钢-混凝土混合结构平面与竖向布置要求及过渡层设置详解

11.2.2（原11.2.2与11.2.7合并修改） 钢-混凝土混合结构平面布置应满足下列要求： 3.（新增）楼面主梁不宜布置在核心筒或内筒连接梁上。第二款“强轴线”的解释 11.2.3 混合结构竖向布置应满足下列要求： 2 混合结构外框架柱沿高度方向宜采用同一类型的结构构件，当采用不同类型的结构构件时，应设置过渡层，且单柱抗弯刚度的变化不宜超过30%； 1.强调采用同一类型的结构材料和结构构件； 第4款中心支撑也​​可2.与防腐规范附录G第4款G.2.3条区别：4当钢框架柱底部采用钢筋混凝土柱时，在不同材料框架柱连接处应设置过渡层，以避免刚度和承载力的突变。过渡层钢柱纳入外层混凝土后，其截面刚度可按过渡层底部钢筋混凝土柱和过渡层顶部钢柱的平均截面刚度设计。11.2.4钢筋(钢)混凝土内筒设计应符合下列规定：当抗震设防为8度或9度时，楼面钢梁或钢混凝土梁与混凝土筒体交叉处及混凝土筒体四角应设置钢柱；当抗震设防为7度时，上述位置均应设置钢柱。 1、筒体墙体内设置钢柱，可提高筒体的延性，避免墙体平面错位和转角处混凝土的压溃，减少钢柱与筒体间的竖向变形差，便于连接安装，且混凝土出现裂缝后筒体的承载力下降不大，可防止筒体的突然破坏。由于核心筒的塑性铰一般出现在1/10高度范围内，因此在此范围内筒体四角钢柱处均应设置栓钉。

2 配合抗震规范附录 G 第 G.2.3 条第 1 款。11.2.6 楼面体系应具有良好的水平刚度和整体性（略）：3 对有大洞口或转换层的建筑，宜采用现浇混凝土楼板；对楼板的大洞口，应采用设置刚性水平支撑等加固措施。配合抗震规范附录 G 第 G.2.3 条第 3 款。11.2.7 当混合结构侧向刚度不足时，可设置适当刚度的加强层。加强层宜采用伸臂桁架，必要时可结合设置周边条形桁架。加强层设计应符合下列规定：1 伸臂桁架和周边条形桁架应采用钢桁架； 2 伸臂桁架应与核心筒墙体刚性连接,上下弦杆应伸入墙体并贯穿墙体,墙内应设置斜腹板或暗支撑;伸臂桁架与周边框架柱连接应为铰接或半刚性连接,周边条形桁架与外框柱连接应为刚性连接;3 核心筒墙体与伸臂桁架连接处应设置结构钢柱,钢柱应在伸臂桁架高度范围的上下延伸至少一层;4 设置伸臂桁架加强层时,应采取有效措施减小因外框柱与混凝土筒体竖向变形差异引起的桁架杆件内力,并应规定加强层的设置条件和具体做法。 11.3.1 弹性分析时应考虑钢梁与现浇混凝土楼板的共同作用。梁的刚度可取钢梁刚度的1.5～2.0倍，但应保证钢梁与楼板之间的可靠连接。弹塑性分析时可忽略楼板与梁之间的相互作用。

在弹性阶段，楼板对钢梁刚度的加强作用不能忽略。11.3.2 计算结构弹性阶段内力与位移时，构件的刚度值应符合下列规定：2.（新增）无端柱的钢-混凝土剪力墙，其轴向、弯曲和剪切刚度可按近似相同截面的钢筋混凝土剪力墙计算；3.（新增）有端柱的钢-混凝土剪力墙，其轴向、弯曲刚度可按 H 型截面混凝土计算，将端柱内钢筋折算成等效混凝土面积并计入 H 型截面翼缘面积，墙体的剪切刚度可忽略；4.（新增）钢板混凝土剪力墙，可折算成等效混凝土面积计算轴向、弯曲和剪切刚度。 在分析结构整体内力与变形时，按钢与混凝土刚度叠加法计算钢混凝土梁、柱和钢管混凝土柱的轴向、弯曲和剪切刚度。11.3.3(原11.2.15)计算竖向荷载效应时，应考虑钢柱、钢混凝土(钢管混凝土)柱和钢筋混凝土核心筒竖向变形差异引起的结构附加内力。计算竖向变形差异时，应考虑混凝土收缩、徐变、沉降以及施工调整等因素的影响。外柱与内管的竖向变形差异根据施工实际情况计算：1、这些差异在施工过程中已逐层调整；2、采用伸臂桁架延迟合拢、楼板梁与外柱、内管铰接等措施，减小差别变形的影响； 3、伸臂桁架闭合后，后期的差异变形将对伸臂桁架或楼板梁的附加内力产生不利影响。

11.3.4(原11.2.16) 当混凝土筒先于外部框架结构施工时，应考虑施工阶段混凝土筒在风荷载等作用下的不利应力状态；钢-混凝土构件应在浇筑混凝土前校核外部钢结构在施工荷载和可能产生的风荷载作用下的承载能力、稳定性和变形；并据此确定钢结构安装与楼面混凝土浇筑的间隔数。一般情况下，核心筒施工不宜超前钢框架14层以上，楼板混凝土浇筑不宜晚于钢框架安装5层以上。11.3.5 多遇地震作用下的混合结构阻尼比可取0.04。在校核风荷载作用下的楼面位移和构件设计时，阻尼比可取0.02～0.04。 附加抗风设计阻尼比，可根据建筑高度和形式取不同值，例如当外框架为钢框架，建筑高度较高时，阻尼比可取0.02。11.4.1钢—混凝土构件中中钢板的宽厚比不宜超过表11.4.1的规定（略）。1.试验表明，由于混凝土及腰筋、箍筋对钢材的约束，钢—混凝土构件中中钢板的宽厚比与纯钢结构相比可适当放宽。钢翼缘宽厚比可为纯钢结构的1.5倍，腹板可为纯钢结构的2倍，填充箱型钢管混凝土可为纯钢结构的1.5～1.7倍；2.增大Q390钢板的宽厚比。 11.4.3 型钢混凝土梁的箍筋应符合下列规定： 原11.3.2条，增加了第四级要求，并修改了部分数值 11.4.5 型钢混凝土柱设计应符合下列构造要求： 原11.3.5条，第1、2、4、7款修改为： 11.4.6 型钢混凝土梁的箍筋应符合下列规定： 11.4.7 型钢混凝土梁柱节点应符合下列构造要求： 1.钢柱应在梁的水平翼缘处设置加劲肋，其构造不应影响混凝土浇筑的密实度；（新增）2 箍筋的间距不宜大于密实区间距的1.5倍；其直径不宜小于密实区箍筋的直径； 3 梁钢筋穿过梁柱节点时，不应穿过柱翼缘，需穿过柱腹板时，柱腹板截面损失率不宜大于25%，若超过则需加固，且主梁钢筋不得直接焊接在柱钢筋上。

11.4.8（新增）圆形钢管混凝土构件及节点设计可按附录 F 执行。11.4.9（新增，条文省略）1.控制圆形钢管的尺寸，直径过小，难以保证混凝土浇筑质量；管壁过薄，钢管壁可能屈曲；2.箍筋指标是圆形钢管混凝土柱的重要参数，反映细钢管对管内混凝土的约束程度。箍筋指标过小，不能有效提高钢管内混凝土的轴心抗压强度和变形能力；箍筋指标过大，对进一步提高钢管内混凝土的轴心抗压强度和变形能力作用不大。11.4.10（新增，所有条文省略）1.矩形钢管截面边长比不宜过大，以保证钢管与混凝土共同工作为目的； 2 为避免矩形钢管混凝土柱钢管墙板局部屈曲,保证钢管全截面有效,钢管墙板边长与厚度之比不宜过大; 3 矩形钢管混凝土的延性与轴压比、长细比、含钢量、钢材屈服强度、混凝土抗压强度等因素有关,本规范采用限制轴压比的方法保证钢管混凝土柱的延性。11.4.11 (新增、省略)钢板混凝土剪力墙是指由两端为钢隐柱、顶部和底部为钢隐梁、中间为钢板构成的钢-混凝土组合剪力墙。 11.4.12、11.4.13、11.4.14（新增、省略） 钢板混凝土剪力墙剪力截面承载力计算与构造要求 11.5.17 抗震设计时,对混合结构钢柱、钢柱(钢管)宜采用预埋柱脚。

采用预埋柱脚时应符合下列规定：1、预埋深度应经计算确定，且不应小于钢柱截面长边尺寸的2.5倍；2、柱脚处及自柱脚向上延伸一层的范围内，均应设置栓钉，栓钉直径不应小于19mm，纵横间距不应大于200mm。注：有可靠依据时，栓钉数量可经计算确定。1、日本阪神地震表明，非预埋柱脚，特别是地震区地面以上的非预埋柱脚，容易发生破坏，因此钢柱或钢混柱宜采用预埋柱脚。如果是多层且刚度较大的地下室，在有可靠措施时，钢混柱内预埋钢筋只能延伸至基础顶面，而不能锚固到基础内。 非预埋柱脚也可考虑。根据新的研究成果，将预埋柱脚钢筋的最小预埋深度修改为型钢截面长边的2.5倍。2.调整钢柱、钢-混凝土柱预埋柱脚钢筋的设计要求。11.5.15 省略条图 1.墙体增设薄钢板对墙体的承载力和破坏模式会产生很大影响，而钢板与周围构件的连接关系对承载力和破坏模式至关重要。从试验结果看，四边焊接的钢板组合剪力墙可明显提高剪力墙的抗剪承载力，且延性系数基本相当于或略高于普通钢筋混凝土剪力墙。这在承受较大剪力的剪力墙设计中具有十分突出的优势。为充分发挥钢板的强度，建议钢板四边采用焊接连接。 2、对于钢板混凝土剪力墙，为了使钢筋混凝土墙有足够的刚度，对墙体钢板形成有效的侧向约束，使钢板与混凝土共同受力，应控制内置钢板的厚度。

3、建议钢板组合墙配筋率不宜小于0.35%。其理由为：1）钢筋混凝土墙与钢板共同作用，混凝土部分承载力不宜过低，宜适当增加混凝土部分承载力，使钢筋混凝土与钢板协调配合，提高整个墙体的承载力；2）钢板组合墙的优点是能充分发挥钢材和混凝土各自的优点，混凝土可以防止钢板的屈曲失稳，为此宜适当增加墙体配筋。12.1.6（原12.1.5）在地基土比较均匀的情况下，高层建筑主体结构基础底面质心宜与永久重力荷载质心重合； 采用桩基础时，桩基础竖向刚度中心应与高层建筑主体结构永久重力荷载重心重合。1、高层建筑由于重心高、荷载重大，一般不可避免地对基础底面产生偏心。在建筑物沉降过程中，其总重量将在基础底面质心上产生新的倾覆力矩增量，而此倾覆力矩增量又将产生新的倾斜增量，该增量可能一直增大，直至基础变形稳定。因此，为减小基础倾斜，应尽可能使结构竖向荷载重心与基础底面质心重合。2、删除了偏心的计算公式及要求，但这并不是放松要求，而是因为当实际工程平面形状复杂时，偏心及其极限值的计算更为困难。 12.1.12（新）抗震设计时，独立基础宜沿两个主轴方向设置基础拉梁，剪力墙基础应具有良好的抗转能力。12.2.1（原3.8.5）高层建筑地下室顶板作为上部结构预埋端时，应避免在地下室顶板开设大洞口；地下一层柱截面每侧纵筋面积除满足设计要求外，不宜小于地上一层对应柱每侧纵筋面积的1.1倍；地下室顶板梁柱节点同一方向左右梁端实际弯曲承载力与同一方向下部柱上端实际弯曲承载力之和不宜小于上部柱下端实际弯曲承载力的1.4倍。

地下室及上部相应剪力墙肢边缘构件纵向钢筋的截面面积不应小于地面以上一层相应剪力墙肢边缘构件纵向钢筋的截面面积。（与防腐规范区别）12.2.2（新增）高层建筑地下室设计应综合考虑上部荷载、岩土侧压力及地下水的不利影响。地下水位标高应综合考虑前几年最高水位和使用年限内可能出现的最高水位慎重选择确定。地下室扩建部分仍应满足整体抗浮要求，可采取排水、增设配重或抗拔锚桩（杆）等措施。当地下水具有腐蚀性时，地下室外墙、楼板应采取相应的防腐防护措施。 1.第12章改为“地下室与基础设计”，补充了地下室设计的一般规定和有关规定；适当简化了基础设计内容，合并为一章；2.明确勘察报告中勘察期间的水位高程不能简单作为永久防御水位，可利用室外地形高差设置排水渠，减少水浮力。12.2.3(原12.1.10)高层建筑地下室不宜设置伸缩缝，当超过伸缩缝最大间距时，可考虑利用混凝土的后期强度，减少水泥用量；也可每隔30m~40m设置贯穿顶板、底板、墙板的施工后浇带。后浇带可设置在三部分柱距中间范围、靠近剪力墙处，其方向宜与梁正交，沿竖向宜位于结构同一跨度内； 底板及外墙后浇带应增设防水层；后浇带浇筑时间应延后2个月以上，混凝土强度等级应提高一级，宜采用无收缩混凝土，低温浇模。

12.2.4（新增）高层建筑主体结构地下室底板与扩大地下室底板交界处的截面厚度及配筋应适当加强。明确提出主体结构厚地下室与扩大地下室薄地下室交界处应力比较集中，适当加强此过渡区十分必要。12.2.5（新增）高层建筑地下室外墙设计应满足水土压力及地面荷载侧压力作用下的承载力要求。纵、横向贯通钢筋配筋率不宜小于0.3%，间距不宜大于150mm。12.2.6（新增）高层建筑地下室周边回填土宜采用级配砂石、砂土或灰土，并应分层压实，压实系数不宜小于0.94。 12.3.1（新增）高层建筑基础设计应注重减小长期重力荷载作用下基础的变形和差异变形。计算基础变形时，传递到基础底部的荷载效应采用正常使用极限状态下的荷载效应准永久组合，不考虑风荷载和地震作用。当基础底部面积和埋深按基础承载力确定或桩数按单桩承载力确定时，传递到基础或底座底部的荷载效应采用正常使用下的标准荷载效应组合。相应抗力采用基础承载力特征值或单桩承载力特征值；在风荷载组合作用下，最大基底反力不应大于承载力特征值的1.2倍，平均基底反力不应大于承载力特征值。 在地震作用的综合作用下，应按抗震规范的规定进行地基承载力验算。国内高层建筑的基础设计，多是直接采用电子计算得到的各种荷载效应的标准组合，与同一基础或桩基础的承载力特征值进行设计。风荷载和地震作用主要使高层建筑角部竖向结构产生较大的轴力，将此短期效应与永久效应同等处理，增加了角部竖向结构的基础。但在重力荷载的长期作用下，中间竖向结构的基础并未得到加强，导致部分高层建筑出现地下室底部水平墙体张开裂缝的典型盆状差异沉降现象。

因此建议重力荷载与风荷载组合作用时，基底最大反力不宜大于承载力特征值的1.2倍。重力荷载与地震作用组合作用时，应符合抗震规范的有关规定。12.3.2（新增）高层建筑结构基础嵌固在硬岩中时，可在基础四周及底面设置砂土或其他材料的垫层，垫层厚度可为50～100mm。不宜采用将肥料槽填满混凝土的方法。这是参考重庆、深圳、厦门及国外工程的实践经验教训提出的。 12.3.5 (原12.2.3) 当基础较为均匀，上部结构刚度良好，且上部结构柱距及柱荷载的变化不超过20%时，高层建筑筏板基础可仅考虑局部弯曲效应，按倒置楼板法计算。当不满足上述条件时，宜按弹性基础板计算。按倒置楼板法计算时，基础反力可视为均布，其值应扣除底板及地面自重，只考虑局部弯曲效应。当基础及上部结构刚度较差，或柱荷载及柱距变化较大时，筏板内力宜按弹性基础板分析。 12.3.8(原12.2.6) 梁板筏基础的梁高应包含底板厚度，梁高不宜小于平均柱距的1/6。确定梁高时应综合考虑荷载大小、柱距、地质条件等因素，并满足承载力要求。梁板筏基础的梁截面应满足正截面弯曲承载力和倾斜截面剪切承载力，并应验算基础梁顶面柱下局部受压承载力。12.3.9(原12.2.7) 在满足地基承载力的情况下，筏基础周边不宜向外大幅延伸。

当需要悬臂时，带肋梁的筏板基础也应悬臂承梁。1.筏板基础周边或内部有钢筋混凝土墙时，墙下无需设置基础梁，墙体截面设计为一般梁或深梁；2.周边有墙时，当基础底面已满足基础承载力要求时，筏板无需延长，有利于减少盆式差异沉降，有利于外防水作业。当需要延长悬臂时，应注意满足其刚度和承载力要求。12.3.11（新增）桩基础的竖向承载力、水平承载力和抗拔承载力应以静载试桩成果为依据确定。 试桩根据桩长、岩土等进行选取，并根据勘探报告提供的桩基设计参数及桩基规范经验系数法得出的桩基承载力可作为设计参考。明确说明桩基承载力以试桩结果为依据，有利于保证安全和经济。讲解就到此为止，谢谢！