13.2.1 抗震等級
鋼-混凝土混合結構房屋抗震設計時,應根據(jù)設防類別、烈度、結構類型和房屋高度采用不同的抗震等級,并應符合相應的計算和構造措施要求。
表13.2.1-1 丙類建筑鋼-混凝土混合結構抗震等級



注: 1 鋼結構構件抗震等級,抗震設防烈度為6、7、8、9度時應分別取四、三、二、一級。
2 當建筑場地為Ⅰ類時,應允許按表中括號內抗震等級采取抗震構造措施;當建筑場地為Ⅲ、Ⅳ類時,宜按表中括號內抗震等級采取抗震構造措施。
3 Ⅲ、Ⅳ類場地且設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的丙類建筑按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 3-2010第3.9.2條提高一度確定抗震構造措施時,如果房屋高度超過提高一度后對應的房屋最大適用高度,則應采取比對應抗震等級更有效的抗震構造措施。
表13.2.1-2 乙類建筑鋼-混凝土混合結構抗震等級



注:同表13.2.1-1。
13.2.2 抗震設計時應滿足以下要求:
1 混合結構體系,應由鋼筋混凝土筒體承受主要的水平力,并采取有效措施,保證鋼筋混凝土筒體的延性。
保證筒體的延性可采取下列措施:
1)通過確定合理的墻厚來控制剪力墻的剪應力水平;
2)保證核心筒角部的完整性;
3)剪力墻的端部設置型鋼柱,四周配以縱向鋼筋及箍筋形成完整暗柱;
4)核心筒的開洞位置盡量對稱均勻;
5)連梁采用本措施第5章介紹的交叉斜向配筋方式。
2 混合結構體系中,由于鋼筋混凝土核心筒抗側剛度較鋼框架大很多,在強烈地震作用下,承擔了絕大部分地震力的核心筒墻體可能損傷嚴重,經(jīng)內力重分布后,外圍框架會承擔較大的地震作用,它的破壞和豎向承載力的降低將會危及房屋的安全,因而有必要對鋼框架承受的地震力進行調整,使其承擔一定比例的地震作用,以形成混凝土核心筒和鋼框架的雙重抗側力體系。實際操作時,如果按照《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 3-2010第9.1.11條的規(guī)定調整鋼框架的內力,會使鋼框架柱的截面太大,為解決這一矛盾,可參照《高層建筑鋼-混凝土混合結構設計規(guī)程》(CECS 230:2008)第4.1.3條來調整鋼框架的內力。
說明:美國2000 IBC有關該內容的新規(guī)定是:”雙重體系的抗彎框架應能至少承受25%的設計力,總地震力應由鋼框架和剪力墻或支撐框架按剛度比例分配”。經(jīng)過向美國UBC和IBC參編專家咨詢,此處總地震力和設計力都是指層剪力?!陡邔咏ㄖ?混凝土混合結構設計規(guī)程》(CECS 230:2008)編制組根據(jù)清華大學用推覆分析法對20個剛框架-混凝土核心筒計算模型進行的靜力彈塑性分析研究,從承載能力、破壞模式、框架破損程度三個方面所做的比較研究表明:上部各樓層框架剪力不應低于本層結構剪力的13%??紤]了一定安全系數(shù)后,《高層建筑鋼-混凝土混合結構設計規(guī)程》(CECS 230:2008)對8、9度地區(qū)的雙重抗側力體系結構,提出了框架承擔的層剪力不應小于總層剪力18%的要求,設防烈度降低后,要求的分擔率可適當降低。具體內容詳見《高層建筑鋼-混凝土混合結構設計規(guī)程》(CECS 230:2008)第4.1.3條。
13.2.3 計算規(guī)定
1 在進行彈性階段的內力、位移計算時,對鋼梁及鋼柱可采用鋼材的截面計算,對型鋼混凝土構件、鋼管混凝土柱的剛度可采用型鋼部分剛度與鋼筋混凝土部分的剛度之和。

式中:EcIc、EcAc、GcAc——分別為鋼筋混凝土部分的截面抗彎剛度、軸向剛度及抗剪剛度;
EaIa、EaAa、GaAa——分別為型鋼、鋼管部分的截面抗彎剛度、軸向剛度及抗剪剛度。
2 無端柱型鋼混凝土剪力墻可近似按相同截面的混凝土剪力墻計算其軸向、抗彎和抗剪剛度,可不計端部型鋼對截面剛度的提高作用。
3 有端柱型鋼混凝土剪力墻可按H形混凝土截面計算其軸向和抗彎剛度,端柱內型鋼可折算為等效混凝土面積計入H形截面的翼緣面積,墻的抗剪剛度可不計入型鋼作用。
4 彈性分析時,宜考慮鋼梁與現(xiàn)澆混凝土樓板的共同作用,梁的剛度可取鋼梁剛度的1.5~2.0倍,但應保證鋼梁與樓板有可靠的連接。彈塑性分析時,可不考慮樓板與梁的共同作用。
5 內力及位移計算中,設置外伸臂桁架的樓層以及樓板開大洞的樓層應考慮樓板在平面內的變形。
6 豎向荷載作用計算時,宜考慮鋼柱、型鋼混凝土(鋼管混凝土)柱與鋼筋混凝土核心筒豎向變形差異引起的結構附加內力,計算豎向變形差異時宜考慮混凝土收縮、徐變、沉降及施工調整等因素的影響。
7 當混凝土核心筒先于外圍框架施工時,應考慮施工階段混凝土核心筒在風荷載及其他荷載作用下的不利受力狀態(tài);應驗算在澆注混凝土之前外圍型鋼結構在施工荷載及可能的風載作用下的承載力、穩(wěn)定及變形,并據(jù)此確定鋼框架安裝與澆注混凝土樓層的間隔層數(shù)。
8 混合結構在多遇地震下的阻尼比可取為0.04。風荷載作用下樓層位移驗算和構件設計時,阻尼比可取為0.02-0.04。
13.2.4 構件計算
1 混合結構中的鋼構件應按《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017-2003及《高層民用建筑鋼結構技術規(guī)范》JGJ 99-1998進行設計;
2 鋼筋混凝土構件應按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 3-2010、《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010-2010和本措施進行設計;
3 型鋼混凝土構件可按《鋼骨混凝土結構技術規(guī)程》(YB 9082-2006)進行設計;
4 矩形鋼管混凝土構件可按《矩形鋼管混凝土結構技術規(guī)程》CECS 159:2004及《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 3-2010進行設計;
5 鋼管混凝土構件可按《鋼管混凝土結構設計與施工規(guī)程》CECS 28:90及《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 3-2010中的附錄F進行設計;
6 鋼管高強混凝土柱的其他計算,可參考《高強混凝土結構設計與指南》第二版,中國建筑工業(yè)出版社2001;
7 型鋼混凝土計算圖表可以查《型鋼混凝土組合結構構造與計算手冊》,中國建筑工業(yè)出版社2004。


鋼結構防火涂料 GB149
