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钢骨混凝土结构的技术经济分析 慕光波¨，王连广1，朱淼岩2 (I东北大学资源与土木工程学院．辽宁沈阳l10004：2D／：IIH市建筑设计院，iT_宁沈阳l 10036) 摘要：介绍了钢骨混凝土结构近年来在国内高层建筑中的应用情况。利用计算软件PKPM设计了全钢筋混凝土结构、 全钢骨混凝土结构和钢骨混凝土柱—钢筋混凝土梁结构，并对这三种结构形式进行经济比较，结果表明钢骨混凝±框 架柱的截面尺寸可减少近45％，混凝土用量节约35％左右。设计了相同截面尺寸的钢筋混凝土结构和钢骨混凝士柱—钢 筋混凝土梁结构，并对这二种结构形式进行受力性能比较，结果表明钢骨混凝土柱—钢筋混凝土梁结构的侧移刚度明 显大于钢筋混凝土结构，说明该结构能够有效抵抗地震作用，具有较好的抗震性能。 关键词：钢骨混凝土结构：应用：经济比较：抗震性能 1引言 钢骨混凝土(SRC)结构是把型钢埋入钢筋混凝土内部的结构形式，即核心部分是型钢构件，外部则为 以箍筋约束并配置适当纵向受力主筋的混凝土结构。钢骨混凝土结构可用于框架结构、框架一剪力培结构、 底部大空间剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等结构体系111 钢骨混凝土与其它结构相比，拥有自己独特的优势。钢骨混凝土构件承载力约为同样外形尺寸的钢筋 混凝土构件承载力1．5～2．0倍。同等承载力条件下，钢骨混凝土构件可以减小截面尺寸，提供更大的有效 使用空间。钢骨混凝土柱在外围混凝土退出工作后，仍能承受较大荷载，并能在一段时间内保持其承载力， 具有良好的抗震性能。试验研究表明，混凝土保护层为40mm厚可耐火3个小时I引，钢骨的保护层远大于 40mm，使钢骨混凝土结构具有较好的耐火性和耐腐蚀性。此外钢骨混凝土结构的施工不必等待混凝土达 到一定强度就可施工上层，施工期限比混凝土结构大为缩短。钢骨混凝土结构与钢结构相比，钢材用量可 减少50％，造价可降低25％左右，在我国建筑钢材供不应求，价格较高情况下，钢骨混凝土结构可成为节 约钢材的重要手段。 近年来，钢骨混凝土结构凭借其良好的自身优势和抗震性能在我国高层、超高层建筑、桥梁中得到广 泛应用。对钢骨混凝土结构工作性能的研究也受到人们重视，并取得可喜研究成果p《J。但对钢骨混凝士结 构进行技术经济分析，还未见到相关文献报道。为此，本文利用PKPM软件设计钢筋混凝士结构和钢骨混 凝土结构，对其进行经济和受力性能比较，进一步分析钢骨混凝土结构应用的优越性。 2SRC结构的应用 自20世纪80年代后期至今，我国建筑业蓬勃发展，兴建了许多钢骨混凝土结构高层建筑。以下，对 钢骨混凝土结构在一些主要工程中的应用16,71加以概括介绍。 mx53．4 m，内筒 3层，主体结构高度为372．1m，总高420．5m。建筑平面为八角形，最大轮廓尺寸为53．4 轮廓尺寸为27 m×27m，总高宽比为7．0。主体结构采用框架—钢筋混凝土核心筒一伸臂桁架结构体系。在 主体结构外周边设有8根巨形钢骨混凝土柱，型钢之间有斜加劲杆相连。8根巨形柱的底部截面尺寸为 1 1．7MPa。 500mx4880m，混凝土采用高强混凝土，强度等级5 北京新世纪饭店。于1991年建成并投入使用，是在8度地震设防烈度区建造的较高的框架一简体结 项目来源：国家教育部博士点基金资助项1；1(20050145012)．辽宁省自然科学基金资助项1j 作者简介：+慕光波(1977)，女，辽宁朝阳人．博士研究生，主要从事结构工程研究(E—mail：J：!：!业Ⅱ!黧鲣逛j煦嫂l13)： 王连广(19(’4)．男，辽宁鞍山人，教授，博士，博士生导师，结构工程所所长．主要从事结构工程研究： 朱淼岩(1977)．男，辽宁盘锦人，硕士研究生．工程师．主要从事T程设计研究。 ·II．128· 构体系。见图1b。共35层，总高11lm，标准层层高2．85