钢框架混凝土核心筒设计要点——混凝土核心筒四角布置型钢柱

发布网友发布时间：2024-10-12 00:01

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热心网友时间：2024-11-20 04:35

根据《高层建筑混凝土结构设计规程》中的规定，在设计抗震等级为8、9度的高层建筑时，需要在楼面钢梁或型钢混凝土梁与混凝土筒体交接处及筒体四角墙内设置型钢柱。7度抗震设计时，也推荐在这些关键位置布置型钢柱。此设计旨在提高结构的抗震性能，确保在地震作用下，混凝土筒体具有足够的延性。型钢柱在混凝土筒体的弯曲过程中，可以有效避免筒体发生平面外错断及角部混凝土压溃，同时减少钢柱与混凝土筒体间的竖向变形差异，确保结构稳定。

在钢（型钢混凝土）框架-混凝土筒体结构中，混凝土筒体底部通常承担了85%以上的水平剪力及大部分的倾覆力矩。因此，布置型钢的混凝土筒体墙能显著提高延性，避免筒体角部混凝土的压溃，同时减少钢柱与筒体间的不利影响。对于筒中筒体系的混合结构，虽然筒体承担的剪力及倾覆力矩比例有所减少，但在高度很高的情况下，大震作用下筒体角部可能受拉。因此，筒体角部设置型钢柱是必要的，以延缓核心筒弯曲铰及剪切铰的出现。型钢柱的布置位置包括核心筒的四角、核心筒剪力墙的大开口两侧及楼面钢梁与核心筒的连接处。

试验表明，在核心筒与楼面钢梁的连接处，部分弯矩及轴力存在，且核心筒剪力墙的平面外刚度较小，容易出现裂缝。因此，在楼面钢梁与核心筒剪力墙刚接时，在筒体剪力墙中设置型钢柱，可以方便钢结构的安装。楼面钢梁与核心筒剪力墙铰接时，需采取措施防止墙上的预埋件被拔出。核心筒的四角受力较大，设置型钢柱后，即使筒体剪力墙开裂，其承载力下降不多，能有效防止结构的迅速破坏。核心筒剪力墙的塑性铰通常出现在高度的1/10范围内，因此在此范围内，核心筒剪力墙四角的型钢柱应设置栓钉。

设计案例：下图展示了一栋钢结构住宅的平面布置图，电梯井周围配置了钢筋混凝土核心筒，外部配置了钢柱。为了确保设计的延性，钢筋混凝土核心筒周边四个角应布置型钢柱，以提高整体结构的抗震性能和稳定性。