什么是混合结构？附实例解析！ / 开普饭

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作者：游来游去

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钢-混凝土混合结构是指钢构件、钢与混凝土组合构件和钢筋混凝土构件相结合而成的结构类型。这一结构类型能够有效发挥钢构件、钢与混凝土组合构件和混凝土构件的各自特长。

混合结构的优点

混合结构与钢结构相比具有以下优点：结构的整体抗侧刚度显著增大、用钢量小、造价较低、防火性能较好。

混合结构与混凝土结构相比具有以下优点：结构构件占用的面积和空间较小，施工速度快。

常用结构体系

当建筑物不是特别高，目前结构体系大部分都是框架-核心筒结构。当结构高宽比较大，一般会使用伸臂桁架（环带桁架）以利用外框柱的轴向刚度，提高框架-核心筒的整体抗倾覆能力。

外框柱通常采用型钢混凝土柱（SRC）和圆钢钢管混凝土柱（CFT）以及矩形钢管混凝土柱（CFRT）。

钢管混凝土柱和型钢混凝土柱，均为由钢和混凝土两种材料组成的“组合构件”，与钢筋混凝土和钢结构相比，此两种组合构件可充分发挥不同材料的长处，提供更大的承载力和更好的延性。

钢管混凝土柱不需要控制轴压比，抗弯承载力高，与型钢混凝土柱比，相同条件下，可减小柱截面并降低用钢量。

钢管混凝土柱在抗震性能上优于型钢混凝土柱。钢管混凝土柱延性好的原因在于，通过混凝土和钢结构共同作用充分发挥了两种材料的优势。混凝土在钢管的约束下，从变形能力小的脆性材料变为具有较大变形能力的材料；钢管壁在内部混凝土的支撑作用作用下，即使进入塑性阶段也不会出现局部屈曲的问题，可以充分发挥其承载力和变形能力，因此具备更为优异的抗震性能。

圆形截面钢管混凝土柱是最合理的形式，因为它对核心区混凝土的约束力是均匀的向心力，而钢管自身在核心区混凝土的向外挤压力作用下，只有环向拉力，因而约束效果最显著（相对也最经济）。

方形或矩形钢管混凝土柱，由于直线段钢板在核心混凝土向外挤压时有弯曲变形，削弱了对核心混凝土的约束作用，影响轴向抗压能力的提高。虽然方钢管对核心混凝土的约束不如圆钢管，但仍有较好的效果。

钢管混凝土柱，其钢管通常以2-3层为一吊装段，在工厂预制完成，在现场安装，内部混凝土在钢柱安装完毕后进行灌注，不需要支撑模板和钢筋绑扎，施工速度快。但钢管混凝土柱表面需要一定的防火和防腐处理。

型钢混凝土柱，施工时，周边框架钢梁和楼面梁首先与柱内型钢安装连接，然后完成钢筋绑扎，浇筑混凝土将型钢包裹。因此钢骨混凝土梁柱节点处，钢筋配置较为复杂，但外包混凝土可提高结构耐久性，并具有天然防火和抗腐蚀的特点。

核心筒承担了大部分的竖向和水平荷载，通常作为超高层建筑的第一道防线，目前大多采用混凝土核心筒。

实例一

SRC+混凝土核心筒