高层建筑钢混凝土混合结构.docx

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高层建筑钢混凝土混合结构

高层建筑钢-混凝土混合结构

摘要:

钢结构应用于高层建筑已有百余年的历史，是最早应用于高层建筑的结构类型。

高层建筑钢结构通常由型钢、钢管及钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件之间采用焊接、螺栓或铆钉连接。

本文介绍了高层建筑混合结构的优点及发展趋势，组合结构构件类型及特点，震害分析，整体设计，节点构造等内容。

关键词：

高层建筑，钢-混凝土混合结构，发展趋势，整体设计，节点构造，

1钢结构概述

1.1高层建筑钢-混凝土混合结构的优点

（1）结构构件尺寸小，占用建筑面积和净高小

由于钢结构或组合结构构件的材料强度高，所以在同样承载力要求下，可以有效地减小柱的尺寸，增加实际使用面积。

同时，混合结构中大量采用钢梁，在跨度较大的情况下，结构占

用的净高也可以降低，在同样层高的情况下可以增加净高，提升建筑的品质；而在保证结构总高和净高要求不变的前提下，甚至可以增加结构层数，大幅度提高建筑的经济效益。

（2）结构自重轻，降低基础造价

由于材料强度的提高和结构构件的减小，结构的自重会有所减小，相对钢筋混凝土结构，混合结构的基础造价可以有效降低。

（3）施工速度快

钢筋混凝土简体可以采用爬模施工，并且可以与外围框架分别施工，外围框架的型钢还可以作为组合构件混凝土模板的支撑点，所以混合结构的施工速度较一般钢筋混凝土结构要快，接近钢结构的施工速度。

（4）抗震性能好

钢结构或组合结构构件延性一般好于钢筋混凝土构件，所以如果设计得当，混合结构的抗震性能好于钢筋混凝土结构。

建筑工程是一个系统工程，决定结构形式的因素很多，有技术上的，也有经济上的，需要权衡各方面的综合效益。

但无论如何，混合结构的出现和发展都为我们提供了一个新的选择，我国高层、超高层建筑中混合结构的快速发展，都说明了混合结构的优势。

1.2钢-混凝土混合结构发展

混合结构高层建筑的建设，始于1972年。

首先在美国芝加哥兴建了36层的GatewayIIIBuilding，此后，1973年又兴建了法国巴黎的64层Mantaparnasse，1992年日本神奈川县兴建了25层的海老名塔楼，1985年美国西雅图兴建了76层的BankofAmericaCenter。

与西方国家慎重选用的情况不同，因为突出的经济优势，混合结构在我国发展迅速。

20世纪80年代以来，特别是90年代后期，上海、深圳、厦门等地兴建的高楼，多数采用混合结构，其中不少是按7度抗震设防，高度有的甚至超过300m,如上海金茂大厦、天津云顶公园、上海世界金融中心、深圳发展中心大厦大连云山大厦、北京国贸中心（二期）。

在亚洲其他国家，因为相似的经济发展情况和成本构成，混合结构的经济优势同样明显，其发展也非常快。

因此，在全球最高的100栋建筑中，混合结构由1986年的22栋增加到2002年的32栋，在2002年的前10名中，混合结构占了6栋，且都集中在亚洲，其中中国大陆和香港3栋。

2混合结构的类型及其特点

目前常用的钢与混凝土组合结构构件有5大类，即压型钢板与混凝土组合楼板、钢与混凝土板组合梁、型钢混凝土构件、钢管混凝土构件和外包钢混凝土结构构件。

2.1压型钢板与混凝土组合楼板

压型钢板与混凝土组合楼板是先将0.7~2mm厚的薄钢板压制成带凹凸肋及各种槽纹的波形板，然后在压型钢板上浇筑混凝土，使其与压型钢板组合在一起而形成的。

压型钢板按其在组合楼板中的作用可分为三类：

①将压型钢板作为楼板的主要承重构件，混凝土只作为楼板的面层，以形成平整的表面，并可起到分布荷载的作用；②压型钢板作为浇筑混凝土的永久性模板，并作为施工时的操作平台；③考虑组合作用的压型钢板混凝土组合楼板。

其中，第一类与第二类属于非组合楼板。

压型钢板与混凝土组合楼板的优点有：

①由于压型钢板可作为浇筑混凝土时的模板，故可节省大量木模板及其支撑；

②由于压型钢板非常轻便，因此堆放、运输及安装都非常方便；

③压型钢板在使用阶段因其和混凝土的组合作用，起到受拉钢筋的作用，因此减少了钢筋的制作与安装工作；

④由压型钢板与混凝土组合楼板的几何形状所决定，组合楼板具有较大的刚度，且省去了许多受拉区混凝土（因为在混凝土结构的承载能力计算中不考虑混凝土的受拉作用），这使得

组合楼板的自重减轻；

⑤便于敷设通信、电力、采暖等管线；

⑥压型钢板作为浇筑混凝土的模板直接支承于钢梁上，且可为各种工种作业提供宽广的工作平台，这大大加快了施工进度，缩短了工期；

⑦压型钢板可直接作顶棚；

⑧与采用木模板相比，压型钢板与混凝土组合楼板施工时减少了火灾发生的可能性。

2.2钢与混凝土板组合梁

钢与混凝土板组合梁是用型钢作为梁的腹板、混凝土板作为梁的翼缘板，将二者组合在一起共同工作而构成的T形或者倒L形梁。

为保证共同工作，组成整体，混凝土与型钢之间用剪切连接件可靠连接。

在正弯矩作用下，混凝土板处于受压区，能充分发挥其受压性能好的特点，并且与钢梁相比，混凝土板具有很大的抗侧移刚度，从而规避了钢梁容易发生整体与局部屈曲的弱点。

型钢处于受拉区或大部分受拉区，充分发挥了钢材受拉性能好的特点。

型钢受拉主要依靠型钢下翼缘；型钢腹板的主要作用是可靠传递截面上的应力，承受纵向与竖向剪应力，保证混凝土板与型钢整体工作。

因此，型钢可以用轧制的对称型钢，也可以用上、下翼缘不对称的焊接型钢；混凝土板可以用现浇混凝土实体板、预应力混凝土板，也可以用压型钢板与混凝土组合板。

保证混凝土板和型钢可靠连接成整体且共同工作的关键是设置足够数量并且合理布置的剪切连接件。

钢与混凝土组合梁在截面组成上充分发挥了混凝土与型钢材料各自的特点。

除此以外，与普通钢筋混凝土梁相比，其具有以下优点：

①将钢筋混凝土板与钢梁组合成整体，使钢筋混凝土板成为组合梁的一部分（翼缘），其承载能力显著提高；

②钢筋混凝土板成为全梁的一部分，在同样大小钢梁的情况下，组合梁比非组合梁的竖向刚度明显提高；

③混凝土处于受压区（正弯矩区段），钢梁主要处于受拉区，两种不同材料都能充分发挥各自的长处，受力合理，节约材料；

④处于受压区的钢筋混凝土板刚度较大，这对避免钢梁的整体与局部失稳有明显的作用；

⑤降低梁高与房屋总高；

⑥组合梁可大量节约钢材，降低工程造价。

2.3型钢混凝土构件

型钢混凝土构件（也称为钢骨混凝土构件）是把型钢置入钢筋混凝土中，使型钢、钢筋（纵筋和箍筋）、混凝土三种材料元件协同工作，以抵抗各种外部作用效应的一种构件。

其截面组成特征是型钢、钢筋全部被包在混凝土内部，型钢与钢筋骨架的外面有一层混凝土外壳（外包钢混凝土结构构件和钢管混凝土结构构件中的型钢是外露的）。

型钢混凝土构件中的型钢除采用轧制型钢外，还广泛使用焊接型钢，此外还配合使用钢筋和钢箍。

型钢混凝土梁和柱是最基本的构件，型钢可以分为实腹式和空腹式两大类。

型钢混凝土构件的外观与钢筋混凝土构件相同。

其外包混凝土可以防止内部型钢板材发生局部屈曲，使钢材的强度得到充分发挥。

型钢混凝土构件的优点有：

①承载能力强；

②变形能力和延性好，其变形能力和延性比钢筋混凝土结构构件好，其刚度比钢结构构件大且不易失稳；

③经济效果好，用钢量比钢结构构件大幅度减少，建筑结构的综合效益优于钢筋混凝土结构构件；

④简化现场施工。

2.4钢管混凝土构件

钢管混凝土构件是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。

按截面形式不同，钢管混凝土构件分为圆钢管混凝土构件、方钢管混凝土构件和矩形钢管混凝土构件等。

截面不太大的钢管内一般不再配钢筋。

实际结构中，根据钢管作用的差异，钢管混凝土柱又可分为以下两种形式：

①组成钢管混凝土柱的钢管和混凝土在受荷初期即共同受力；②外加荷载仅作用在核心混凝土上，钢管只对其核心混凝土起约束作用，即形成所谓的钢管约束混凝土柱。

钢管混凝土构件的基本作用原理是：

一方面借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性；另一方面借助钢管对核心混凝土的套箍（约束）作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和更强的变形能力。

钢管混凝土构件具有以下优点：

①受力合理，能充分发挥混凝土与钢材的长处，从而使构件的承载能力大大提高；

②具有良好的塑性性能，良好的抗疲劳、耐冲击性能；

③钢管可以直接作为模板承受施工荷载，从而大大方便施工；

④经济效果好；

⑤具有良好的抗震性能（良好的延性），用于高层建筑的柱子时，可以做到不限制轴压比而控制长细比；

⑥具有优美的造型与最小的受风面积；

⑦防火性、耐火性能较好。

2.5外包钢混凝土结构构件

外包钢混凝土结构是外部配型钢的混凝土结构，是钢与混凝土组合结构的一种新形式。

外包钢混凝土结构构件由外包型钢的杆件拼装而成。

杆件中的受力主筋由角钢代替并设置在杆件四角；角钢的外表面与混凝土表面取平，或稍凸出混凝土表面0.5～1.5mm。

横向箍筋与角钢焊接成骨架，为了满足箍筋保护层厚度的要求，可将箍筋两端墩成球状再与角钢内侧焊接。

外包钢混凝土结构构件具有以下优点：

①构造简单。

外包钢混凝土结构构件取消了钢筋混凝土结构构件中的纵向柔性钢筋及预埋件，构造简单，有利于混凝土的捣实，也有利于采用高强度等级混凝土，减小杆件截面，便于构件规格化，简化设计和施工。

②连接方便。

外包钢混凝土结构构件的特点在于能够利用它的焊接性能。

杆件的连接可采用钢板焊接的干式接头，管道等的支吊架也可以直接与外包角钢连接。

和装配式钢筋混凝土结构构件相比，它可以避免大量钢筋坡口焊和接头处的二次浇灌混凝土等工作。

③使用灵活。

外包角钢和箍筋焊接成骨架后，本身有一定的强度和刚度，在施工过程中可直接用来支承模板，承受一定的施工荷载。

这样既可使施工方便、速度快，又节约了材料。

④抗剪强度提高。

双面配置角钢的杆件，其极限抗剪强度与钢筋混凝土结构构件相比，提高了22%左右。

⑤延性提高。

剪切破坏的外包钢混凝土杆件具有很好的变形能力，剪切延性系数和条件相同的钢筋混凝土结构构件相比可提高1倍以上。

3混合结构的震害分析

混合结构一直是在各种怀疑声中发展起来的，其抗震性能一直是人们关注的重点。

近年来我国混合结构高层建筑快速发展，但还没有经历过实际地震的考验，关于混合结构的震害描述，从目前的文献来看，只在美国1964年的阿拉斯加地震和日本1995年的阪神地震的震害资料中有所记载。

3.1阪神地震

日本是地震多发地区，因型钢混凝土构件承载力高，变形性能好，所以应用广泛，在混合结构中主要使用型钢混凝土构件，积累了大量的震害资料。

日本早期的型钢混凝土柱主要以格构式型钢外包混凝土为主，由角钢弦杆和扁钢腹杆组成，但在历次地震中发现这种形式的型钢混凝土柱抗剪能力不好，经常发生破坏，主要的破坏形式表现为角钢骨架外鼓，角钢弦杆与扁钢腹杆连接处断裂或腹杆受拉断裂。

这类柱与普通钢筋混凝土柱相比，型钢骨架对核心混凝土有一定的约束作用，但因型钢构架的设计要求不高，在地震中难以保证自身强度，也就难以保证型钢对混凝土的约束作用，所以，自1975年起，日本的型钢混凝土规范就以实腹式型钢混凝土柱为基本体系了。

在1995年1月17日，日本发生里氏7.2级地震，震中位于淡路岛北端，这就是人们熟知的阪神地震。

阪神地震中，一些混合结构的建筑发生了破坏，主要表现在以下几个方面：

（1）格构式型钢混凝土构件破坏严重

与普通钢筋混凝土柱相比，由角钢来约束混凝土更为有效，但核心混凝土压碎后，部分格构式型钢混凝土柱的角钢骨架外鼓，另一些角钢在钾接处断裂，扁钢在铆钉处断开，铆钉本身断开等现象也有发生。

一栋10层及一栋6层建筑，柱混凝土剥落，由角钢组成的格构式钢骨发生变形及向外鼓出。

（2）实腹式型钢混凝土构件少量破坏

在这次地震中，实腹式型钢混凝土柱内的型钢也有发生断裂的。

剪力墙两端埋入的型钢因剪力墙的整体弯曲，受到很大的拉力，有些发生型钢本身断裂或搭接部位破坏。

一栋11层住宅楼，首层鸡腿柱落地，发生典型的剪切破坏，结构在震后有较大的残余水平位移。

另一栋10层房屋在首层的残余变形也达到20cm，这两栋楼均未倒塌，也许由于型钢混凝土柱有较好的延性才不至于建筑倒塌。

另外，这次地震中，非埋入式柱脚的破坏相当严重，部分型钢混凝土柱的非埋入式柱脚的锚栓全部断裂，柱脚发生了严重的错动。

实际地震是对结构的最直接的检验，构件的承载力是影响结构抗震性能的重要因素，这是广大设计人员所普遍接受的，但节点、构造的设计同样是非常重要的，许多在地震中破坏的结构，都是在节点处首先破坏的，这应该是设计人员更注意的。

4混合结构的整体设计

根据上面描述的实际工程在地震中的破坏情况和以往的研究成果可以发现，只要设计得当，混合结构的抗震性能是优越的。

在进行混合结构设计时，主要应注意结构体系的抗震性能和关键部位的节点设计。

4.1结构体系的设计

混合结构应用最多的是钢筋混凝土核心简和钢框架组成的结构，这一体系的核心问题是：

外框架能否起到二道防线的作用。

从抗震的角度出发，混合结构在结构体系的设计上有两个方向，一是加强筒体，使其能够承担主要的抗震作用；另一个就是加强外框架，使其能够承担二道防线的作用。

在复杂的超高层建筑结构中，往往同时采取这两方面的措施，以确保结构的安全。

（1）提高核心筒的抗震性能

钢-混凝土混合结构，由于钢筋混凝土简体刚度大，在地震时承担绝大部分的地震剪力，在以往的有些设计中甚至设计由剪力墙承担全部剪力，框架只承受竖向力，但这样对结构底层剪力墙的要求就大大提高了。

在地震作用下，如果钢筋混凝土剪力墙开裂，一部分地震力就会转移到框架上去，如果框架不能承受这一部分地震力，整体结构就面临危险。

混合结构体系建筑的抗震性能在很大程度上取决于混凝土简体，为此必须采取有效措施保证混凝土简体的延性，一般混合结构可采取下列一些措施来提高混凝土简体的延性：

1）保证混凝土简体角部的完整性，并加强角部的配筋，特别是底部的筒体角部更应加强；

2）通过增加墙厚控制筒体剪力墙的剪应力水平；

3）简体剪力墙配置多层钢筋，必要时在楼层标高处设置钢筋混凝土暗梁；

4）连梁采用交叉配筋方式；

5）筒体剪力墙的开洞位置尽量对称均匀。

（2）结构的多道设防问题

在《高层建筑混凝土结构技术规程》中，对混合结构的外钢框架有一定要求：

抗震设计时，钢框架-钢筋混凝土简体结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小者。

这一要求的核心思想就是让框架承担起二道防线的作用。

因为纯钢结构框架的侧向刚度很小，要承担起二道防线的作用，承受25%的地震剪力是有一定困难的，所以在这种要求下混合结构主要有两个方法进行设计，一是通过在外框架中增设斜撑，形成外部框架支撑体系，提高钢结构的刚度来满足要求，确保结构具有多道防线，但这一方法会改变立面效果，需要与建筑设计配合采用；另一个方法就是在外框架采用组合构件，通过增加混凝土来提高外框架的刚度，如中国建筑科学研究院进行的混合结构住宅的研究中，就采用了矩形钢管混凝土柱作为外框架柱，而国内新近设计的许多超高层混合结构外框架都采用了组合结构，如中国国际贸易中心三期工程外框架采用了型钢混凝土柱，大连国际贸易中心工程外框架采用了矩形钢管混凝土柱。

4.2组合构件的选用

钢-混凝土混合结构为提高外框架的刚度和承载能力，经常使用组合构件，复杂钢筋混凝土结构的关键部位也经常使用组合构件。

这里对常见组合构件的特点和优势做一简要介绍。

（1）型钢混凝土构件

型钢混凝土构件是混合结构中应用最广的组合构件，可用于梁、柱和剪力墙中，在钢筋混凝土构件中加入型钢，可以大幅提高钢筋混凝土构件的承载力和延性，而相对于钢构件，型钢混凝土构件则具有刚度高，耐火、防腐性能好的特点。

（2）型钢混凝土组合梁

与型钢混凝土梁将型钢放在钢筋混凝土梁中不同，型钢混凝土组合梁是将型钢设在受拉区，而混凝土设在受压区。

与型钢混凝土梁相比，组合梁减少了受拉区的混凝土，自重轻，不必限制下部混凝土裂缝宽度，在相同荷载作用下截面高度小；但因钢构件外露，需要额外采取防腐和防火措施。

因此，型钢混凝土梁和型钢混凝土组合梁在工程中都有广泛的应用。

以往型钢混凝土组合梁的研究和应用成果多集中在两端简支梁上，近期有一些连续梁的研究，并已经在新版的《钢结构设计规范》中增加了连续梁负弯矩区的验算方法。

（3）钢管混凝土柱

钢管混凝土柱是在钢管中浇筑混凝土而成的组合构件，一般有圆钢管混凝土柱和方（矩形）钢管混凝土柱，它们在性能上有一定的区别。

1）圆钢管混凝土柱

圆钢管混凝土柱是钢材和混凝土两种材料的的完美组合，充分发挥钢材和混凝土的强度并互相加强。

混凝土受压出现细微裂缝后会出现横向变形，而外围钢管的存在约束了混凝土的横向变形，使混凝土处于三向受压状态，强度极大提高；同时，因为核心混凝土的存在，限制了外围钢管的局部屈曲，使钢材可以完全发挥强度。

所以，圆钢管混凝土柱的实际承载能力比钢管和混凝土材料强度叠加的值要高。

2）方（矩形）钢管混凝土柱

方（矩形）钢管混凝土柱中钢管对混凝土也存在一定的约束作用，但其约束能力比圆形钢管混凝土柱要弱，且约束能力与钢管厚度、边长等因素有关，目前公布的《矩形钢管混凝土结构技术规程》（CECS159：

2004）中，仅考虑了钢和混凝土的叠加作用，并没有将钢管对混凝土的约束作用考虑进去。

4.3混合结构工程实例

随着对混合结构的研究和工程实践的深入，结构工程师对混合结构设计的把握也越来越清晰，近期进行的几个超高层混合结构的设计过程中，各种新的设计思想和结构措施都得到充分体现，尤其是基于性能的设计思想的应用，为结构的抗震设计提供了更清晰的思路。

4.3.1上海环球金融中心

上海环球金融中心位于上海陆家嘴金融贸易区，为多功能办公楼，部分楼层包括商贸、宾馆、观光等功能。

大楼地上101层，地下3层，地面以上高度492m，建成后有可能成为世界上最高的建筑（图12.3.4）。

该工程结构由LeslieE.RobertsonAssociate，R.L.L.P设计，MoriBuildingArchitects&.Engineers承担设计监理与审编，设计顾问为华东建筑设计研究院有限公司。

在结构设计中，采取了多项措施保证混合结构的抗震性能。

①设置多重抗侧力体系

结构设计中采用了三个结构体系承担风和地震的侧向荷载（图12.3.5）：

1）由巨型柱、巨型支撑和带状桁架构成的巨型框架结构；

2）钢筋混凝土核心筒与带混凝土端墙的钢支撑核心筒体系；

3）构成核心筒和巨型结构之间相互作用的伸臂桁架。

上述3个结构体系共同承担水平风力和地震力产生的倾覆力矩，前2个结构体系承担水平剪力，构成了多道设防的结构体系。

巨型柱采用内设型钢的钢筋混凝土截面，型钢的含钢率为全截面面积的3%至4%，位于建筑物的角部，可以抵抗来自风和地震的侧向荷载，也承担了大部分的重力荷载。

巨型支撑采用注入混凝土的焊接箱形钢截面，其中的混凝土增加了结构的刚度和阻尼，还可以防止斜撑构件钢板的屈曲；外部的箱形钢截面同时起到了浇注模板的作用。

带状布架位于建筑物的避难层和设备层，每十二层设置一道，一层楼层高，由焊接箱形截面和热轧宽翼缘型钢组成。

核心筒79层以下为钢筋混凝土剪力墙，为改善钢筋混凝土筒体的延性，筒体角部沿全高设置了约束边缘构件，并在钢筋混凝土核心筒的每个角部沿全高设置了型钢。

79层以上为减轻结构自重，核心筒采用钢支撑体系，端部墙外包钢筋混凝土（图12.3.6）。

伸臂桁架体系由三层高的空间桁架构成，连接巨型柱与钢筋混凝土核心筒，共设置三道。

在设置伸臂桁架的楼层，核心筒的剪力墙中设置了环状桁架，与伸臂桁架的连接采用

铸钢节点。

伸臂桁架上下弦所在楼层的楼板予以加强（图12.3.7、图12.3.8）。

（2）加强钢筋混凝土核心筒

为改善钢筋混凝土核心筒的延性，在核心简的全高设置约束边缘构件，并在简体的角部设置型钢。

在与伸臂桁架连接的楼层还沿简体的外围设置了型钢桁架。

限制筒体中钢筋混凝土剪力墙的轴压比在0.5以内。

调整剪力墙厚度，限制简体剪力墙的剪应力水平，在罕遇地震下，满足下列截面限制条件：

V≤1（0.15fcbho）╱γRE

筒体中墙体的开洞规则对称，在重要的连梁中设置斜向钢筋。

（3）不同水准的地震验算

进行了反应谱分析、弹性时程分析和静力推覆分析，详细地分析了结构的抗震性能，结果见图12.3.9。

在计算中，采用了不同水准的地震验算（表12.3.2）。

静力推覆分析表明，该结构具有良好的延性，核心筒弯曲塑性铰和巨型斜撑塑性铰的出现早于核心筒剪力塑性铰和巨型柱塑性铰的出现。

在7度罕遇地震作用下，结构的抗侧力体系中没有出现塑性铰。

5混合结构的节点构造

混合结构的特点就是各种形式构件的组合，其设计的一个主要难点就是各种不同构件的连接。

各种震害资料都表明，地震中很多破坏都是由于设计不当的节点构造引起的。

5.1型钢混凝土柱框架节点

型钢混凝土柱与型钢混凝土梁、钢筋混凝土梁、钢梁的连接，柱内型钢宜采用贯通型，柱内型钢的拼接构造应满足钢结构的连接要求。

型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁或型钢混凝土梁的梁柱节点应采用刚性连接，梁的纵向钢筋应伸入柱节点，且应满足钢筋锚固要求。

（1）型钢混凝土柱与型钢梁的连接

型钢混凝土柱与型钢混凝土梁或钢梁连接时，其柱内型钢与梁内型钢或钢梁的连接应采用刚性连接，且梁内型钢翼缘与柱内型钢翼缘应采用全熔透焊缝连接；梁腹板与柱宜采用摩擦型高强螺栓连接；悬臂梁段与柱应采用全焊接连接

（2）型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接

型钢柱沿高度方向，在对应于型钢混凝土梁内型钢的上、下翼缘处应设置水平加劲肋，加劲肋厚度应与两端型钢翼缘相等，且不小于12mm。

为避免浇筑混凝土时水平加劲肋的角部因空气不易排除而出现空洞，在水平加劲肋上应设置排气孔。

柱内型钢芯柱截面形式和纵向钢筋的配置，宜便于梁纵向钢筋贯穿节点区，设计上应减少梁纵向钢筋穿过柱内型钢的数量，且不宜穿过型钢的翼缘，也不应与柱内型钢直接焊接连接；当必须在柱内型钢腹板上预留贯穿孔时，柱型钢腹板截面损失率宜小于25%，超过25%时应采取补强措施；当必须在柱内型钢翼缘上预留贯穿孔时，宜按柱端最不利组合的M、N验算留孔截面的承载能力，不满足承载力要求时，应进行补强。

（3）型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接

型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接可采用以下三种方式连接，其中梁上、下纵筋贯穿节点的连接方式宜优先采用。

1）梁纵筋贯通式

柱内采用较窄翼缘的型钢，在型钢腹板上开孔，让梁的上、下纵筋全部穿过节点。

2）梁纵筋与短钢梁搭接式

在柱内型钢上焊一段工字形钢梁，并在钢梁上焊接栓钉。

保证1/3以上的梁纵向钢筋贯穿节点，其余纵筋与短钢梁搭接。

短钢梁的设置使梁端塑性铰外移，故短钢梁外侧1.5倍梁高范围内，箍筋应按梁端加密区的要求配置。

（4）型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱的连接

在各种结构体系中，当结构下部采用型钢混凝土柱，上部采用钢筋混凝土柱时，在此两种结构类型间，应设置结构过渡层。

（5）型钢混凝土柱与钢柱的连接

在各种结构体系中，当结构下部采用型钢混凝土柱，上部采用钢柱时，在此两种结构类型间，应设置结构过渡层。

5.2钢管混凝土柱与梁的节点

钢管混凝土柱与梁的节点设计应包括梁端剪力传递和弯矩传递。

（1）钢管混凝土柱与型钢梁的连接

钢管混凝土柱与钢梁的连接，梁端剪力传递可按钢结构的做法，用焊接于钢管上的连接腹板来实现，梁端弯矩传递则采用环绕钢管柱的加强环与钢梁的上下翼缘板焊接的办法来实现。

无论中柱、边柱和角柱，加强环都应做成封闭的满环。

当钢管柱直径较大时，加强环也可设在钢管内侧，兼作抗剪连接件。

内加强环与钢管壁之间必须用坡口满焊。

（2）钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接

剪力连接可采用承重销（穿心牛腿）、环形牛腿和抗剪环的方式连接。

（3）钢管混凝土柱与钢筋混凝土柱的连