荷载。钢柱可以按轴心受压构件计算,使截面尺寸达到最小值。外框筒也可以起到围护作用,省去了外墙板及安装工作量。在施工方面,内部钢框架的安装和外圈钢筋混凝土框筒的绕酒,可以交锗进行,从而避免厂劳力密集型的施工作业。
4、混凝上墙—钢框筒体系
“混凝土墙-钢框筒”结构体系是指由钢框筒和嵌置于钢框架间的预制钢筋混凝土墙板所组成的混合结构体系。钢框筒是一个空间结构,在水平荷载作用下,它的整体抗弯能力甚强。但用于抵抗较大的地震作用时,两腹板框架在楼层地震剪力作用下将产生较大的整体剪切变形,从而降低了框筒作为空间结构的抗推效果。对于高烈度的情况,一般通过沿房屋的纵向和横向设置一定数量的钢筋混凝土抗震墙的办法,来减小外框筒的水平地震剪力。即利用外钢框筒承拉地震引起的倾覆力矩,而地震剪力大部分由钢筋混凝土抗震墙承担。它是一种高效的空间抗推结构体系。
5、混凝土芯筒-钢框筒体系
“混凝土芯筒-钢框筒”结构体系是指由现浇钢筋混凝土芯筒和外圈钢框筒所组成的混合结构体系。该体系的典型布置内部利用中心的竖向服务井,做成钢筋混凝土实腹心筒,外筒采用钢框筒。整个体系在水平荷载的作用下,水平剪力大部分由内部钢筋混凝土芯筒承担,倾覆力矩大部分由钢框筒承担。由于钢筋混凝土抗震培在水平荷载作用下的变形呈弯曲型,而钢框筒里密切型,通过楼板协同工作后,会使结构的受力更均匀。由于芯筒比较瘦高,故墙体的弯曲应力较大,容易出现水平裂缝。通常解决的办法是在混凝土墙内设H形钢,形成暗柱来增加墙体的抗弯能力。对于总层数超过50层、楼层平面为圆形或矩形、当楼面采用核心式建筑布置方案时,可以采用这种结构体系。
二、常见的组合结构体系
1、型钢混凝土结构体系
型钢混