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1、高层钢结构住宅节点设计总结河南亚鹰钢结构幕墙工程有限公司技术部总结前言高层钢结构住宅节点设计总结总述节点是结构最薄弱的环节之一,是确定结构计算模型的关键,节点是否合理不仅直接关系到建筑结构整体的可靠性,还对结构的施工质量、工程进度以及整个工程的造价都有直接的影响。一般来说,高层钢结构住宅节点连接主要包括柱脚连接节点,柱与柱连接节点,梁柱连接(简支,刚接)节点,支撑与梁柱连接节点,梁梁(主梁与次梁,次梁与连梁)连接节点,还包括其他拼接节点(剪力墙,核心筒等).目录㈠、框架柱选择分析………………………………………………1㈡、与方钢管混凝土柱、圆钢管混凝土柱有
2、关的节点设计方钢管混凝土柱有关节点设计………………………………41、梁柱连接节点设计…………………………………………52、柱柱连接节点设计…………………………………………123、支撑与梁柱连接节点设计…………………………………134、梁梁连接节点设计…………………………………………365、其它拼接节点设计（剪力墙、核心筒等）………………376、柱脚连接节点设计…………………………………………44（一）、框架柱选择分析框架柱选择分析：目前高层建筑中采用的柱子截面型式大致有以下几种：1.普通钢筋混凝土柱；2.高强混凝土柱；3.配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱；4.
3、增设芯柱的钢筋混凝土柱；5.钢筋混凝土分体柱；6.型钢混凝土柱；7.钢管混凝土柱。对于我们公司来说钢结构住宅框架柱可选用型钢混凝土柱和钢管混凝土柱型钢混凝土柱在钢筋混凝土柱内配置型钢(含钢率一般为4%~10%),使型钢骨架和钢筋混凝土形成整体,协同工作,共同受力,这就是型钢混凝土柱(图1)。型钢混凝土柱既具有钢筋混凝土结构的特点,又具有钢结构的特点,其承载力高、刚度大,且具有良好的延性和抗震性能,同时防火性能也很好。图1型钢混凝土柱的截面形式型钢混凝土柱的轴压比可按下式计算:m=N/(fcAc+faAa)高规还给出了型钢混凝土柱的轴压比限值见表2:型钢混
4、凝土柱轴压比限值 表2 抗震等级一级二级三级柱轴压比限值0.700.800.90注:1框支柱的轴压比限值应比上表中数值减少0.10采用;2剪跨比不大于2的柱,其轴压比限值应比上表中数值减少0.05采用;3当混凝土强度等级大于C60时,表中数值宜减少0.05。67由于柱内配置的型钢骨架参与受压,故型钢混凝土柱减小柱子截面尺寸效果十分明显。在相同外力作用下,可使柱截面面积减小30~40%(与钢筋混凝土柱相比)。此外,不但能提高轴心受力、小偏心受力柱的承载力,还能提高大偏心受力柱的承载力,对λν<2
5、的短柱抗剪也很有效。房屋高度大、柱距大、柱中轴力很大时,以及抗震等级为特一级的钢筋混凝土柱,宜采用型钢混凝土柱。目前型钢混凝土柱较多用在高层建筑的下层部位柱、转换层以下的框支柱,也有的工程全部采用型钢混凝土梁、柱,如上海的金茂大厦、环球金融中心、北京的财福中心、冠城园A楼、陕西的信息大厦、深圳的八一大厦、海口金融大厦等。型钢混凝土柱节点核心区构造复杂,框架梁纵向受力钢筋必须穿过型钢骨架腹板,故对型钢骨架的制作、安装要求较高,施工也较为麻烦。钢管混凝土柱在钢管柱内浇灌混凝土,使钢管和管内混凝土形成整体,协同工作,共同受力,这就是钢管混凝土柱(图2)。钢管混
6、凝土柱可使钢管内的混凝土处于有效侧向约束下，形成三向应力状态，因而能大大提高柱的抗压承载力，同时抗剪强度和抗扭承载力也几乎提高一倍。研究还表明:钢管内的混凝土受压破坏为延性破坏,即具有良好的延性和抗震性能。同时钢管混凝土柱刚度大、截面小,其防火性能也比钢结构要好。图2钢管混凝土柱的截面形式钢管混凝土减小柱子截面尺寸效果十分明显:如钢管内采用高强混凝土浇筑，可以使柱截面减小至原截面面积的50%以上。钢管混凝土柱的钢管外径不宜小于100mm,壁厚不宜小于4mm,径厚比一般可取70左右,套箍指标q宜控制在0.3~3.0之间。67钢管混凝土柱用在高度大、柱中轴力
7、很大的高层建筑的下层部位柱效果较好。抗震等级为特一级的钢筋混凝土柱,宜采用钢管混凝土柱。近年来,整个结构采用钢管混凝土的高层建筑也相继出现,深圳的地王大厦、赛格广场、广州的新中国大厦、香港的长江中心等都是大家所熟知的工程实例。钢管混凝土柱的缺点是梁柱节点构造复杂,某些钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点构造还较难满足8°设防的抗震性能要求,有待进一步完善和改进。对钢管的制作、安装施工要求较高。通过对比对于我们公司来说能形成产业化的应该最多大的投入与钢管混凝土柱的设计。钢管混凝土按截面形式的不同，可分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土。几十年来，国
8、内外对于方钢管混凝土、圆钢管混凝土结构的力学性能等方面进行了大量的研究积累了系统
