高层钢管混凝土结构梁柱节点设计方法初探

高层钢管混凝土结构梁柱节点设计方法初探

在高层的梁柱节点设计中，需要对钢管混凝土以及相关的构件有着严格的要求，尤其是在近年来，梁柱节点设计出现了许多新型节点模式，使得梁柱节点更加的简单、节约。因此，本文就高层钢管混凝土结构梁柱节点设计方法上展开分析与研究。

标签：高层；钢管混凝土；梁柱节点

随着社会经济的不断发展，我国现代化城市建设取得了明显的成果，在城市中不断有新的高层建筑出现，这一情况也促使着高层建筑在施工设计上的新要求，尤其是在高层的梁柱节点的设计上，会通过钢管混凝土的构造来保证建筑的抗震能力、承重能力等各方面性能。

1、高层梁柱节点的种类

1.1穿心钢管混凝土节点

相比于非穿心节点来说，穿心节点在施工的过程中需要更多的步骤，而因为有穿心结构可以将梁一端的力直接传到的中心的混凝土部分当中，这样的设计可以有效的提升整个节点结构的刚度以及抗震能力。而在穿心钢管混凝土节点中也分成半穿心型钢管混凝土节点以及全穿心型钢管混凝土节点，而这一分类的关键就在于内部的穿心结构是否穿过了混凝土结构。同时在钢管内部浇灌混凝土也会受到穿心结构的影响，而半穿心结构则受影响较小。在穿心结构中，通常可以是钢筋、锚定板、钢制承重销等材料[1]。而在这样的节点设计中，由于会使用大量的钢制材料，所以对于焊接的质量有着严格的标准，例如像钢制承重销这样的节点穿心构件，通常都是需要在加工工厂进行专门的加工，其成本也比较昂贵。在穿心节点中，一般按照穿心构造会分成牛腿穿心钢管混凝土节点、内加强环穿心节点、钢筋穿心节点、锚定板穿心节点、十字板穿心节点。

1.2非穿心梁柱节点

这种非穿心节点在结构上比穿心节点的施工更加的简便，其具体的结构也比较单一，通过焊接在钢管外侧的钢制强化环或者是牛腿结构将剪力以及弯矩传送出去。如果在梁柱节点上还有钢筋混凝土的环梁时，这一结构也会对承载剪力有一定的作用。而在这种节点结构中由于没有烦穿心结构所以在抗压方面造成的影响相对较小。因此非穿心梁柱节点更多的用于层数较多的钢管混凝土结构中，由于在钢管内没有其他的结构可以直接使用顶部浇筑法进行施工。在非穿心梁柱节点设计中，可以分成外加强环型梁柱节点、环梁节点、变宽度单梁式节点、双梁节点。

2、高层梁柱节点的设计原则

论述钢管混凝土柱的几种常用节点形式

论述钢管混凝土柱的几种常用节点形式 发表时间：2015-09-25T11:20:14.227Z 来源：《基层建设》2015年6期供稿作者：史绍鑫郭丽丽 [导读] 齐齐哈尔龙铁建筑安装股份有限公司钢管混凝土柱是以钢管和混凝土两种建筑施工材料相互配合形成的复合材料。 史绍鑫郭丽丽 齐齐哈尔龙铁建筑安装股份有限公司 摘要：随着建筑物朝着高层、超高层的方向不断发展，钢管混凝土凭借其良好的力学性能和耐久性得到工程施工人员的关注。但具体工程施工中，钢管混凝土柱节点施工质量一直难以得到有效控制，成为严重制约这一混凝土施工技术推广及普及主要因素。本文就钢管混凝土柱的集中常见节点施工形式进行分析。 关键词：钢管混凝土；建筑结构；施工技术；节点形式 近年来，建筑高层化、多层化和超高层化趋势越来越明显，给各种施工新技术、新材料的应用提供了市场基础。钢管混凝土在这种时代背景下以优良的力学性能、较好的耐久性等优势被人们重视，但在具体施工中梁柱节点施工问题一直是制约其发展与推广的主要问题。节点作为建筑结构连接最薄弱的环节之一，确定结构设计合理与否是施工质量控制的重点，因此在这里我们有必要对此类施工技术分析。 一、钢管混凝土柱施工优越性 钢管混凝土柱是以钢管和混凝土两种建筑施工材料相互配合形成的复合材料，这种材料由于钢管柱与混凝土两种材料性能的优势互补，充分发挥两种材料各自的优越性能来改变传统混凝土结构塑性、韧性不佳问题，同时有效避免了局部屈曲的问题，使得整个混凝土结构承载力、塑性和韧性得到有效的保证。在当今建筑工程项目中，钢管混凝土柱施工技术广泛的应用在地震频率较高的地区，有效解决了因为地震荷载而引起的建筑物脆性破坏，大幅度提升了建筑结构的整体强度、降低了工程造价。 二、钢管混凝土柱常见的节点形式与施工要点 由于钢管混凝土柱与普通梁板结构连接、预应力梁板连接结构复杂，施工难度大、质量问题多，因此一直以来这一施工内容都深受业界重视，由此也促使了很多节点施工新方法、新内容形成。在当今节点施工中常见的方法包含了加强环式节点、连接双梁式节点、梁端局部加宽式节点、环梁式节点、半穿心式节点等。 1、加强环式节点 （1）加强环式节点是钢管混凝土柱在施工中利用上下钢板加强环传递结构弯矩应力的一种施工方法，同时在一些特殊环境的工程施工中还会在加强环之间设置放射状的加劲肋板，并且将加劲肋板同上下加强环结构焊接成一个整体，从而达到应力科学、合理传递的目的。在这种节点施工当中，加强环的厚度、宽度是根据梁端纵筋的强度为标准的，且最小宽度不能小于连接宽度的70%。 （2）加强环式节点施工技术在应用中具备着刚度大、承载能力强且无需要其他部件穿过结构的一种施工方法，因此在具体的工程施工中特别适用于那些直径小、承载力低的工程建设领域。尤其在那些多层建筑结构施工中，这种节点施工方法的选择能实现钢管混泥土柱一次浇筑成型的施工要求，且由于管道内部不存在障碍物，使得整个混凝土柱的质量得到有效保证。 （3）在施工中，如果钢管的直径比较大的时候，加强环式节点施工方法选用上要做一定的改动，要增加钢板加强环的钢材用量。同时还需要注意，由于梁端的纵筋和钢板之间本身的焊接工作量大，因此要高度重视焊接工作及焊接缝的控制。 2、连接双梁式节点 （1）连接双梁式节点在应用中通常都提前设置一个I形状的承载钢柱，这一钢柱通常都是在钢管外侧沿着应力传递方向配合梁体结构主筋浇筑同步进行的。在具体施工操作中，钢筋混凝土梁结构必须要一分为二，且分别布置在钢管的两侧，这个时候连接梁的四个主轴方向的轴端只是承担荷载力度，而不承担弯矩力和其他应力，其牛腿的抗弯强度也并不是很大，有效减少了节点区域钢管、混凝土的连接宽度，也避免了钢管混凝土柱混凝土施工缝的出现，有效的缓解了裂缝的出现率，提高节点区域的整体性和质量。 （2）连接双梁式节点梁的纵向钢筋无须穿过钢管，不用打弯，施工方便；且楼板的实际跨度减少，配筋较省。 （3）这种节点是通过牛腿传递剪力的，应力较集中。 3梁端局部加宽式节点 （1）梁端局部加宽式节点是以纵向钢筋连续绕过钢管的构造形式来实现的。在开始加宽处须增设附加箍筋将纵向钢筋包住，梁端局部加宽式节点的钢牛腿与普通钢筋混凝土梁的搭接过渡区能可靠传递梁端内力，钢牛腿既参与抗弯又参与抗剪。 （2）本节点传力途径明确、可靠，现场焊接量少，施工较为方便。 （3）这种节点均通过牛腿传递剪力，应力较集中。 4、环梁式节点 环梁式节点是对钢板加强环节点的改进，其形式是绕钢管设置一钢筋混凝土环梁用于传递弯矩；在环梁中部或底部钢管外表面贴焊一环形钢筋，用于传递剪力。 4.1、环梁式节点与加强环节点的异同 （1）节点不设置任何穿心构件，梁端剪力经管壁间接传递给核心混凝土；梁端纵向钢筋的拉力亦为间接传递。 （2）不同点是加强环式节点的加强环及加劲肋用钢板制作，加强环与梁端纵向钢筋需现场焊接；而环梁的材料是钢筋混凝土，与楼层梁板整体浇筑，框架梁的纵向钢筋可锚固在环梁内，无须现场焊接，施工方便，造价低。 4.2环梁式节点的缺点 （1）由于框架梁端弯矩是通过环梁间接传递的，环梁顶面的裂缝方向大体与框架梁的轴线垂直，且在框架梁与环梁的连接处，存在应力集中现象；钢筋混凝土梁材料为各向异性，若无加强措施，某些截面可能会过早破坏或出现较大的裂缝。 （2）由于梁端剪力亦为间接传递，即通过抗剪环筋及其贴焊焊缝传给管壁，再经管壁传给核心混凝土，当环梁出现裂缝或局部破坏时，抗剪环筋的抗剪承载力将大幅度减低。 5、半穿心式节点 半穿心式节点的特点是采用半穿心抗剪暗牛腿和在角部增设4个抗弯牛腿。牛腿的腹板深入钢管四分之一管径即可满足锚固要求；当柱

混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案

3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层内柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f '=360N/2mm 0l =?6.75m 按构造要求取构件 长细比：:15l b = 即b=l 0=?15=450mm 设该柱截面为方形，则b ?h=450mm ?450mm 查表3-1得：?= S A '=(N-0.9?c f A ）/0.9?y f '=4140100.90.8959.6450450 0.90.895360?-??????mm<0.1943 按照构造配筋取00min 0.6P =（00 000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =0 00.64504501215??=2mm 选配钢筋，查附表11-1得，420（S A ' ＝12562 mm ） 箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm 3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高 4.0m ，计算高度L0==2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。试问柱截面是否安全？ 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f ' =360N/2mm 计算长度0l =＝ / 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：?= 考虑轴心受压∴R ＝?（ y f 'S c S A f A '+） =0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ???+???==p ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m,计算高度L0==3.5m,配HRB400钢筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm 。试确定此柱的承载力。 『解』查表得：1α= , c f =2mm , y f ' =360N/2mm y f =210N/2mm 0/712l d =< 2 2 1962504 cor d A mm π== 2 2 113.044 ssl d A mm π== 2 3.14500113.04/503549.456SSL sso dA A mm S π= =??= ∴柱的承载力 N=0.9(2)c cor y s y sso f A f A f A a ''++

试论某高层建筑钢管混凝土梁柱节点设计

试论某高层建筑钢管混凝土梁柱节点设计摘要：本文根据某高层建筑为工程案例，主要针对钢管混凝土梁柱的节点设计进行阐述，通过合理设计，高层建筑采用钢管混凝土柱可取得较可观的经济效益。 关键词：高层建筑；钢管混凝土柱；梁柱节点 abstract: in this paper, according to a high-rise building for project cases, mainly in steel tube concrete beam-column node design is expounded, through the reasonable design, high building the concrete-filled steel tube column can be achieved considerable economic benefit. keywords: high building; concrete-filled steel tube column; beam-column joints 中图分类号：tu97文献标识码： a 文章编号： 一、项目概况 本项目包括住宅、办公、酒店、商场等。地下2层，最大深度10.6m，裙楼为4层，局部5层，裙楼天面高度为20.5m。 本工程为带转换层、多塔双重复杂高层建筑。结构布置利用建筑楼梯间、电梯间、设备间设置剪力墙筒体，核心筒贯通建筑物全高。在转换层以上，竖向构件采用一般剪力墙，由于建筑使用要求，转换层以下墙体收为框支柱，根据建筑布局，转换层以下另外布置一些落地剪力墙，满足转换层上下层侧向刚度比的要求。

钢管混凝土柱环梁节点及其应用

钢管混凝土柱环梁节点及其应用 摘要：本文介绍了钢管混凝土柱环梁节点的构造和基本受力机理。通过合理设计，环梁节点能有效地传递框架梁端的剪力和弯矩，具有良好的变形能力和耗能能力，可以实现“强节点、弱构件”的抗震概念设计。简要介绍了环梁节点的设计方法及其在房屋建筑中的应用。 关键词：钢管混凝土柱环梁节点房屋建筑 一、引言 钢管混凝土柱作为一种性能优异的结构构件，与钢筋混凝土柱和钢柱相比，在许多方面有突出的优点。目前，用于我国房屋建筑中的钢管混凝土柱与混凝土梁连接节点的主要形式有：上下环板牛腿式、双梁式、梁端局部加宽式、对穿暗牛腿式、穿心钢筋暗牛腿式、暗牛腿-环梁组合节点、钢筋混凝土环梁节点等。这些节点形式各有优越性和不足,都已有一定的试验研究。 二、环梁节点的构造形式及特点 钢筋混凝土环梁节点的构造形式是在环梁高度范围内，沿钢管壁贴焊一道（或两道）钢筋作为抗剪环。抗剪环为通过连续的双面焊缝牢固焊于钢管壁上的闭合钢筋环或闭合带钢环。钢筋直径d或带钢厚度b一般在20-30mm左右。抗剪环与环形牛腿一样，实为钢管柱的环形凸缘（法兰盘）。基于与环形牛腿同样的考虑，沿抗剪环需设置与楼盖结构等厚的闭合混凝土环梁或与之相当的混凝土托盘，与钢管柱紧密箍抱，楼盖粱的纵筋则锚固于环梁内，借助环梁传递弯矩。 该节点节点无需穿心构件；钢管内、外无需设置加劲环，不影响钢管内混凝土浇注；环梁箍筋无方向性，便于与任意角度的混凝土梁连接。 三、环梁节点的受力机理 1、梁端剪力传递 框架梁梁端剪力主要通过三个途径传递给钢管混凝土柱： （1）通过环梁混凝土与抗剪环接触面的局部承压作用力将剪力由环梁传递到抗剪环上，并通过抗剪环与钢管间的焊缝将剪力传递到钢管上。由于抗剪环钢筋直径一般不大，由剪力引起的对钢管壁的局部弯矩很小。由于焊缝作用力可以保证，设计时以抗剪环的作用力为主进行抗剪验算。 （2）环梁混凝土与钢管之间的粘结作用。粘结作用力虽然很大，但在地震作用下难以保证，一般不予考虑，仅作为安全储备。

混凝土结构设计 课后习题解答

1 2.4 双向板肋梁楼盖如图2-83所示，梁、板现浇，板厚100mm ，梁截面尺寸均为300mm ×500mm ，在砖墙上的支承长度为240mm ；板周边支承于砖墙上，支承长度120mm 。楼面永久荷载（包括板自重）标准值3kN/㎡，可变荷载标准值5kN/㎡。混凝土强度等级C30，板内受力钢筋采用HRB335级钢筋。试分别用弹性理论和塑性理论计算板的内力和相应的配筋。 解: 1． 按弹性理论计算板的内力和相应的配筋 （1）荷载设计值 g ＝1.2×3=3.6 kN/m 2 q ＝1.4×5=7 kN/m 2 g +q /2＝3.6+7/2=7.1 kN/m 2 q /2＝7/2＝3.5kN/m 2 g +q ＝3.6+7=10.6 kN/m 2 （2）计算跨度 内跨：l 0＝l c （轴线间距离），边跨l 0＝l c -120+100/2。 （3）弯矩设计值计算 计算板跨内截面最大弯矩值，活荷载按棋盘式布置，为便于计算，将荷载分为正对称荷载(g +q /2)及反对称荷载(±q /2)。在正对称荷载作用下，中间支座可视为固定支座；在反对称荷载作用下，中间支座可视为铰支座。边支座按实际情况考虑，可视边支座梁的约束刚度按固定或按简支考虑。由于教材附表7的系数是根据材料的泊松比ν=0制定的，故还需根据钢筋混凝土泊松比ν＝0.2调整弯矩设计值。 区格 1B 2B l x (m ) 5.1 5.03 l y (m ) 4.43 4.43 l x /l y 0.87 0.88

2 （4）截面设计 截面有效高度：跨中x h 0=h -30=70mm ，y h 0=h -20=80mm ，支座截面0h =h -20=80mm 。 各跨中、支座弯矩既已求得，即可近似按y s s f h m A 0γ= ，近似取s γ=0.9，算出相应的钢筋截面面积。 m in ,s A =bh f f y t )45 .0%,20.0max (=1001000%)2145.0300 43.145.0%,20.0max(??=?=214mm 2 /m 按弹性理论设计的截面配筋

混凝土结构设计方法

*第二章混凝土结构设计方法 提要：在以后各章将讨论各种基本构件及不同结构的设计计算，这些构件和结构的型式虽然不同，但计算都采用相同的方法——概率极限状态设计法。因此，在讨论具体的构件和结构设计之前，先介绍概率极限状态设计法。 本章学习要点： 1、了解结构可靠度的概念； 2、了解极限状态设计法的基本原理； 3、掌握荷载和材料强度的取值方法； 4、掌握极限状态设计表达式的基本概念及应用。 §2-1 极限状态设计法的基本概念 一、结构的功能要求： 结构设计的主要目的是保证所建造的房屋安全适用，能够在规定的期限内满足各种预期的功能要求，并且经济合理。《建筑结构设计统一标准》规定，建筑结构必须满足以下四项基本功能要求： 1、结构在正常施工、正常使用条件下，能承受可能出现的荷载及变形。 2、正常使用时的良好工作性能。 3、在正常维护下具有足够的耐久性，如材料风化、老化、腐蚀不超过一定的限度。 4、在偶然事件发生时或发生后，仍然能保持必要的整体稳定性。 上述四项功能要求分别属于安全性、适用性和耐久性。这三者也统称为结构的可靠性。所以可以说“结构的可靠性是安全性、适用性和耐久性的统一”。二、结构可靠性、可靠度的定义 可靠性：结构在规定的时间内，规定的条件下，完成预定功能的能力。 可靠度：指结构在规定时间内，规定条件下完成预定功能的概率，即结构可靠度是可靠性的概率度量。 ﹡“规定时间”及“规定条件”的含义。 ﹡设计使用年限：指设计规定的结构或构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期，即结构在规定的条件下所应达到的使用年限。 注意：①设计使用年限并不等同于结构的寿命；

②这一时期的长短与一个国家在一定时期的国民经济发展水平有关； ③可靠性与经济性的统一是结构设计的基本原则。 三、结构的安全等级 四、结构的极限状态 1、极限状态的概念 整个结构或结构的一部分超过某一个特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为结构的极限状态。 有效状态与失效状态：二者的分界即是极限状态，显然“极限状态提供了判断结构失效与有效的界限标准”。 2、极限状态的分类 （1）承载能力极限状态：p40 被超越的判断； （2）正常使用极限状态：p41 被超越的判断。 五、结构上的作用、作用效应和结构的抗力 1、作用与作用效应 （1）定义：使结构产生内力和变形的所有原因。 ﹡直接作用与间接作用 ﹡作用与荷载的区别与联系 （2）作用的分类： （3）作用效应： 2、结构的抗力 结构的抗力是指整个结构或构件承受内力和变形的能力。 ﹡混凝土结构构件的截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的种类、配筋数量和方式确定后，构件便具有一定的抗力。抗力可以按一定的计算模式确定。 ﹡影响抗力的因素：材料性能、几何参数、计算模式。

混凝土结构设计原理第三版_沈蒲生版课后习题答案

3-1某四层四跨现浇框架结构的第二层柱轴向压力设计值N=140×104N,楼层高H ＝5.4m,计算长度L0=1.25H,混泥土强度等级为C20，HRB400级钢筋。试求柱截面尺寸及纵筋面积。 『解』查表得： 1α=1.0 , c f =9.6N/2mm , y f '=360N/2mm 0l =1.25?5.4＝6.75m 按构造要求取构件长细比：:15l b = 即b=l 0=6.75?103 /15=450mm 设该柱截面为方形，则b ?h=450mm ?450mm 查表3-1得：?=0.895 S A '=(N-0.9?c f A ）/0.9?y f '=4140100.90.8959.6450450 0.90.895360?-??????mm<0.1943 按照构造配筋取00min 0.6P =（00000.63≤P ≤） ∴S A '＝000.6bh =0 00.64504501215??=2mm 选配钢筋，查附表11-1得，420（ S A '＝12562mm ） 箍筋按构造要求选取，取s=250mm ，d=6mm 3-2 由于建筑上使用要求，某现浇柱截面尺寸为250mm ×250mm ，柱高 4.0m ，计算高度L0=0.7H=2.8m,配筋为416（As/=804mm2）。C30混泥土，HRB400级钢筋，承受轴向力设计值N=950KN 。试问柱截面是否安全？ 『解』查表得： 1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm 计算长度0l =0.7H ＝2.8m / 2.8/0.2511.2l b == 查表3-1得：?=0.962 考虑轴心受压∴R ＝0.9?（ y f 'S c S A f A '+） =0.90.926(36080414.30.8250250)831.7950KN N KN ???+???== ∴该柱截面在承受轴心受压时是不安全的。 3-3 已知一桥下螺旋箍筋柱，直径为d=500mm ，柱高5.0m,计算高度L0=0.7H=3.5m,配HRB400钢筋1016（As/=2010mm2），C30混泥土，螺旋箍筋采用R235，直径为12mm ，螺距为s=50mm 。试确定此柱的承载力。 『解』查表得： 1α=1.0 , c f =14.3N/2mm , y f '=360N/2mm y f =210N/2mm 0/712l d =< 2 21962504cor d A mm π== 2 2 113.044 ssl d A mm π== 2 3.14500113.04/503549.456SSL sso dA A mm S π= =??= ∴柱的承载力 N=0.9(2)c cor y s y sso f A f A f A a ''++

大型储罐基础钢筋混凝土环梁的施工

大型储罐基础钢筋混凝土环梁的施工 摘要：从上世纪起，无论是人类文明的高度进步还是世界经济的狂飙式发展，都离不开一种被人们称为石油的能源，石油在整个人类文明发展为最繁荣的时期，无疑是一种特有的，无与伦比的能源，为人类文明的高度繁荣，做出了巨大贡献。而如今，随着石油能源的日益枯竭以及人们对能源消耗缺少可持续发展的意识，导致国际原油价格非常之不稳定，酿成了一系列的危机。一个国家和民族能否在未来世界立足，石油能源的储备量将成为一项重要的衡量指标，故而，世界范围内正兴起一股石油储备库建设的高潮。 关键词：放样预制安装模板混凝土养护 Abstract: from the last century on, whether the height of human civilization progress or the world economy out-of-control type development, is inseparable from a known as oil energy, oil in the whole human civilization development for the period of prosperity, it is a kind of special, unique energy, for the human civilization height prosperity, made great contribution. And now, with oil energy exhausting and people lack of energy consumption of the sustainable development of consciousness, lead to the global crude oil prices is not stable, caused a series of crisis. A country and nation in the future based on the can, oil energy reserves will become an important measure, so, the world is a shares rise within the scope of the construction of the petroleum repertory climax. Keywords: lofting precast concrete curing installation template 1.C10混凝土垫层的施工众所周知，环形混凝土结构物的圆顺性较直线型更加难以控制，传统的钢尺测量放样模板线在要求较高或一些恶劣自然条件下（如大风，地面凹凸不平）已经不能满足基础半径尺寸的要求，在此情况下，一种叫做全站型电子速测仪的先进测量工具已在大型储罐基础施工中被广泛应用。 1.1罐基础中心放样 罐基础中心点放样须用全站仪精确定位。 1.2外模板线放样 在实际操作中，可以将全站仪架设在圆心处，从圆周上任意一点开始，以均匀的弧长绕顺（逆）时针放样处若干个点，最后将这若干点绕成一个保证圆顺度的一个圆。这一均匀的弧长通常转化为全站仪屏幕上显示的角度来控制，将圆周（360°）若干等分，为了使操作简便，将起始位置上全站仪所显示的水平角度置为零，然后用同一的度数连续放样。

《混凝土结构设计》3 (史上最全面)解析

第三章钢筋混凝土框架结构 3.1 框架结构体系及布置 *多层及高层建筑的范围： （1）《高层建筑混凝土结构技术规程》（高规）JGJ3-2002、J186-2002适用于10层及10层以上或高度超过28m的建筑；（2）多层及高层建筑的大致范围： 多层建筑：2-8（10）层； 高层建筑：>8（10）层；习惯上，对其中8（10）-18层 的建筑又称为小髙层建筑，18-40层的建筑称 为高层建筑，>40层的建筑称为超高层建筑。*多层及高层建筑常用的结构体系： 框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、框架-筒体结构 *框架结构的特点：建筑平面布置灵活，立面处理容易，可适应不同房屋造型；但侧移刚度相对较小，房屋高度不宜过高（P188） 3.1.1 框架结构体系 1.框架结构组成 由梁、柱、节点及基础组成，节点构造十分重要。 2.框架结构种类（P188） 按施工方法的不同可分为：整体式、装配式、装配整体式

3.框架结构布置 横向承重、纵向承重、纵横双向承重 3.1.2 变形缝（P189-190） 沉降缝、伸缩缝、防震缝 3.1.3 框架梁、柱截面尺寸 1.梁、柱截面形状

2.梁、柱截面尺寸 （1） 梁截面尺寸（主要考虑跨高比的影响） （2） 柱截面尺寸（主要考虑层髙、竖向荷载、及车轴压比的 影响） 轴压比： A f N c = λ 轴压比限值：（表3.1） 3.梁截面惯性矩（考虑楼板参加工作的影响，表3.2） 3.1.4 框架结构计算简图 1.平面计算单元 2.计算简图

3.2 竖向荷载作用下框架内力分析的近似方法 3.2.1 分层法 1. 计算假定（P193） 2. 计算要点 ① 用弯矩分配法计算弯矩，求得的梁端弯矩即为最后弯矩，柱的弯矩由上、下层计算的弯矩叠加得到（节点弯矩若不平衡，可再作一次弯矩分配）； ② 除底层以外的其它各层柱的线刚度乘以修正系数0.9，据此计算节点周围各杆件的弯矩分配系数； ③ 底层柱和各层梁的传递系数取1/2，其它各柱的传递系数取1/3； ④ 梁跨中弯矩、梁端剪力、柱轴力由静力平衡条件求出。 *分层法适用于节点梁、柱线刚度比∑∑≥3/c b i i ，结构与荷载沿高度分布比较均匀的多层框架的内力分析。 *［例3.1］P194-196 2.弯矩二次分配法 （1） 计算假定：某一节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的 各杆件的远端有影响，而对其余杆件的影响忽略不计。 （2） 计算步骤： ① 先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递

RC 梁-圆钢管混凝土柱节点环梁承载力设计方法

191 附录G RC 梁－圆钢管混凝土柱节点环梁承载力设计方法 G.1 节点环梁受拉环筋和箍筋的计算 G.1.1 当环梁（图G.1.1）上部环向钢筋的直径相同、水平间距相等时，环梁受拉环筋面积及箍筋单肢面积按下式计算： 1 不考虑楼板的有利作用 2 1 2sin 7sin θλθ≥ (G.1.1-1) k sh dp yh r 22202r 51.4{sin sin [sin()sin ]} 7M A R r f l l αθλθλθαθ≥ -+++- (G.1.1-2) 2 考虑楼板的有利作用 12 21 2sin 7sin βθλβθ≥ (G.1.1-3) k sh dp yh r 22202213r 5 1.4{sin sin [sin()sin ]} 7M A R r f l l λαθθλθαθβββ≥ -+++- (G.1.1-4) 在负弯矩作用下，β1取0.5， β2取0.65， β3取0.6；正弯矩作用下取β1=β2=β3=1.0。 3 环梁箍筋单肢面积 sv yh sh H v yv 0.7/()A f A f λγα= (G.1.1-5) 式中：λ ——剪环比，为环梁箍筋名义拉力与环梁受拉环筋名义拉力的比值， v h /F F λ=，可取0.35～ 0.7，不考虑楼板的作用时取较高值，考虑楼板的作用时取较低值； F h ——受拉环筋的名义拉力，h yh sh 0.7F f A =； f yh ——环向钢筋抗拉强度设计值； A sh ——环向钢筋的截面面积； F v ——环梁箍筋的名义拉力，v v sv yv H F A f αγ=； f yv ——箍筋抗拉强度设计值； H γ ——箍筋间夹角（弧度），H h /(/2)S r b γ=+； S ——环梁中线处箍筋间距； A sv ——环梁箍筋单肢面积； αv ——闭合箍筋计算系数，按表G.1.1取值； M k ——由实配钢筋计算得出的框架梁梁端截面弯矩； αdp ——修正系数，取αdp =1.3； l r ——环梁受拉环筋合力作用点到受压区合力点的力臂，取l r =min{0.87h r0，h r -50mm}；

高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点_pdf.

高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点 摘 要：我国一些高层建筑采用了钢管混凝土柱，取得了较好的技术和经济效果。本文主要综合介绍用于高层建 筑的钢管混凝土柱及其节点的形式，供设计时参考。关键词：高层建筑；钢管混凝土柱；钢管混凝土柱节点 在高层建筑中使用钢管混凝土柱具有其特殊优 "概述 钢管混凝土是在钢管中填充混凝土，利用钢管 点：用钢管混凝土柱代替普通钢筋混凝土柱，可以使柱截面大大缩小，而且可以提高抗震性能，方便施工等；利用钢管混凝土柱代替钢结构中的钢柱，可以减少用钢量，加强结构刚度；在高层建筑多层地下室的逆作法施工中，它更充当重要的角色。广州市的好世界广场大厦（##层，图!$），新中国大厦（%&层， 图!’），合银大厦（("层，图!)），深圳的赛格广场（*"层，图等大型高层建筑，都以不同的形式采用了钢管混!+） 凝土柱，部分还将之构成内框筒或用于逆作法建造多层地下室，在技术上和经济上均取得很好的效果。 对填心混凝土的套箍作用，使核芯混凝土受纵向压力时处于三向受力状态，从而提高其轴向抗压能力。钢管混凝土结构除强度高外，还有重量轻、延性好、［!］ 耐疲劳和冲击、省料和施工方便等优点。 由于钢管混凝土结构具有上述优点，因此在民用和工业建筑、桥梁和地铁等工程中得到广泛的应用。近年来，随着我国高层建筑的发展，利用钢管混凝土作为其主要承重柱的也逐渐增多。 !

好世界广场大厦" 新中国大厦 图" $合银大厦#赛格广场 采用钢管混凝土柱的高层建筑 高层建筑中使用的钢管混凝土柱主要是圆形截面的，但有时也会采用其他截面型式而形成异型柱。我国对圆形截面钢管混凝土柱已有深入的系统研究［!，"，#］和实践经验，而对异型截面柱的研究则比较少， 的节点形式，为在高层建筑中推广应用钢管混凝土柱提供了更广阔的空间。 本文主要就高层建筑中所采用的钢管混凝土柱及其节点的形式和应用作一扼要的综合介绍。 应用也还不很多。 钢管混凝土柱与楼盖连结的节点，是实际应用中的一个重要部分。当它与钢结构楼盖连结时，构造比较简单，但与钢筋混凝土楼盖连结时则比较复杂，甚至影响了对它的使用，因此不少单位开展了这方面的研究，并已取得了可观的成果，提出了多种多样 我国在改革开放以来，高层建筑在数量上不断增加，高度也不断加高，而建造高层建筑大多数采用钢筋混凝土结构，结构自重很大， !钢管混凝土柱 !""!年#月第#期容柏生：高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点 1@A!""!AB)# 加，柱的轴压力就越大，加上抗震设防的需要，为保证构件的延性，有关规范对钢筋混凝土柱均有控制轴压比（!"!#$"）的要求，同时混凝土的强度等级只做到#$"或再高一些，

混凝土结构设计习题集和答案(精心整理)

混凝土结构设计习题 一、填空题（共48题） 3.多跨连续梁板的内力计算方法有_ 弹性计算法__和 塑性计算法___ 两种方法。 6．对于跨度相差小于10％的现浇钢筋混凝土连续梁、板，可按等跨连续梁进行内力计算。 8、按弹性理论对单向板肋梁楼盖进行计算时，板的折算恒载 p g g 21'+=， 折算活载p p 2 1'= 10、对结构的极限承载能力进行分析时，满足 机动条件 和 平衡条件 的解称为上限解，上限解求得的荷载值大于真实解；满足 极限条件 和 平衡条件 的解称为下限解，下限解求得的荷载值小于真实解。 14、在现浇单向板肋梁楼盖中，单向板的长跨方向应放置分布钢筋，分布钢筋的主要作用是：承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上，使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比，其主要的不同点是：只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域（或长度）。 16、塑性铰的转动限度，主要取决于钢筋种类、配筋率 和 混凝土的极限压应变 。当低或中等配筋率，即相对受压区高度ξ值较低时，其内力重分布主要取决于 钢筋的流幅 ，这时内力重分布是 充分的 。当配筋率较高即ξ值较大时，内力重分布取决于 混凝土的压应变 ，其内力重分布是 不充分的 。 17、为使钢筋混凝土板有足够的刚度，连续单向板的厚度与跨度之比宜大于 1/40 18、柱作为主梁的不动铰支座应满足 梁柱线刚度比5/≥c b i i 条件，当不满足这些条件时，计算简图应 按框架梁计算。 23、双向板按弹性理论计算，跨中弯矩计算公式x y v y y x v x m m m m m m νν+=+=) ()(,，式中的ν称为 泊桑比（泊松比） ，可取为 0.2 。 24、现浇单向板肋梁楼盖分析时，对于周边与梁整浇的板，其 跨中截面 及 支座截面 的计算弯矩可以乘0.8的折减系数。 25、在单向板肋梁楼盖中，板的跨度一般以 1.7～2.7 m 为宜，次梁的跨度以 4～6 m 为宜，主梁的跨度以 5～8 m 为宜。 29、单向板肋梁楼盖的结构布置一般取决于 建筑功能 要求，在结构上应力求简单、整齐、经济、适用。柱网尽量布置成 长方形 或 正方形 。主梁有沿 横向 和 纵向 两种布置方案。 31、单向板肋梁楼盖的板、次梁、主梁均分别为支承在 次梁 、 主梁 、柱或墙上。计算时对于板和次梁不论其支座是墙还是梁，将其支座均视为 铰支座 。由此引起的误差，可在计算时所取的 跨度 、 荷载 及 弯矩值 中加以调整。 32、当连续梁、板各跨跨度不等，如相邻计算跨度相差 不超过10％ ，可作为等跨计算。这时，当计算各跨跨中截面弯矩时，应按 各自的跨度 计算；当计算支座截面弯矩时，则应按相邻两跨计算跨度的平均值 计算。 33、对于超过五跨的多跨连作用续梁、板，可按 五跨 来计算其内力。当梁板跨度少于五跨时，仍按 实际跨数 计算。 34、作用在楼盖上的荷载有 永久荷载 和 可变荷载 。永久荷载是结构在使用期间内基本不变的荷载；可变荷载是结构在使用或施工期间内时有时无的可变作用的荷载。 35、当楼面梁的负荷面积很大时，活荷载全部满载的概率比较小，适当降低楼面均布活荷载更能符合实际。因此设计楼面梁时，应按《荷载规范》对楼面活荷载值 乘以折减系数 后取用。 39、内力包络图中，某截面的内力值就是该截面在任意活荷载布置下可能出现的 最大内力值 。根据弯矩包络图，可以检验受力纵筋抵抗弯矩的能力并确定纵筋的 截断 或弯起的位置和 数量 。

型钢混凝土梁柱环梁节点施工技术

浅谈型钢混凝土梁柱环梁节点施工技术
[摘 要]:型钢混凝土环梁节点施工技术 [关键词]：钢管柱 钢筋 绑扎
1、前言
型钢混凝土柱作为一种能充分发挥和利用钢和混凝土材料特性的组合结构在工程中得到了广泛的应用， 提高了技术上的合理性和经济上优越性。但作为钢管混凝土柱中重要的梁柱节点，已由过去相对单一的钢 梁与钢管混凝土柱连接或钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接形式演变为一个钢管混凝土柱节点既有钢筋混 凝土梁和环梁连接，同时又有钢梁穿心连接，其受力和构造复杂，本工法结合了 06SG524 图集中混凝土环 梁-环形牛腿梁柱和内隔式牛腿钢梁柱两种钢管混凝土刚性连接节点构造的施工工艺。由于该节点存在的构 造复杂、穿心构件多、操作空间小、安装复杂以及各道工序繁多且在同一狭小空间完成等施工难点，对此， 我公司逐步研究和改进，形成了一套针对环梁-环形牛腿钢骨砼梁柱节点的施工方法，即将该节点复杂的工 艺和工序从时间和空间上进行分化，降低施工难度，提高工效，合理而安全经济地解决钢梁-钢管混凝土柱 与钢筋混凝土梁穿心连接节点复杂构造的施工难题。对日后这种节点构造的施工具有很好的推广、借鉴和 指导意义，并且工艺成熟，技术先进，有明显的社会和经济效益。
2、工法特点
2.1 针对钢管混凝土柱与钢骨梁和混凝土梁连接的复杂节点，采用环梁-环形牛腿钢骨混凝土梁柱节点施工 工艺，克服了该节点因过多穿心构件连接造成环梁钢筋绑扎和模板安装的施工难点，相比较传统的钢管柱 节点施工工艺，该方法科学地将施工工艺和工序分开，重新进行有机组合，避免了各道工序在同一狭小空 间内工作，大大提高了工作效率和施工进度，质量得到保证，观感效果好，降低了人工成本，经济效益十 分显著。 2.2 环梁的腰筋与钢骨梁采用加劲板进行连接，无需穿心连接，施工简单。 2.3 钢管混凝土柱、环形梁、框架梁和钢骨梁的组合使用均发挥了各自结构的优势和特点，发展前景看好。
3、适用范围
本工法适用于工业与民用房屋建筑工程中的环梁-环形牛腿钢骨砼梁柱复杂节点的施工。
4、工艺原理
该工艺将环梁-环形牛腿钢骨砼梁柱复杂节点中钢管柱节点和环梁钢筋单独制作，现场环梁模板一次安 装成型，搭设胎架，水平搁置钢管柱节点，在钢管柱上绑扎环梁钢筋，环梁绑扎于钢管柱节点上随钢管柱 吊装入模就位，克服了该节点工艺和工序的复杂，解决了由于过多的穿心钢骨构件造成环梁钢筋绑扎和模 板安装的困难，避免了在狭小空间内进行施工，可与任意方向的不同类型的楼盖梁相接，将复杂的工艺和 工序分段独立制作，然后再进行有机组合，形成了一套分段施工、整体装配、并行流水施工的工艺。
5、施工工艺流程及操作要点
1

混凝土结构设计课后习题解答

2.4 双向板肋梁楼盖如图2-83所示，梁、板现浇，板厚100mm ，梁截面尺寸均为300mm ×500mm ，在砖墙上的支承长度为240mm ；板周边支承于砖墙上，支承长度120mm 。楼面永久荷载（包括板自重）标准值3kN/㎡，可变荷载标准值5kN/㎡。混凝土强度等级C30，板受力钢筋采用HRB335级钢筋。试分别用弹性理论和塑性理论计算板的力和相应的配筋。 解: 1． 按弹性理论计算板的力和相应的配筋 （1）荷载设计值 g ＝1.2×3=3.6 kN/m 2 q ＝1.4×5=7 kN/m 2 g +q /2＝3.6+7/2=7.1 kN/m 2 q /2＝7/2＝3.5kN/m 2 g +q ＝3.6+7=10.6 kN/m 2 （2）计算跨度 跨：l 0＝l c （轴线间距离），边跨l 0＝l c -120+100/2。 （3）弯矩设计值计算 计算板跨截面最大弯矩值，活荷载按棋盘式布置，为便于计算，将荷载分为正对称荷载(g +q /2)及反对称荷载(±q /2)。在正对称荷载作用下，中间支座可视为固定支座；在反对称荷载作用下，中间支座可视为铰支座。边支座按实际情况考虑，可视边支座梁的约束刚度按固定或按简支考虑。由于教材附表7的系数是根据材料的泊松比ν=0制定的，故还需根据钢筋混凝土泊松比ν＝0.2调整弯矩设计值。 区格 1B 2B l x (m ) 5.1 5.03 l y (m ) 4.43 4.43 l x /l y 0.87 0.88 跨 计算简图 g+q /2q /2 g+q /2q /2

（4）截面设计 截面有效高度：跨中x h 0=h -30=70mm ，y h 0=h -20=80mm ，支座截面0h =h -20=80mm 。 各跨中、支座弯矩既已求得，即可近似按y s s f h m A 0γ= ，近似取s γ=0.9，算出相应的钢筋截面面积。 m in ,s A =bh f f y t )45 .0%,20.0max (=1001000%)2145.0300 43.145.0%,20.0max(??=?=214mm 2 /m 按弹性理论设计的截面配筋

钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设计

钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设 计 第2期 2007年2月 广东土木与建筑GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERING № FEB2O07 钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设计 黄斌 (深圳市方佳建筑设计有限公司深圳518031) 摘要:本文推荐一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土粱节点做法,使钢管在节点区是连续的,节点刚性不受影响, 粱可以可靠地传递内力,与其它节点做法相比,具有施工方便和节约材料的优点. 关键词:钢管混凝土柱;钢管混凝土叠合柱;钢管开穿梁钢筋小孔;梁柱节点构造 1概述 钢管混凝土柱使钢管与混凝土改变了各自本身 的材料性质.共同成为一种新的复合材料.该结构形 式以卓越的承载能力和变形能力.在工程中得到越 来越多的应用.在此基础上近年又陆续有不少工程 采用钢管混凝土叠合柱和钢管混凝土组合柱等 由于工程中往往仅在框架柱中采用钢管混凝 土.而框架梁则采用普通钢筋混凝土.故两者的连接 节点成为工程中的难点之一目前常用的连接节点 有钢牛腿法,双梁法,环梁法,钢管开大洞后补强法 及纯钢筋混凝土节点法等.双梁法和环梁法对梁之

间内力传递的可靠性有一定影响:钢管开大洞后补强法及纯钢筋混凝土节点法使得钢管在节点区不连续.难以保证节点原有的刚性:钢牛腿法对钢材消耗量大.现场焊接施工量大 以上列举的连接节点均存在一定程度的不足. 本文推荐一种在钢管上开穿钢筋小孔的连接节点. 通过模型试验为基础的理论分析.并经过多个工程实践的检验.证明它具有可靠和经济实用的优点 2钢管开小孔连接节点的优点 2.1钢管开小孔后对钢管截面削弱不大.梁钢 筋穿过小孔后剩余的缝隙很小.钢管对管芯混 凝土的约束力基本没减小.不影响钢管混凝土 柱的承载能力和变形能力 2.2梁钢筋直接穿过钢管后.梁可以可靠地传 递内力.梁长范围内的刚度保持不变.结构受 力分析与实际相同而钢牛腿法和钢管开大洞 后补强法.在梁端范围内有相当长度的型钢. 使得梁刚度发生急剧变化 2.3在设置水平加强环和竖向短加劲肋补强后.钢 管在节点区是连续的.节点刚性不受影响.满足"强节点弱构件"的要求 2.4现场施工较方便.即使圆弧形的梁钢筋也可顺 利穿过 2.5节点补强所用材料比钢牛腿法和钢管开大洞法大幅减少.有利于降低造价 3钢管开小孔的连接节点构造 钢管开小孔的连接节点构造如图1.其要点如下: (1)钢管开小孔:小孔直径D=钢筋直径+10mm, 水平间距为3D.垂直间距为2D.

混凝土结构设计 课后习题解答

2、4 双向板肋梁楼盖如图2-83所示，梁、板现浇，板厚100mm ，梁截面尺寸均为300mm ×500mm ，在砖墙上得支承长度为240mm ；板周边支承于砖墙上，支承长度120mm 。楼面永久荷载（包括板自重）标准值3kN/㎡，可变荷载标准值5kN/㎡。混凝土强度等级C30，板内受力钢筋采用HRB335级钢筋。试分别用弹性理论与塑性理论计算板得内力与相应得配筋。 解: 1． 按弹性理论计算板得内力与相应得配筋 （1）荷载设计值 g ＝1、2×3=3、6 kN/m 2 q ＝1、4×5=7 kN/m 2 g +q /2＝3、6+7/2=7、1 kN/m 2 q /2＝7/2＝3、5kN/m 2 g +q ＝3、6+7=10、6 kN/m 2 （2）计算跨度 内跨：l 0＝l c （轴线间距离），边跨l 0＝l c -120+100/2。 （3）弯矩设计值计算 计算板跨内截面最大弯矩值，活荷载按棋盘式布置，为便于计算，将荷载分为正对称荷载(g +q /2)及反对称荷载(±q /2)。在正对称荷载作用下，中间支座可视为固定支座；在反对称荷载作用下，中间支座可视为铰支座。边支座按实际情况考虑，可视边支座梁得约束刚度按固定或按简支考虑。由于教材附表7得系数就是根据材料得泊松比ν=0制定得，故还需根据钢筋混凝土泊松比ν＝0、2调整弯矩设计值。 区格 1B 2B l x (m ) 5、1 5、03 l y (m ) 4、43 4、43 l x /l y 0、87 0、88 跨内 计算简图 g+q /2q /2 g+q /2q /2 ν＝0 m x (0、0226×7、1+0、0350×3、5)(0、0220×7、1+0、0351×3、5)×4、